基于元分析的大豆胞囊线虫抗性QTL的整合

以2004年发布的大豆公共遗传图谱soymap2为参考图谱,共搜集整理了自1994年以来已报道的与抗大豆胞囊线虫相关的151个QTLs,通过BioMercator2.1和公共标记将相关QTLs映射整合到大豆公共遗传连锁图谱soymap2上,并利用元分析技术发掘"真实"QTL。本文共发掘出与抗大豆胞囊线虫1、2、3、4、5和14号生理小种相关的16个"真实"QTL,其中有四个位点的图距小于1.5cM,一个位点的图距小于5cM,分布于A2、E和G连锁群,其中G连锁群上5.11cM处的定位区间包含已报道的Rhg1位点;发现在G连锁群上有一个定位区间控制1,4号生理小种,在B1连锁群上有一个定位区间控制2,5号生理小种,可见这些位点具有兼抗性。     

不同遗传背景大豆抗大豆胞囊线虫RAPD标记

以中国小黑豆抗源和具有优良农艺性状黄豆品种为试材,利用43个随机引物对其总DNA进行扩增,其中15个引物没有扩增产物,28个引物在供试品种的DNA扩增中产生多态性,11个引物产生特异性片段,将不同品种产生的特异性片段与品种抗大豆胞囊线虫生理小种进行综合分析,表明不同品种产生的特异性片段可能与该品种抗胞囊线虫的抗性相关.     

大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性QTL定位的研究

利用感大豆胞囊线虫病品种合丰25与抗病品种抗线2号杂交获210个F2代群体,利用150对SSR引物,并采用Windows QTL Cartographer V2.1复合区间法对抗大豆胞囊线虫病的基因进行定位。结果表明:其中有多态性SSR标记为67个,占44.67%;以LOD值大于2.0作为QTL存在的阈值,检测到2个抗大豆胞囊线虫3号生理小种基因相关的QTL:Qscn-1(Satt163~Satt309),Qscn-2(Sat440~Satt148),分别定位在MLG G和MLG I上,且遗传贡献率分别为10.1%和7.6%,与SSR标记Satt309和Satt148的遗传距离分别为7.2 cM和5.6 cM。     

抗大豆胞囊线虫病野生大豆种质资源的初步筛选

对来自河北东部沿海地区的119份野生大豆资源进行了大豆胞囊线虫的抗性鉴定,结果表现抗病的有48份,占40.3％,表现感病的资源有71份,占59.7％.通过对供试材料的部分农艺性状与雌虫指数进行相关分析,发现单荚粒数和根瘤数与野生大豆抗胞囊线虫反应呈极显著正相关.对野生大豆资源的来源分析表明,抗大豆胞囊线虫病野生大豆资源...     

大豆胞囊线虫病与大豆抗胞囊线虫机制的研究

系统地介绍了大豆胞囊线虫病的发生与为害 ,对大豆胞囊线虫的生理分化和寄主范围进行简要地描述 ,同时 ,对近年来的根系分泌物、品种抗性、细胞学和组织学及遗传等方面的大豆抗胞囊线虫的机制进行了分析 ,对进一步研究大豆胞囊线虫病害具有重要意义     

大豆抗胞囊线虫4号生理小种的种质创新

大豆胞囊线虫(SCN)是生产上毁灭性病害,培育抗病品种是最经济有效的控制措施,目前黄淮地区尚缺乏高抗SCN4号生理小种的品种或综合性状优良的种质.采用杂交选育的方法,以引自美国的Hartwig为母本,以黄色种皮的抗性材料晋1261等为父本配制杂交组合,高代品系经产量和抗性鉴定,共筛选出7个综合农艺性状优良、产量高、对SCN1号和SCN4号小种免疫或高抗的材料,可为黄淮地区抗SCN育种提供优异亲本来源.     

大豆胰蛋白酶抑制剂与大豆抗大豆胞囊线虫的关系

对大豆胞囊线虫3号小种的抗病品种Hartwig和小粒黑豆,感病品种辽豆15和中黄28分别接种线虫,检测大豆根系中大豆胰蛋白酶抑制剂的表达量对大豆抗胞囊线虫的抗性.经过胰蛋白酶抑制剂活性测定结果表明,接种大豆胞囊线虫的抗感品种的大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)表达量明显高于未接种的品种,各个品种的STI表达量也不同.说明大豆胰蛋白酶抑制剂参与抗病过程.但是各个品种的变化趋势并不相同,表明抵御线虫的抗病作用机制存在品种间差异.     

利用抗感品种混种防治大豆胞囊线虫效果的研究

在温室条件下以抗大豆胞囊线虫品种抗线4号和非抗大豆胞囊线虫品种黑农35为试材,探讨了品种混种对感病大豆生长发育的作用和抗线4号根系浸出物对黑农35生长发育的影响。结果表明,接种SCN后,大豆植株生长受抑制,其中抗线4株高减少幅度最高达到21.4%,主根长减少最高达到24.9%,侧根数减少幅度为7.8%～55.1%;黑农35清种时受大豆胞囊线虫危害,株高减少15.5%～30.8%,主根长减少17.2%～32.3%,侧根数减少最高达到71.9%。抗线和非抗线品种混种有利于大豆抵御大豆胞囊线虫的危害,促进植株的生长发育,与黑农35清种相比,品种混种作物群体的株高、植株鲜重、根鲜重和根长增加幅度分别高达16.9%、11.4%、17.9%和22.2%,与抗线4清种相比,品种混种主根长度增加最显著,达到9.3%。抗线4根系浸出物浇灌黑农35不接种SCN处理各测定指标的增幅达0.1%～8.4%,浇灌接种SCN的黑农35,各处理测定指标的增幅达9.7%～39.4%,说明抗性与非抗性品种混种后根系间相互作用可以促进非抗性品种生长发育,抵御大豆胞囊线虫的危害。     

SSR标记技术及其在大豆抗胞囊线虫研究中的应用

大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)病是给世界大豆生产造成严重损失的重要病害之一,发现和利用新的抗线虫基因并转到丰产品种中可以有效地控制这种病害.SSR标记为分子辅助选育抗胞囊线虫的新品种和抗性鉴定提供了新的思路.阐述了SSR的原理和方法,概括介绍了其在大豆抗胞囊线虫研究中的应用.     

黑龙江省大豆胞囊线虫胞囊密度和生理小种鉴定

对采自黑龙江省２５个市（县）的２５份大豆胞囊线虫样品测定了胞囊密度,并在国际统一的鉴别寄主上 进行了生理小种鉴定。结果表明：胞囊密度最高为４０．７（孙吴县）,胞囊密度最低为１．０（海伦,哈尔滨万宝镇）,大 多数地区胞囊密度介于２０～３０之间;３号生理小种仍为黑龙江省的优势生理小种,但在安达地区所采的土样中鉴 定出４号和１４号生理小种。     

大豆胞囊线虫病抗性候选基因GmRSCN-6 克隆与表达分析

大豆胞囊线虫病（Heterodera glycines,Soybean cyst nematode,SCN）是世界性大豆病害之一,具有致病力强、传播范围广、休眠体（胞囊）存活时间长等特点。因此,大豆胞囊线虫病极难防治。筛选并利用抗病基因是加快大豆抗线育种进程的有效途径之一。本文以东农L-10为材料,克隆GmRSCN-6 基因并分析GmRSCN-6蛋白的性质,同时对该基因在抗感病品种进行表达分析。结果表明GmRSCN-6 在SCN3号生理小种侵染10 d内逐渐上调表达。3 d时表达量出现小高峰,推测GmRSCN-6 基因响应SCN3号生理小种入侵信号,10 d时GmRSCN-6 基因的表达量达到最大,且抗病品种中的表达量远高于感病品种,表明GmRSCN-6 基因参与大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性反应。     

野生大豆回交导入系蛋白质含量性状的QTL分析

以野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与黑龙江省主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的回交导入系（1204株）为研究材料,利用WinQTL2.5的复合区间作图法(CIM)在9个连锁群定位了16个与蛋白质含量相关的QTL（14个正效应,2个负效应）;导入系群体经过严格的蛋白质含量筛选鉴定,得到10个蛋白质含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行。利用这10个高蛋白含量株行（选择群体）结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于10个连锁群上的17个与大豆蛋白质含量相关的标记位点,对蛋白质含量表现为正效应。两种方法共同检测到7个QTL。这些材料和位点将为高蛋白含量相关基因克隆及分子辅助育种提供重要的材料基础和标记信息。     

QTL mapping of qSCN3-1 for resistance to soybean cyst nematode in soybean line Zhongpin 03-5373

Soybean cyst nematode(SCN,Heterodera glycines Ichinohe)is one of the most economically destructive pathogens.The soybean line Zhongpin03-5373(ZP),which combines resistance genes from several donors,is highly resistant to SCN race 3(SCN3).In our previous study,two QTL(rhg1 and GmSNAP11)were identified in a population of recombinant inbred lines derived from a cross between ZP and the susceptible parent Zhonghuang 13.The two QTL explained around one-third of the resistance,suggesting the presence of further QTL contributing to SCN resistance.In the present study,we used an improved version of the geneticmap comprising the previously applied 1062 molecular markers and 47 newly developed InDel(insertion-deletion)markers.The improved map revealed a novel locus contributing to SCN3 resistance:qSCN3-1,flanked by InDelmarker InDel1-7 and SNPmarker Map-0047,explained 4.55%of the phenotypic variance for resistance to SCN3 and was not involved in digenic epistatic interaction with rhg1 and GmSNAP11.Haplotypes of Map-0047_CAPS(a CAPS marker developed for Map-0047)and InDel1-7 were significantly associated with SCN3 resistance in a panel of 209 resistant and susceptible accessions.Using further allele-combination analysis for three functional markers representing three cloned resistance genes(rhg1,Rhg4,andGmSNAP11)and twomarkers flanking qSCN3-1,we found that adding the resistance allele of qSCN3-1 greatly increased soybean resistance to SCN,even in diverse genetic backgrounds.The qSCN3-1 locus will be useful for marker-assisted polygene pyramid breeding and should be targeted for the future identification of candidate genes.     

大豆开花期性状QTL定位和候选基因挖掘

大豆对光周期极为敏感,单一品种的适应范围狭窄。大豆品种在不同纬度间的适应性与开花期密切相关。为了获得更多的大豆开花期相关QTL,了解在豆适应机制,利用开花主效位点E1~E4基因型均相同的滑皮豆和齐黄26（E1e2asE3-HaE4）杂交衍生的重组自交系群体及前期基于特异长度扩增片段测序（Specific Length Amplified Fragment-sequencing, SLAF-seq）构建的高密度遗传图谱,对大豆开花期性状进行了QTL定位。共获得了分布在7条染色体上的11个QTL位点,其中4个位点（qFT8,qFT20-2,qFT14和qFT16）为本研究新发现的QTL。同时,研究发现6个QTL（qFT6-1,qFT8,qFT11-1,qFT19,qFT20-1和qFT20-2）在2013年和2014年两个环境中稳定存在。对稳定QTL位点间的基因进行生物信息学分析,筛选出4个可能参与开花期调控的候选基因。本研究结果能够为阐明大豆适应性分子机制和广适性分子育种提供一定的理论基础。     

转录组测序筛选野生大豆糖代谢途径干旱相关基因及其表达差异分析

野生大豆较栽培大豆有更广的遗传多样性,在组学水平整体分析其基因表达模式对筛选抗旱关键基因、 解析干旱胁迫响应调控网络和促进分子育种具有重要意义。本研究采用高通量测序技术对PEG6000模拟干旱胁 迫处理第0 h、6 h、12 h、24 h和48 h的30d苗龄野生大豆RNA进行转录组测序,获得了1796条糖代谢途径相关序 列。淀粉和蔗糖代谢途径通路注释的差异基因最多,半乳糖代谢途径次之;在获得的109个差异表达基因中,干旱 胁迫处理第12 h差异表达基因最多;对以上109个差异表达基因构建蛋白质相互作用网络,以节点度>10为标准筛 选中心节点,共获得8个关键基因。为进一步研究野生大豆干旱胁迫下的糖代谢相关基因奠定了基础。     

大豆抗孢囊线虫病新品种选育及遗传机制研究

以辽豆１０号（感病）为母本,Ｆｒａｎｋｌｉｎｇ（抗病）为父本进行有性杂交,经过５年挖根鉴定和移栽选选择,选育出在疫区比对照品种增产２５％以上、高抗１号、３号上种品系各５个。遗传分析表明,在辽豆１０遗传背景下,北京小黑豆对３号生理小种的抗性是由１个显笥基因和２个隐性基因控制的。生理小种鉴定结果,辽宁有１号和３号两个生理小种,吉林有１号、３号和５号三个生理小种。     

大豆四粒荚数QTL分析及位点交互群体验证

为定位年际间稳定、群体间通用的大豆四粒荚QTL,以2013-2016年表型数据为基础,利用RIL群体结合SLAF-seq高密度遗传图谱对大豆四粒荚数进行QTL分析,利用含目标区间的导入系个体对QTL进行表型验证。结果表明:RILs群体大豆四粒荚QTL分析共获得8个QTL,其中在Gm06染色体上检测到4个位置相近的QTLs,加性效应为正值,区间大小0.62Mb,在Gm16染色体上检测到4个位置相同的QTL,加性效应为负值,区间大小1.04Mb,这些QTL是不同年际间稳定存在的位点。共有5个导入系个体含有Gm06染色体目标区间,这些个体在不同年际间的四粒荚表型值均显著高于轮回亲本,共有7个导入系个体含有Gm16染色体目标区间,这些个体在不同年际间的四粒荚数表型值均显著低于轮回亲本,表明目标区间的导入对导入系四粒荚数表型具有相应的增效或减效作用,从而在全基因组导入系群体中验证了QTL的准确性与通用性。研究结果为大豆四粒荚数候选基因挖掘及分子辅助育种提供理论依据。     

长期轮作和连作对土壤中 大豆胞囊线虫数量的影响

在白浆土设计长期轮作和连作试验区,采取麦麦豆油玉豆6区轮作和麦玉豆连作, 18a内连续调查土壤 中大豆胞囊线虫( SCN)的胞囊数量,观察轮作或连作对土壤中SCN胞囊数量的影响。试验结果表明,长期轮作使 土壤中胞囊数量有减少的趋势,各茬口间胞囊数量变化幅度减小,轮作12a后土壤中胞囊数量达到动态平衡;大豆 连作的前2a土壤中胞囊数量急速增加,以后缓慢增加, 7a后有下降趋势, 14a后土壤中的胞囊数量在较高水平上趋 于平衡;小麦或玉米连作前3a土壤中的胞囊数量呈快速下降, 4a后缓慢减少, 14a后土壤中胞囊数量极少。     

接种根瘤菌环境下大豆叶形遗传及QTL定位分析

为探究接种根瘤菌环境下影响大豆叶形的遗传基础,本研究利用两个叶形具有显著差异的大豆品种及RIL群体,在接种和不接种根瘤菌环境下对大豆叶形性状进行遗传和QTL定位等分析。结果显示,叶形相关性状的遗传率在0.60~0.95之间,环境与基因型间存在互作效应,并且接种根瘤菌可以显著影响叶形指数（LS）与单株粒数（GN）、单株荚数（PD）和单株粒重（GW）的相关系数。此外,两种处理下共检测到8个QTL位点,LOD值范围在2.50~7.03,可解释6.4%~16.9%的遗传变异。其中,qLS-15可解释由根瘤菌×基因型互作引起叶形性状6.4%~9.3%的遗传变异,LOD值在2.50~3.69之间,表明qLS-15是与环境互作的主要遗传位点之一。综上所述,根瘤菌可以通过qLS-15影响大豆叶形,研究结果为解析根瘤菌提升大豆产量的内在机制提供了理论依据。