大豆对大豆疫霉菌株Pm14抗性的遗传分析及基因定位

 【目的】研究大豆对大豆疫霉菌株Pm14的遗传模式,并对其抗性基因进行定位。【方法】采用下胚轴创伤接种方法进行抗性鉴定,利用苏88-M21与新沂小黑豆构建的重组自交系群体进行遗传分析,并通过SSR技术结合BSA方法对苏88-M21的抗性基因进行定位。【结果】苏88-M21对大豆疫霉菌株Pm14的抗性由1对主效基因控制,抗病对感病表现为显性。通过分子作图,将抗性基因RpsSu定位于大豆分子遗传图谱O连锁群微卫星标记Satt358和Sat_242之间,与这2个标记的遗传距离分别为3.5 cM和7.4 cM。【结论】苏88-M21对大豆疫霉菌株Pm14的抗性是由1对单显性基因控制的,并将在苏88-M21发现的抗性基因RpsSu定位于O连锁群。     

大豆抗胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)基因定位研究进展

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)是一种世界性病害。文中就大豆抗胞囊线虫基因定位方面的研究进展进行了综述。遗传研究表明:大豆对胞囊线虫的抗性遗传受少数几对基因控制,但是作用机制非常复杂。借助分子遗传图谱,采用不同的抗源共计筛选到60个与抗病基因有关的标记,其中的一些位于相同的位点。其中,位于G连锁群上的rhg1位点和A连锁群上的Rhg4位点在多个群体中得到验证,并且对多个生理小种有抗性作用。由于采用的抗源和作图群体不同,接种的线虫群体在遗传上的异质性和分子标记本身的局限性,许多研究结果差异很大,同时也表明大豆对胞囊线虫的抗性遗传机制的复杂性。鉴于目前定位方法的原因,基因的精细定位需要借助于作图定位软件的改进,分子遗传图谱的加密和表型鉴定准确性的提高。     

一对单显性大豆抗疫霉根腐病基因的遗传分析及定位

[目的]大豆疫霉根腐病是大豆毁灭性的病害之一,防治该病最安全有效的方法是培育和利用抗性品种。迄今为止,已在大豆基因组上鉴定了21个大豆疫霉根腐病抗性基因,但是在中国只有少数基因(如Rps1c、Rps1k等)抗性有效。因此,急需发掘新的大豆疫霉根腐病抗性基因,以满足抗病育种的需要。‘大方六月早’对大豆疫霉菌的抗谱较广,是目前筛选出的优异抗源。[方法]采用下胚轴创伤接种方法进行抗病性鉴定,以品种‘大方六月早’为抗病亲本与品种‘矮脚早’配置杂交组合获得F2∶3代家系群体,并进行遗传分析,通过SSR(simple sequence repeat)标记对‘大方六月早’的抗性基因进行定位。[结果]该群体的抗性遗传分析表明:‘大方六月早’对大豆疫霉根腐病的抗性由1对主效基因控制,抗病对感病表现为显性,暂命名为RpsAH。使用SSR标记进行分子作图,抗病基因RpsAH被定位在大豆3号染色体(即N连锁群)上,距离标记Sat_166为4.1 cM。[结论]大豆品种‘大方六月早’对大豆疫霉菌株AH的抗性由1个单显性基因控制,该基因定位于大豆分子遗传图谱N连锁群上。     

棉铃虫对转Bt棉抗性遗传的AFLP连锁图谱分析

利用AFLP分子标记方法,对抗Bt棉棉铃虫（Helicoverpa armigera）抗性品系和敏感品系回交BC1代（F1（YCR♀×YCS♂）♀×YCR♂）群体进行连锁图谱的构建。经23组AFLP引物的选择性扩增,共得到406个多态位点,√检验后有217个为有效位点。利用Mapmaker／Exp（Version3．0b）软件进行连锁分析,其中126个标记分属35个连锁群,连锁群标记数变化范围为2～11个,平均每个连锁群标记数为3．6个,该图覆盖的基因组长度为1138．4cM（图距单位）,连锁群长度变化范围为4．0～166．1cM,连锁群的平均长度为32．53cM。连锁图谱的构建为棉铃虫对抗Bt棉抗性基因的定位奠定了基础。     

大豆对大豆花叶病毒Sa株系抗扩展特性的遗传分析

作物抗性遗传研究可为抗性育种提供理论基础.在溧水中子黄豆×南农493-1杂交组合的244个F2∶3家系中,随机取171个F2∶3家系为材料,用150对SSR分子标记,通过JoinMap30软件构建了包括70对分子标记的25个连锁群;采用平均病级和综合病情指数两种指标,用Win QTL Cartographer V25软件的多区间作图法进行QTL定位.结果表明:大豆对大豆花叶病毒Sa株系的抗扩展平均病级和综合病情指数均有4个QTL,其中在C2-b连锁群的satt422-satt640标记间和D2-a连锁群有共同的QTL,两性状的4个和5个互作QTL可分别解释表型变异的1514%和526%.这些结果为抗性性状的遗传剖析和标记辅助育种提供理论依据.     

利用CAPS初步定位甜瓜MR-1白粉病抗性基因

从国际生理小种鉴别寄主中选取甜瓜抗病自交系MR-1为母本,感病自交系Topmark为父本,构建F2代群体。对354株F2代群体进行田间甜瓜白粉病抗病性调查并分析其遗传规律,发现甜瓜白粉病的抗性基因为单显性基因;根据两亲本基因组重测序数据,自行开发设计CAPS分子标记,将具有多态性的标记应用于F2代基因分型以构建遗传连锁图谱。图谱内含142个CAPS标记,分布于12个连锁群上。图谱总长度2 065.47 c M,平均距离14.55 c M;标记最多的为第四连锁群,分布22个标记,标记间平均距离为11.61 c M;最长的为第五连锁群,总长277.98 c M;最短的为第三连锁群,总长65.6 c M。得到1个甜瓜白粉病抗性相关基因位点,该位点在第七连锁群上,位于CAPS标记7-4E和7-1H之间。     

大豆灰斑病1号生理小种抗性基因的SSR标记

针对中国大豆灰斑病1号生理小种,以抗所有生理小种的品系东农40566为母本,以感所有生理小种的品种东农410为父本配制杂交组合,杂交得到F2代后连续自交3代得到F5代群体.该群体经人工接种灰斑病1号生理小种后,利用BSA法对500个SSR标记进行筛选.其中3个标记Satt565、SOYGPATR和Satt396在抗、感池间表现出稳定的多态性,并且在F2代个体中表现出抗性与多态性协同分离的趋势.3个标记与抗性基因的连锁顺序为Satt565-SOYGPATR-Hrcs1-Satt396,其与抗性基因的连锁距离分别为12.7、6.5、14.7 cM.推测抗大豆灰斑病1号生理小种的基因可能位于C1连锁群上.     

大豆对斜纹夜蛾抗性的遗传分析及相关QTL的定位

 以大豆组合皖82-178×通山薄皮黄豆甲衍生的重组自交系群体（RIL）为材料，以斜纹夜蛾幼虫重为抗性鉴定指标，应用主基因＋多基因的混合遗传模型对大豆抗虫性进行遗传分析。结果表明，该群体对斜纹夜蛾的抗性遗传符合两对主基因＋多基因的遗传模型，主基因的遗传率为89.85％。以该群体所构建的遗传连锁图谱为基础，利用软件Cartgrapher（V.2.0）采用复合区间作图法检测到2个与抗虫有关的QTL，分别位于wt-11和wt-12连锁群上，其在对应连锁群的端距离分别为5.51cM、11.51cM，加性效应估计值分别为-0.0619、-0.0419，对性状变异的解释率分别为17.22％和8.60％。     

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。     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记定位

利用组合不育系SXJLCMS1A×恢复系Z-119-99构建F_2育性分离群体,进行育性的遗传模式分析和恢复基因定位。结果表明,F_1群体全为可育株,F_2群体的可育株与半不育株经卡方测验符合1∶1的分离比例,说明该大豆细胞质雄性不育符合单基因配子体不育的遗传模式;利用F_2分离群体,采用445对大豆SSR引物对其恢复基因进行分子标记和定位,结果发现,该恢复基因与J连锁群的2个标记Satt674和Satt249连锁,距2个标记的遗传距离分别为8.7,9.6 c M。     

玉米大斑病抗性基因的QTL定位

为通过分子标记辅助选择培育聚合多个抗大斑病基因的玉米品种,以自选系旅958和外引系AM293为亲本,构建了1个包括248份F_2∶3家系的分离群体,通过对作图群体人工接种大斑病菌叶片残体,同时利用SSR分子标记通过毛细管电泳绘制作图群体的遗传连锁图谱,利用完备区间作图法对控制玉米大斑病的抗性基因进行QTL定位,结果共检测到4个玉米大斑病抗性QTL,分别位于1、2和8号染色体,其中3个QTL与前人定位的结果一致。位于第一连锁群中的qRNCLB-1-1,在2015年和2016年试验中均被检测到,平均解释表型变异达到35.91%。第八连锁群中检测到的qRNCLB-8-1和qRNCLB-8-2,可分别解释表型变异的19.06%和8.67%。第二连锁群中检测到1个新的QTL位点qRNCLB-2-1,可解释表型变异的6.49%。     

黄瓜品系WIS2757对黄瓜枯萎病生理小种4和黑星病的抗性遗传与连锁分析

【目的】黄瓜枯萎病和黑星病是危害中国黄瓜生产的两种主要病害,明确黄瓜品系WIS2757对黄瓜枯萎病生理小种4和黑星病的抗性基因遗传与连锁关系,为黄瓜抗病育种提供重要依据。【方法】以抗枯萎病生理小种4和黑星病的黄瓜材料WIS2757和感病材料津研2号为亲本,获得98个F3代株系,分别对双亲、F1和F3代株系进行苗期抗枯萎病和黑星病接种鉴定,并根据鉴定结果对枯萎病与黑星病的抗性遗传及两个抗病基因的连锁关系进行分析。【结果】亲本WIS2757抗枯萎病生理小种4和黑星病,津研2号高感两种病害。F1群体抗两种病害。根据F3株系对两种病害的抗病表现推断F2对应株的抗病基因型并进行卡方测验,结果表明,F2群体对枯萎病和黑星病的抗性分离均符合1﹕2﹕1的理论比例,而两对等位抗病基因的遗传不符合9﹕3﹕3﹕1的理论分离比例。连锁分析表明,黄瓜抗枯萎病生理小种4和黑星病的两对等位基因位于同一连锁群,两者的遗传距离为17.5 cM。【结论】WIS2757对枯萎病和黑星病的抗性均由单显性基因控制,将抗枯萎病生理小种4的基因暂定名为Foc-4。Foc-4和抗黑星病基因Ccu间存在遗传连锁关系。     

家蚕基因库突变系统的研究

 经过十几年的研究 ,整理了包括最早于 2 0世纪 4 0年代 ,尤其是 80年代后期以来收集、引进、创造的家蚕各种突变基因、染色体变异系统及特色遗传材料 10 0 0余份 ,通过对其进行形态、生理、生化性状的鉴定和遗传分析 ,构建和完善的保存系统有 6 0 0余个家蚕基因的资源库 ,保存的家蚕突变基因种类覆盖国际现存家蚕突变基因的 90 %以上。其中珍稀突变基因达 10 0多个 ,首次发现的突变基因 6 0余个。通过对突变系统进行杂交分析 ,连锁检索和三点测验定位 ,构建了完善的家蚕连锁检索标记体系 ,含全部 2 8个连锁群的标志基因有 2 30个 ;构建了各连锁群的基因定位系统 (隐性基因合成系 ) ;发现了基因互补突变卵色和第三型母性遗传卵色 ,发现了白色卵突变基因上位作用的普遍性。育成了以形态突变基因为标记的、相互独立的近等基因系 2 8个。开发了高饲料效率、性别标记、天然有色茧丝、抗病性、广食性、可控制单性别孵化等一系列有重大应用前景的有用突变基因育种新素材。建立了较为完善的家蚕基因资源持续保存的方法和管理技术体系。     

大豆对大豆疫霉根腐病抗性的遗传分析

 【目的】研究大豆对大豆疫霉根腐病完全抗性和部分抗性两种抗性的遗传方式。【方法】利用不同抗性类型的品种（系）配置4个杂交组合,在分别采用下胚轴伤口接种法和根部接种法接种大豆疫霉菌株PNJ1条件下,研究两种抗性的遗传模式。【结果】豫豆25和郑92116对大豆疫霉菌的抗性由一对显性单基因控制,General和 Conrad对大豆疫霉菌的部分抗性由1对加性主基因+加性-显性多基因控制,F2代主基因和多基因遗传率分别为41.31%～74.84%和15.60%～50.36%,F2:3代主基因和多基因遗传率分别为54.21%～77.05%和13.52%～38.24%。大豆对疫霉根腐病完全抗性和部分抗性分别属于不同的遗传体系。【结论】两类抗性都有育种价值,并且在早世代选择是有效的。选育聚合有完全抗性和部分抗性的品种是使大豆获得疫霉根腐病高水平抗性和持久抗性的最佳途径。     

大豆农艺性状的QTL分析

[目的]分析大豆农艺性状的QTL,为探讨大豆的遗传机制及进行遗传育种提供参考。[方法]应用复合区间作图法对蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期等5个数量性状进行QTL定位和遗传效应分析。[结果]控制蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期性状的4、4、1、2、5个共16个QTL位点,遗传贡献率在7.4%～33.7%。其中,遗传贡献率较大的主效QTL有分别位于I连锁群上Satt562-Sat_219、Sat_219-Satt496、Sat_219-Satt496区间的3个控制蛋白质含量的QTL位点,其遗传贡献率分别为29.15%、33.70%和31.67%,且均为来自母本合丰25的加效基因,还有位于O连锁群上Satt477-Satt331、Satt331-Satt153区间的2个控制生育期QTL位点,其遗传贡献率分别为24.69%和24.96%,也是来自母本合丰25的加效基因。另外,6个分别距M连锁群Satt175（蛋白质）、A1连锁群Satt684（油分）、F连锁群Satt348（油分）、J连锁群Sat_412（油分）、C1连锁群Sat_416（百粒重）、C1连锁群Sat_416（生育期）标记仅有0.01 cm的QTL位点。[结论]定位了影响蛋白质含量、油分含量、产量、百粒重和生育期等5个重要农艺性状的QTL位点。     

萝卜D染色体在7号连锁群的定位研究

在已知萝卜D染色体附加系对线虫具有抗性和萝卜分子图谱的7号连锁群定位有抗线虫基因Hs1Raph的基础上,利用(dp)RAPD分子标记技术,以甘蓝型油菜异源萝卜附加系为材料,筛选到90个萝卜D染色体的特异标记,选择4个在萝卜构图亲本间表现多态性的D染色体标记进行F2群体(包括245个单株)分离检测,并与构图用的505个AFLP和RAPD标记一起用Join-map3.0进行连锁定位分析。结果萝卜D染色体标记全部定位于7号连锁群,并且7号连锁群上只有D染色体的特异标记,说明萝卜7号连锁群就是D染色体在分子水平的反映。证实了定位有抗线虫基因Hs1Raph的7号连锁群对应于具线虫抗性效应的萝卜D染色体。实验结果对研究萝卜D染色体控制的农艺性状或抗逆性以及萝卜抗线虫育种和将萝卜抗线虫基因转入其它芸薹属作物的研究都将会起到重要的指导作用。     

大豆SMV1株系抗病基因的SSR标记和分子辅助鉴定

本研究在大豆SMV1株系抗性的遗传分析基础上,筛选与抗病基因紧密连锁的SSR标记,并探讨分子标记辅助选择在大豆花叶病毒病抗病育种中的应用价值.利用合丰25×东农93-046的F1、F2和F2:3群体进行了抗病性鉴定,结果表明:F1植株在接种后表现抗病,经χ2测验,F2群体分离比例为3(抗):1(感);对F2代衍生的F2:3家系接种鉴定,纯合抗病家系、抗感分离家系和纯合感病家系的比率符合1:2:1,表明东农93-046对SMV1株系的成株抗性受一对显性基因控制.并利用东农93-046×Conrad的正反交组合F2代进行抗性鉴定,结果正反交后代均表现为31的分离比例,无细胞质效应,进一步证明了东农93-046是受一对显性基因控制的抗性亲本材料.利用改良的BSA法,通过600对SSR引物对合丰25×东农93-046组合的225个F2单株进行筛选,获得6个与抗SMV1株系相关的SSR标记,抗病基因RSMV1定位在F连锁群上,6个SSR标记与抗病基因的连锁顺序为HSP176—Satt114—RSMV1—Satt510—Sct_033—Satt334—Satt362,连锁距离分别为6.6cM—4.3cM—RSMV1—6.6cM—5.1cM—6.3cM—17.3cM.利用6个分子标对70份种质资源进行检测,结果表明:HSP176标记对抗病毒资源筛选的准确率达82.81%,Satt114、Satt510和Satt334标记也均达到70%以上,6个标记的准确率平均值达到70.71%,可以用作抗病毒分子辅助育种的选择标记.依据6个SSR标记在70份种质资源中共检测出的28个谱带进行聚类分析,表明70份大豆种质资源可以划分为两大类群,Ⅰ类群为感病群,Ⅱ类群为抗病群.70份种质资源间的遗传相似系数变化范围为0.62～0.97,表明供试资源的遗传多样性相对较低,抗性种质资源相对匮乏.     

大豆对食叶性害虫的抗性遗传

 南京地区大豆食叶性害虫主要是大造桥虫、斜纹夜蛾、豆卷叶螟和银纹夜蛾。大豆对田间食叶性害虫综合虫种的抗性具有相对稳定性。利用两个感抗杂交组合D0 1和D0 3的P1、P2 、F1、F2 、F2∶3 世代 ,在田间自然虫源条件下系统地分析了大豆抗食叶性害虫综合虫种植株反应的遗传规律 ,不论多世代联合分析或单个分离世代分析 ,结果均表明 ,大豆对食叶性害虫的抗性为两对主基因 +多基因遗传模式。但在大豆生长发育的不同时期 ,随着害虫数量和种群结构的变化 ,其抗虫性遗传呈动态变化过程。在两对主基因充分表达日期 ,效应较大的 1对加性效应为 10 .5 1～ 10 .74(叶面积损失率 ,%) ,效应较小的 1对加性效应为 4.35～ 7.2 4(%) ,并且两对主基因的遗传率较高 ,达 81.0 5 %～ 94.10 %,起决定性作用 ;多基因遗传率较低 ,为 0～ 12 .2 4%。抗食叶性害虫育种应首先考虑利用主基因抗性。     

用SSR标记进行野生大豆耐碱基因定位及QTL分析

以抗碱野生大豆Gs0001(♀)和碱敏感栽培大豆吉科豆1号(♂)的F2群体作为基因定位群体,通过BSA法(Bulked-segegant analysis,群分法),对大豆耐碱基因进行SSR分子标记定位。在分布于大豆20个连锁群的488对SSR引物中,筛选出7对与耐碱基因紧密连锁的标记,这7对标记位于G连锁群相近的区域。利用Mapmaker/EXP3.0分析,在最小似函数值LOD=14.0时,将耐碱基因定位于Satt298与Satt269之间,距离两个标记的遗传距离分别为1.3 cm和6.9 cm。此耐碱基因的贡献率是40.31%。     

大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位分析

 【目的】研究大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位及相关性,为大豆品质改良、分子育种及基因克隆等应用提供理论依据。【方法】利用SSR技术,对晋豆23号和灰布支杂交构建的F13代大豆重组自交系群体的474个家系进行了连锁图谱的构建。在此基础上,利用 WinQTLCart2.0 软件分析了影响大豆异黄酮含量、脂肪含量和蛋白质含量3个重要品质性状的QTL,通过复合区间作图分析,检测QTL;同时,对异黄酮与脂肪、蛋白质的含量相关性分析。【结果】检测到23个QTL,其中控制异黄酮含量QTL有6个,分别定位在J、N、D2和G染色体的连锁群上;控制脂肪含量的QTL有11个,分别定位在第A1、A2、B2、C2和D2染色体的连锁群上;控制蛋白质含量的QTL有6个,分别定位在B2、C2、G和H1染色体的连锁群上。相关性分析结果表明：异黄酮与蛋白质含量呈极显著负相关;蛋白质和脂肪含量呈极显著负相关;蛋白质和蛋白质脂肪总量呈极显著正相关。【结论】3个重要品质性状的部分基因定位结果与其相关性分析是一致的,其结果对大豆品质育种应用有重要利用价值。