东北大豆品种资源对大豆胞囊线虫病抗性的鉴定

1982～1986年,对从东北大豆产区收集的地方大豆品种202份,分别以大豆胞囊线虫的1号和3号生理小种进行田间和盆栽接种鉴定。播种后40～45天,调查每株根上的白色雌虫数,以Hill、丹豆4号和Lee作为感病对照品种,Peking作为抗病对照品种。鉴定结果:有4个小黑豆品种即磨石黑豆、北京黑豆、小粒黑豆和小粒黑,表现抗大豆胞囊线虫的1号和3号生理小种;有4个秣食豆品种表现抗3号小种,但不抗1号小种。     

大豆抗胞囊线虫基因不同世代遗传率的变化

大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)是我国大豆的主要病害之一,研究大豆对胞囊线虫的抗性遗传对于培育抗病品种有重要意义。将大豆Essex×ZDD2315组合衍生的后代F2、F2∶3、BC1F2和BC1F4分别接种大豆胞囊线虫1号和4号生理小种,以研究大豆抗胞囊线虫基因不同世代抗性遗传率的变化。结果表明:ZDD2315对1号生理小种的抗性受主效基因控制,未发现多基因效应,在F2∶3、BC1F2和BC1F4世代,主基因遗传率分别为62.15%、72.02%和90.91%;ZDD2315对4号生理小种的抗性受主基因和多基因控制,在F2、F2∶3、BC1F2和BC1F4世代,主基因遗传率分别为65.03%、57.81%、67.76%和95.91%。说明大豆对胞囊线虫1号和4号生理小种的抗性主要受主效基因控制,主基因遗传率比较高,但不同世代检测到的主基因数不同,不同世代主基因遗传率不同,随着世代的提高,主基因遗传率也在提高,因此,育种上高世代选择效果更佳。     

大豆胞囊线虫的生理小种鉴定结果(Ⅱ)

从我国北方大豆产区采集线虫土样,应用 A.M.Golden 等的方法和鉴别品种 Lee、Pickett、Peking、PI88788和PI00763等,于每年5月至9月在室外试验围内进厅盆栽鉴定。第二批鉴定的9份土样,共鉴定出大豆胞囊线虫的三个生理小种。即1号、3号和4号生理小种,其中1号小种来自辽宁省的义县和旅顺;3号小种分布在辽宁省沈阳市苏家屯、抚顺市、开原县、凤城县;黑龙江省的富裕县,内蒙古科左中旗的保康;4号小种采自山西省的太原市。     

大豆抗胞囊线虫1号生理小种种质的鉴定

 从山东省农业科学院作物所提供入库的70份大豆种质资源中获得5份（3份高抗和2份中抗）对大豆胞囊线虫1号生理小种表现抗性的种质。11份对1号生理小种表现免疫或高抗的种质9年间表现稳定。对1号小种表现高抗的种质资源RN-9在熟期等重要农艺性状、对田间胞囊量消长的影响和对病原侵染力的选择作用等方面明显优于国内外广泛应用于育种计划的Peking、哈尔滨小黑豆等其他抗源。     

吉林省大豆孢囊线虫病初步研究

对吉林省36个县(市)330块大豆地进行了抽样调查和分离鉴定,结果表明:34个县(市)有大豆孢囊线虫病发生,占调查总数的94％。该病在柳河、长岭、镇莱、白城和靖宇发生严重,扶余、吉林、舒兰、通榆、农安、榆树、德惠、磐石次之。按照Golden鉴定大豆孢囊线虫生理小种的方法,用五个国际上的标准鉴别寄主即Peking,PI88788,PI90763,Pickett和感病对照品种Lee对吉林省孢囊线虫发生较重的地块分得的线虫进行了生理小种鉴定,结果分析表明:吉林省大豆孢囊至少存在两个生理小种,即3号和7号小种,其中3号小种出现频率较高,是吉林省大豆孢囊线虫的优势小种。     

大豆种质对胞囊线虫1号小种抗性的SSR标记辅助鉴定

本研究以15份大豆种质为材料,采用抗病基因型鉴定和人工接种鉴定的方法,探讨了Satt309和Sat_210标记对胞囊线虫1号小种抗性的选择效率。结果表明,Satt309对胞囊线虫1号小种抗性的选择效率为50%,Sat_210对胞囊线虫1号小种抗性的选择效率为87.5%,Satt309和Sat_210的标记组合可以提高对胞囊线虫1号小种抗性的选择效率,达100%;获得8份抗胞囊线虫1号小种的大豆种质,分别是Peking、高作选1号、齐黄28、齐黄30、齐黄33、齐黄29、齐黄31和沧豆11。     

大豆孢囊线虫在不同大豆品种根内的发育

大豆品种之间对大豆孢囊线虫Heterodera glycines存在明显的抗性差异,在感病品种的根系上形成大量的线虫胞囊,而在抗病品种的根系上不形成或形成很少的孢囊.其它国家学者也作过许多观察和试验,据此,我们通过分别接种大豆孢囊线虫1号和3号生理小种,筛选出几个抗性好的小黑豆和秣食豆品     

不同抗胞囊线虫4号生理小种组合F_2胞囊附着量差异分析

选择4对均由高抗胞囊线虫4号生理小种抗源和非抗源亲本组成的杂交组合,对其后代胞囊附着量进行差异分析,结果表明,抗源亲本灰布支、应县小黑豆和交城黑豆对胞囊线虫4号生理小种抗性稳定,胞囊附着量在1.08～3.25个之间;非抗源亲本对胞囊线虫的反应有明显差异,这种差异对后代的胞囊附着量和分布有显著影响。4个非抗源亲本中,晋豆19号、晋豆23号、汾豆46号和中作88D09胞囊平均附着量分别为15.36,18.31,17.83,69.50个,F2胞囊平均附着量分别为15.31,35.04,29.93,45.88个,变异系数分别为11.78%,25.23%,22.89%和29.57%,单株胞囊附着量≤5个的比率分别为15.34%,4.62%,7.05%,1.60%。     

大豆抗孢囊线虫4号小种的遗传和转育

根据4个抗×感杂交组合的F_2抗、感分离比率(1:15)提出,大豆对孢囊线虫4号小种的抗性受2个隐性基因控制。以应县小黑豆和兴县灰皮支黑豆抗源为核心,与武乡白等优良品种杂交,获得一批黄种皮、抗病及具有不同农艺性状特点的高代育种材料。     

不同抗性大豆品种对大豆孢囊线虫发育的影响

对不同抗性的大豆品种与大豆孢囊线虫(soybean cyst nematode)发育的关系研究,结果表明不同抗性大豆品种对田间大豆孢囊线虫发育均有较大的影响.感病品种根周的孢囊和J2数量与抗病品种相比较多,而抗病品种的变化趋势同休闲地相似.说明感病品种根浸出液刺激孢囊孵化,而抗病品种根浸出液抑制孢囊孵化.抗病品种内二龄、三龄、四龄幼虫出现高峰及数量不同,表明大豆孢囊线虫抗发育机制不同,初步推测PI90763、Peking、磨石豆、哈尔滨小黑豆及应县小黑豆为不同程度抗发育品种.     

Chemical mutagenesis and soybean mutants potential for identification of novel genes conferring resistance to soybean cyst nematode

The resistance of soybean (Glycine max (L.) Merr.) to soybean cyst nematode (SCN, Heterodera glycines Ichinohe), which is a devastating pathogen in soybean production and causes a large quantity of annual yield loss worldwide, can shift during the long-term interaction and domestication. It is vital to identify more new resistance genetic sources for identification of novel genes underlying resistance to SCN for management of this pathogen. In the present study, first, two ethane methylsulfonate-mutagenesis soybean M2 populations of PI 437654, which shows a broad resistance to almost all of SCN races, and Zhonghuang 13, which is a soybean cultivar in China conferring strong resistance to lodging, were developed. Many types of morphological phenotypes such as four- and five-leaflet leaves were observed from these two soybean M2 populations. Second, 13 mutants were identified and confirmed to exhibit alteration of resistance to SCN race 4 through the forward genetic screening of 400 mutants of the PI 437654 M2 population, the rate of mutants with alteration of SCN-infection phenotype is 3.25%. Third, these identified mutants were further verified not to show any changes in the genomic sequences of the three known SCN-resistant genes, GmSHMT08, GmSNAP18 and GmSANP11, compared to the wild-type soybean; and all of them were still resistant to SCN race 3 similar to the wild-type soybean. Taken together, we can conclude that the 13 mutants identified in the present study carry the mutations of the new gene(s) which contribute(s) to the resistance to SCN race 4 in PI 437654 and can be potentially used as the genetic soybean sources to further identify the novel SCN-resistant gene(s).     

中国小黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性遗传研究

用大豆胞囊线虫（Ｈｅｔｅｒｏｄｅｒａｇｌｙｃｉｎｅｓ）３号生理小种接种抗病品种小粒黑豆、连毛会黑豆、磨石黑豆与感病品种铁丰２４号、铁丰１８号、开育１０号杂交组合，根据Ｆ２代分析结果，小粒黑豆在铁丰２４号背景下表现出有两对抗病基因，在开育１０号的背景下由４对显性抗病基因控制对３号小种的抗性，磨石黑豆在铁丰２４号背景下有两对隐性抗病基因，铁丰１８号×连毛会黑豆组合Ｆ２代分离表现为三对基因的互补作用。     

大豆胞囊线虫抗性位点Rhg1和Rhg4优异等位变异在黄淮育成品种中的分布

【目的】大豆胞囊线虫（soybean cyst nematode,SCN）病是一种重要的世界性大豆病害,种植抗病品种是防治SCN最经济有效的措施。黄淮地区SCN发生普遍,通过对该地区育成大豆品种中抗SCN的基因型分析,为指导抗病品种的合理有效利用提供依据。【方法】利用针对抗SCN主效位点Rhg1和Rhg4开发的4个KASP标记,先对已知抗性表型的ZDD2315、中黄57、山西小黑豆等16份抗病材料和Willams、Lee等3份感病材料进行基因分型,验证所选用KASP标记的有效性;然后对黄淮海育成的豫豆系列、商豆系列、周豆系列等170份大豆品种进行基因型鉴定;选择含有多个优异等位变异的品种,通过温室接种黄淮地区分布较广的2号、4号、5号以及强致病力小种X12,对这些品种进一步进行表型抗性鉴定。【结果】含Rhg1-2(CC) 和Rhg1-5(CC) 优异等位变异的品种分别有5份和6份,含Rhg4-3(TT) 和Rhg4-5(CC) 优异等位变异的品种分别有6份和7份。同时含2个优异等位变异的品种有6份,分别为：开豆4号、商豆1201、鲁0305-2、漯4903、潍豆12和潍豆91861,占所检测品种的3.53%。通过接种鉴定,发现这6个品种对2号、4号、X12号小种均表现不同程度的感病,而鲁0305-2和潍豆91861对5号小种表现高抗（FI分别为（10.00±0.48）和（7.00±0.63））,商豆1201对5号小种表现抗病（FI=（26.20±0.91））,开豆4号、漯4903和潍豆12 对5号小种表现感病或高感（FI分别为（35.00±2.48）、（64.80±3.91）和（58.20±2.19））。【结论】黄淮育成品种中,含Rhg1或Rhg4优异等位变异的品种偏少,育种中应注重优异等位变异位点的引入,结合黄淮地区大豆胞囊线虫发生情况,培育兼抗多个生理小种的大豆品种;这些KASP标记可用于中国大豆资源表型鉴定、抗源的快速筛选。     

黑龙江省主栽大豆品种对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性鉴定

1996－2000年应用田间自然病辅和病土盆栽相结合方法，对黑龙江省推广的36个大豆品种进行了抗大豆胞囊线虫3号生理小种的抗生鉴定，鉴定结果表明，在36个品种中，抗病品种2个，占供试品种的5.5%，中抗品种9个，占供试品种的25.0%；感病品种13个，占人共试品种的36.1%；高感品种12个，占供试品种的33.3%，这说明黑龙江省主栽大豆品种绝大部分对大豆胞囊线虫3号生理小种都是感病或高感的。     

基于元分析与结构域注释的大豆胞囊线虫抗性基因挖掘

【目的】挖掘大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe,SCN)抗性基因,并分析其在不同大豆品种中及同一品种的不同组织中的表达情况,探讨其在抗SCN反应中的作用。【方法】采用图谱整合软件BioMercator2.1将不同来源的QTL整合到遗传图谱GmComposite2003上,并通过元分析的方法获得一致性QTL。运用抗病基因注释的方法获得一致性QTL内包含的抗性候选基因,同时采用分子生物学手段克隆预测得到的基因,并采用半定量RT-PCR的方法进行表达分析。【结果】通过元分析获得了27个一致性位点,根据hmmsearch的搜索结果显示,共得到77个SCN抗性候选基因,其中PK-LRR-TM和PK类的抗病基因为主要的类型,共占总数的77%。选择Gm16上抗病基因簇内的基因进行克隆,其中4个获得扩增产物,半定量RT-PCR结果表明,Glyma16g31490.1只在抗线虫品种L-10中表达,而在感线虫品种黑农37中不表达,且在L-10根中的表达量明显高于叶片中的表达量。【结论】克隆得到4个SCN抗性基因与其它植物PK-LRR-TM类抗病基因具有较高的相似度。Glyma16g31490.1在不同品种及同一品种不同组织间的表达量存在差异,推测其在SCN抗性过程中可能发挥一定的作用,也进一步证明了利用元分析与结构域注释的方法挖掘SCN抗性基因是一种有效的方法。     

大豆新品种(系)对大豆孢囊线虫3号生理小种的抗性鉴定

2003～2006年,应用田间自然病圃法,先后对来自于7个省市的394份大豆种质资源进行了大豆胞囊线虫3号生理小种的抗病性鉴定。从中选出8份抗病种质,占鉴定总数的2.03%,这些抗病种质均是优良的品种或品系,是较好的抗性亲本。