大豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性遗传分析

大豆胞囊线虫病（Soybean cyst nematode）严重危害我国大豆生产。我国大豆胞囊线虫有8个生理小种,其中,4号生理小种致病力最强,主要分布在黄淮海大豆产区。了解抗源的遗传模式有助于抗病基因的定位和分子标记的开发。以对大豆胞囊线虫4号生理小种高抗抗源CBL黑豆为父本、高感材料品75-14为母本,构建了F₁、F₂和F_2∶3 3个世代群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析CBL黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的遗传效应。结果表明：CBL黑豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因控制,F₂世代主基因遗传率为64.47%,F_2∶3世代主基因遗传率为75.99%。主基因遗传率较高,育种可以在早代选择。     

大豆引进种质抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐基因型鉴定及优异等位基因聚合种质筛选

我国从美国、俄罗斯、日本等26个国家或地区共引进大豆种质3218份, 仅对部分种质进行了大豆胞囊线虫病(Soybean cyst nematode, SCN)、大豆花叶病毒病(Soybean mosaic virus, SMV)和盐敏感性的抗性鉴定, 但基因型的系统分析尚未见报道。本研究针对大豆抗胞囊线虫病3个基因(rhg1、Rhg4、SCN3-11)和耐盐基因(GmSALT3)开发KASP标记5个, 结合与大豆花叶病毒抗性相关的1个SCAR标记(SCN11), 对1489份大豆引进种质进行基因型鉴定。结果表明, 具有优异等位基因的种质共1084份; 携带3个位点优异等位基因的种质19份, 包括抗胞囊线虫病3个位点(rhg1、Rhg4、SCN3-11)叠加(Peking型)种质3份, 聚合抗胞囊线虫病基因和抗花叶病毒病标记7份, 聚合抗胞囊线虫病和耐盐基因2份, 聚合抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐基因7份; 携带4个位点优异等位基因的种质9份, 包括聚合抗胞囊线虫病基因和抗花叶病毒病标记6份, 聚合抗胞囊线虫病和耐盐基因2份, 聚合抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐7份; 携带5个位点优异等位基因8份, 聚合了抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐优异等位变异。在这些携带优异等位变异的种质中, 44份已由前人证明具有相应的抗性。携带3个或3个以上优异等位基因的36份种质中, 有52.78%种质的一种或两种特性已被报道。在不携带抗性优异等位变异的种质中, 93份已证明有耐盐性或对SMV3号株系抗性, 这些种质可能存在新的抗性(等位)基因。本研究利用高通量分子标记筛选出的携带抗病、抗逆优异等位基因的种质为我国大豆资源表型鉴定、抗源的快速筛选及利用提供理论依据和新思路。     

大豆胞囊线虫抗性机制的研究进展

大豆胞囊线虫病是一种世界范围内的大豆病害,严重影响大豆产量和品质,给大豆生产造成极大的危害。了解大豆胞囊线虫的致病过程,阐明杭病大豆品种的杭性机制,分离杭病基因,并通过现代分子育种技术改良和筛选抗胞囊线虫病大豆新品种,是解决胞囊线虫危害的有效方法。综述了大豆胞囊线虫的生理生化特征、危害症状、生理小种划分以及大豆胞囊线虫抗性机制、遗传基础和抗性相关基因的研究进展。     

利用野生大豆资源创新抗胞囊线虫病种质

利用采自黑龙江省胞囊线虫病区的野生大豆与丰产性好、综合性状优良的栽培大豆品种(系)进行单交和三交,创新出农艺性状优异、中抗大豆胞囊线虫病的新种质。结果表明,利用野生大豆资源是拓宽抗源的有效途径。并探讨了利用野生大豆创造新种质的方法。     

抗大豆胞囊线虫SCN3-11位点的KASP标记开发和利用

大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)是严重危害世界范围大豆生产的害虫, 采用合理轮作和种植抗病品种可有效控制损失。为了开展分子标记辅助选择以加速抗病品种培育, 本研究针对前期发现的与大豆胞囊线虫3号小种(SCN3)抗性显著关联的非同义变异SNP位点Map-5149, 开发高通量、低成本的新型分子标记—竞争性等位基因特异PCR标记(kompetitive allele specific PCR, KASP), GmSNAP11-5149。利用GmSNAP11-5149鉴定了来自8个国家的202份代表性大豆抗感资源, 发现141份材料携带抗病基因型GmSNAP11-5149-AA, 平均雌虫指数为6.2%, 极显著低于58份携带感病基因型GmSNAP11-5149-GG材料的雌虫指数(61.1%), 方差分析表明, GmSNAP11-5149与胞囊线虫的抗性显著相关(F=44.18, P<0.0001), 对抗病材料的选择效率达到92%, GmSNAP11-5149可作为一个实用的分子标记应用于辅助抗大豆胞囊线虫品种选育和抗病种质资源鉴定。     

大豆对胞囊线虫的抗性及分子标记研究

本文首次利用我国特有的抗病品种小粒黑豆与辽宁省的主栽品种辽豆10配制杂交组合,以F2代群体为试验材料,系统地应用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)寻找与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的DNA分子标记以及同工酶标记和低分子肽/氨基酸标记,为我国的大豆抗胞囊线虫病育种提供理论指导.主要研究结果如下:1.利用杂交技术构建了大豆胞囊线虫抗性的分子表达平台.本研究配制了辽豆10×小粒黑豆的杂交组合,并利用海南加代快速繁殖,应用毒力最弱的大豆胞囊线虫3号生理小种对F2代群体进行抗性鉴定和移栽,为大豆对胞囊线虫抗性分子标记的筛选提供了均一遗传背景的试验材料.对该组合进行田间抗性鉴定,结果表明符合抗感分离1∶3的比率,表明在辽豆10背景下小粒黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性是由一对以上的隐性基因控制的.2.应用分离群体分组分析法在辽豆10和抗大豆胞囊线虫的核心抗源中获得了一个与感病性密切相关的RAPD标记S11700.应用143个随机引物,对由小粒黑豆和辽豆10配制的杂交组合的抗感亲本和构建的抗感池进行筛选,有92个引物产生了RAPD扩增产物,25个引物产生了RAPD多态性,其中一个引物产生了与抗大豆胞囊线虫基因密切相关的特异性DNA片段S11700,经多次重复验证,该片段在感病亲本及感病池中被特异性扩增,而在抗病亲本及抗病池中未产生该片段.利用S11700对不同抗性大豆品种进行分子标记鉴定和辅助选择,验证了该特异性片段与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性紧密相关,可以用于抗胞囊线虫大豆新品种的分子辅助选择育种.3.利用BSA法对11个黑色种皮的大豆品种和12个黄色种皮的大豆材料的基因组DNA进行RAPD分析,获得一个与大豆黄色种皮相关的特异DNA片段S79500.采用该标记对辽豆10×PI437654杂交后代种皮颜色有分化的群体进行检测,结果表明这个RAPD标记具有较高的重复性和稳定性,可用于辅助选育优良的黄色种皮的大豆新品种.4.获得了一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的SSR分子标记Satt187.应用204对SSR引物对辽豆10×小粒黑豆进行SSR分析,31对引物产生了扩增产物,其中15对具有多态性,从中筛选到一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的分子标记Satt187,其片段大小为172 bp和176 bp,为共显性标记,在F2代分离群体中的分离比为1∶2∶1,呈孟德尔式遗传.应用该标记对辽豆10x小粒黑豆F2代分离群体进行分子标记鉴定和辅助选择,在抗病单株中均检测到标记带Satt187-176 bp的存在,而在感病单株中检测到有Satt187-176 bp和Satt187-172 bp两种标记带或仅有Satt187-172 bp的标记带存在,分析表明该标记具有抗胞囊线虫分子标记辅助选择应用的前景.5.系统地研究了辽豆10×小粒黑豆和辽豆10×PI437654两对组合的亲本及其杂交后代植株体内防卫反应酶系,包括多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活及根内可溶性蛋白含量的动态变化.研究结果表明,抗感亲本、子代在大豆胞囊线虫侵染后各种防御酶系和可溶性蛋白含量均产生相应的变化,表现出酶活及可溶性蛋白的变化与抗病性密切相关,可作为鉴定大豆抗源抗性强弱的一项辅助生化指标,在抗胞囊线虫病抗源筛选辅助选择中起到一定的作用.6.采用电泳技术,系统地研究了大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本及子代中PPO、POD、CAT、SOD等几种同工酶酶谱,获得了一条与大豆胞囊线虫抗性相关的特异性SOD谱带.研究结果表明,线虫侵染后,诱导植株体内PPO、POD、CAT、SOD及可溶性蛋白量的增加,抗病亲本诱导产生的酶蛋白及可溶性蛋白量均多于感病亲本,对于杂交后代,出现不同于亲本的新的同工酶和可溶性蛋白谱带.在两对组合的SOD酶谱中,分别出现一条特异性谱带(Rf=0.365和Rf=0.381),利用两对杂交组合F2代抗感单株进行SOD同工酶电泳分析,证明该带可以作为大豆抗胞囊线虫的一项较为可靠的生化标记.7.探讨了不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗性的相关性.应用简便快速的聚酰胺薄膜层析检测技术对不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗胞囊线虫的相关性进行了研究.结果表明,大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本和子代在出苗后不同时期根系分泌物中的低分子肽/氨基酸的种类和数量有所差异,出苗后1～6 d的变化明显,感病亲本及感病子代在D区和E区存在共有的荧光斑点,而抗病亲本及抗病子代则无,可将该项检测技术作为一种辅助手段,用于大豆对胞囊线虫3号生理小种的抗性鉴定.     

转Harpin_(Xooc)蛋白编码基因hrf2大豆的胞囊线虫病1号小种抗性鉴定

Harpin蛋白能激活植物的多种防卫通路,从而使植物产生对逆境的广谱抗性。hrf2编码Harpin_(Xooc)蛋白,具有与Harpin蛋白类似的功能。对转hrf2基因的大豆进行抗胞囊线虫病鉴定,结果表明:转hrf2基因大豆的2个株系的单株胞囊线虫数均极显著低于受体植株天隆一号,说明hrf2能够提高大豆对胞囊线虫病1号小种的抗性。     

大豆胞囊线虫VIGS载体的构建与鉴定

拟克隆大豆胞囊线虫肌钙蛋白(Hg-tnc)和酰胺样多肽(Hg-flp)基因的部分片段,构建胞囊线虫的病毒诱导基因沉默体系(VIGS),以期为大豆抗胞囊线虫抗性品种的培育及胞囊线虫基因功能验证的研究奠定理论基础。利用RT-PCR方法从大豆胞囊线虫中克隆出目的基因,电泳检测表明,克隆的Hg-tnc基因和Hg-flp基因部分片段分别约为1 000 bp和700 bp。将目的基因连接到烟草脆裂病毒载体pYY13上,转化大肠杆菌,利用PCR进行初步鉴定后进行序列测定。结果表明,大豆胞囊线虫Hg-tnc基因和Hg-flp基因已插入到pYY13载体上,VIGS载体构建成功。     

大豆抗胞囊线虫病S11700特异性抗性基因标记

大豆胞囊线虫病是世界大豆产区危害最重的病害之一.本文以高抗大豆胞囊线虫3号生理小种的黑豆品种小粒黑豆为父本,以高感大豆胞囊线虫3号生理小种的品种辽豆10号为母本配制杂交组合.利用分离群体分组分析法(BSA)对辽豆10号×小粒黑豆杂交组合的F2代大豆材料基因组DNA进行了RAPD分析,供试的143个随机引物有92个产生了RAPD扩增产物,其中产生RAPD多态性的随机引物有25个.筛选到一个与抗大豆胞囊线虫基因相关的特异性DNA片段S 11700,此RAPD标记具有较高的重复性和稳定性,可用于优良的抗大豆胞囊线虫新品种的辅助选育.     

抗大豆胞囊线虫4号生理小种新品系的选育

采用兼抗大豆胞囊线虫１，３，４，５号生理小种的兴县灰布支黑豆，五寨赤不流黑豆和应县小黑豆等抗源与生产上广泛应用的优良品种杂效，经多年选择培育，获得１４个抗大豆胞囊线虫４号小种的黄粒新品系，历年鉴定，抗性稳定，根系胞囊平均在１０个以下，其中１０个品系根系胞囊在３以下，属高抗材料，并且表现直立不倒，百粒重比抗源亲本提高５０％以上，产量大大提高，折合产１２５－１５０ｋｇ，均超过抗源亲本的１０－１５％，接     

磷素对不同大豆品种籽粒异黄酮含量的影响

为探索磷素对不同大豆品种籽粒异黄酮含量的影响,寻找不同基因型大豆品种最佳施磷水平,以期提高大豆籽粒异黄酮的含量,改善其品质。选用‘黑农48’（高蛋白品种）、‘黑农37’（中间型品种）、‘黑农44’（高油品种）3个大豆品种作为试验材料。采用盆栽,在每kg土壤施N和K2O各为0.033 g基础上,设P1、P2、P3、P4 4个P处理（即每kg土壤分别施P2O5 0、0.033、0.067、0.100 g）。采用紫外分光光度法测定不同大豆品种籽粒总异黄酮的含量。结果表明：同一品种P2处理大豆总异黄酮含量显著高于P1、P3、P4处理,‘黑农37’、‘黑农44’、‘黑农48’3个品种大豆P2处理大豆总异黄酮含量分别比对照组增加3.7%、4.3%、3.8%;不同品种同一处理都是‘黑农44’总异黄酮含量最高;在12个处理组合中‘黑农44’P2处理总异黄酮含量最高,3个大豆品种异黄酮含量在品种间和施磷处理间差异显著。施磷对3个大豆品种异黄酮含量有影响,适宜的施磷量有利于提高大豆籽粒异黄酮的含量。     

国外大豆资源利用与小粒大豆品种创新

为了利用国外大豆品种资源,改良与创新小粒大豆品种,此研究在国外大豆品种资源引入与鉴定的基础上,以国内小粒豆品种龙小粒豆1号（龙9777）为母本,与日本小粒豆品种为父本配制杂交组合,经过多年对后代的连续定向选择与试验,创新出合交05-1478（合丰54号）、合交05-1483（合丰58号）两个小粒大豆品种。概述了国外资源利用与小粒豆品种创新过程与试验结果,并就相关技术问题进行了讨论。结果表明,引入与利用优异的国外小粒大豆品种资源,通过杂交育种的方法是创新与改良小粒豆品种的有效途径。     

甘蔗间种菜用大豆对甘蔗产量、品质及间种后综合经济效益的影响

以广西区种植面积最大的‘新台糖22’、‘桂春2号’、‘柳豆3号’和‘桂春8号’为间作套种试验材料,研究探索不同大豆品种、不同播期及不同间种密度对甘蔗产量、品质及综合经济效益的影响。试验结果表明,在同等管理和施肥条件、种地养地、保证甘蔗品质和产量的前提下,以第2播期间种2行中熟大豆品种效果最好。综合经济效益最高的是第2播期间种2行的晚熟大豆品种。     

不同大豆品种产量与养分吸收差异性研究

当前大豆品种较多,不同品种适宜生长的环境不同。筛选适合养分吸收利用高效品种对黄淮海流域大豆养分高效利用与产业发展具有重要意义。在河北藁城大豆主产区,筛选河北省25个大豆品种为材料,通过田间试验研究不同品种大豆产量与养分吸收差异性。结果表明,不同品种大豆产量间差异较大,产量介于881~4169 kg/hm²,最大产量差异为3288 kg/hm²。同时,不同品种大豆养分吸收利用间差异较大,高产品种籽粒氮、磷、钾平均养分吸收量较中产和低产品种分别显著增加43.9%、39.4%、41.2%和126.0%、124.9%、120.8%,而高产和中产品种每生产100 kg籽粒氮、磷、钾平均养分需求量较低产品种分别显著减少9.8%、17.0%、28.9%和12.3%、16.0%、21.8%。不同大豆品种的产量与养分吸收利用差异明显,产量较高的品种养分吸收利用的能力也较强,在实际生产中选择适宜当地环境的品种,既可增加大豆籽粒产量,又可提高养分吸收利用效率,达到减少肥料投入的目的。     

应用SNP精准鉴定大豆种质及构建可扫描身份证

为加强大豆种质资源管理及品种保护, 本研究构建了一套基于单核苷酸多态性(SNP)标记的快速鉴定体系。选用分布于13个基因的23个SNP标记对599份大豆表型精准鉴定种质进行基因型分析。结果表明, SNP标记的遗传多样性指数范围0~0.722, 其中3个SNP在供试材料中不存在碱基差异, 2个SNP为特异等位变异。从具有多态性的20个SNP中选出14个(GlySNP14)用于种质鉴定, 其中12个为高多态性SNP, 2个为特异性SNP。模拟结果表明, GlySNP14的种质鉴别能力(750份种质)高于任意相同数目标记构成的SNP随机组合(最多361份种质)。GlySNP14在599份种质中共形成了176个单倍型, 其中100份种质具有独特的单倍型。结合这些种质的其他属性, 构建了100份种质由38个数字组成的身份证, 前10位数字为种质属性信息码, 包括品种类别、来源地等; 11~38位数字为品种分子指纹码, 代表品种的特异分子信息, 并最终以一维码和二维码的形式表示, 为种质资源简易管理与保护利用提供了有效途径。     

2002—2021年内蒙古自治区大豆主要性状变化分析及综合评价

综合分析内蒙古自治区大豆品种农艺性状与品质性状,旨在为内蒙古自治区品种选育中亲本选择及筛选优良品种提供理论参考。运用相关性分析、主成分分析、TOPSIS分析和聚类分析等方法对内蒙古自治区109份大豆品种6个性状指标进行综合分析。结果表明,6个性状的遗传多样性指数为2.5964～2.8692,变异系数为6.79%～20.1%,其中蛋白质含量变异系数最低,遗传最为稳定。通过主成分分析选出3个主成分,累计遗传贡献率为79.98%,并构建优良品种评价方程S=0.48S1+0.31S2+0.21S3。运用主成分分析和TOPSIS分析选出7个综合排名靠前的品种,可在新品种选育中作为优良亲本使用。通过聚类分析将109份大豆品种分为5类,其中第Ⅰ类综合性状最好,可作为内蒙古自治区的优良大豆品种,第Ⅴ类仅有‘登科2号’具有极短的生育期,可在无霜期短的地区进行推广或者参与极早熟品种的选育。内蒙古自治区大豆品种类型繁杂多样,大豆育种水平也在逐年提高,但是高品质大豆品种匮乏,还需着重关注大豆高油、高蛋白育种,并且选育亲本大多来源于黑龙江省和吉林省,而本地品种并没有得到有效开发和利用,这也是限制内蒙古自治区大豆...     

江苏省的菜用大豆新品种及其高产栽培技术研究

为了鉴定在江苏省鲜食大豆区域试验中表现优良的新品系的丰产性，抗病性和适应性，为大面积种植提供适合江苏栽培的新品种，通过最近6年的区域和生产试验，共审定春夏不同季节栽培的菜用大豆新品种8个，极大地推动了江苏省菜用大豆新品种的推广与种植。本文主要介绍了目前在两种不同生长季节的菜用大豆的主栽品种，并对目前江苏不同季节菜用大豆主栽品种的相关栽培技术进行了研究。     

不同地理来源MGIII组大豆品种生育期结构分析及E基因型鉴定

于2014?2015年对60份不同地理来源、生育期组为MGIII的大豆品种进行生育期结构分析和E基因型鉴定表明, 不同地理来源的MGIII大豆品种生育期相近, 但生育期结构差异较大。来自中国北方和美国的MGIII组春大豆品种营养生长期(V期)较短(开花较早), 生殖生长期(R期)较长, R期与V期的比值(R/V)较高; 黄淮海品种和南方MGIII组品种V期较长(开花较晚), R期较短, R期与V期的比值(R/V)较低。北方春大豆MGIII组品种的开花期受播期影响较其他地区同生育期组品种更为明显。中国MGIII组大豆品种存在6种E基因型, 其中E1e2E3E4和e1-asE2E3E4分布区域广, 覆盖播季类型多, 而在8个美国MGIII组品种中只鉴定出1种E基因型(e1-asE2E3E4), 表明中国大豆品种在生育期结构性状上存在更为丰富的遗传变异。通过比较不同播期下MGIII大豆品种E基因在生育期性状上的平均效应值发现, 含显性位点越多的材料, 其V期越长, R期越短, R/V值越小。反之亦然。不同E基因对开花、成熟期的增强效果不尽相同, 且春播时各显性基因的效应值均比夏播时大。不同地理来源MGIII组大豆品种农艺性状存在明显差异, 且与生育期结构存在显著相关性。中国北方春大豆品种底荚高度与R/V值负相关, 但单株荚数与R/V值正相关; 黄淮海大豆品种的分枝数、单株荚数、百粒重与R/V间无显著相关性; 南方大豆品种分枝数与V期呈显著负相关。试验结果可为大豆品种生育期结构的改良及适应不同环境的品种选育提供依据。     

不同来源菜用大豆品种适应性的评价

为了筛选适合广东种植的菜用大豆品种,利用21个主要菜用大豆品种,通过其口感品质,茸毛色、标准荚个数、百粒鲜重、两粒荚长宽等外观品质和产量性状鉴定与评价,筛选出适宜广东春季种植的优质高产菜用大豆品种有‘华春4号’、‘毛豆2808’、‘浙鲜豆7号’、‘交大133’、‘K丰73-3’、‘AGS292’,高产优质菜用大豆品种有‘七星1号’、‘浙鲜豆4号’和‘交大02-89’。春播菜用大豆品种为短青春期品种,植株较矮、分枝少、生育期短,这些品种可以作为供体亲本,利用长青春期普通大豆品种为受体亲本,通过回交育种选育长青春期分枝较多、生育期适中的优质高产菜用大豆新品种。     

河南夏大豆区试新品种丰产稳产性评价分析

为了客观、科学、公平、公正评价河南省夏大豆区域试验参试品种的丰产性、遗传稳定性及适应性,应用作物品种区域试验统计分析系统(RCTAS)对2013年河南省夏大豆区域试验汇总资料进行品种在不同生态条件下的丰产稳产性分析和比较,为河南大豆新品种在生产及育种中的有效利用提供理论依据。结果表明,‘秋乐1205’、‘安豆5156’和‘驻豆02-19’等9个大豆新品种丰产性好,比对照‘豫豆22号’均增产5%以上;‘农丰18’、‘驻豆03-56’和‘周豆22’丰产稳产性均好;对照‘豫豆22号’稳产性好;‘泛09C6’丰产性差,但稳产性好。试验结果结合大豆区试新品种的田间实际表现佐证了RCTAS是一款理论与实践紧密结合、系统设计优良、应用方便快捷的作物品种区域试验的统计分析软件,同时也为河南省夏大豆新品种的鉴定、筛选、审定和推广提供了准确可靠的科学依据。