大豆抗细菌性斑疹病抗性鉴定以及抗病相关QTL定位

黄单胞杆菌(Xanthomonas axonopodis pv. glycines)引起的大豆细菌性斑疹病是影响大豆稳产、高产的一种严重的细菌性病害。然而关于大豆细菌性斑疹病抗性相关QTL标记研究甚少。因此,本研究利用细菌性斑疹病致病菌在重组自交系群体(RIL)室内接种的发病表型结果,定位得到大豆抗细菌性斑疹病相关的QTL,为大豆抗细菌性斑疹病的抗病育种提供指导。致病菌‘Xagneau001’(分离于佳木斯地区大面积发病的大豆叶片)接种到‘Charleston9’(♀)ב东农594’(♂)杂交衍生高世代重组自交系。并基于该RIL群体构建的SNP高密度遗传图谱,利用winQTLcart2.5遗传模型定位相关的QTL,并对每一个标记中基因的功能进行注释,揭示候选基因在大豆防御病原菌入侵的过程中参与的信号通路。针对定位到的3个大豆抗细菌斑疹病相关的QTL。对每个QTL位点上下1 Mb区间基因注释,分析注释结果筛选得到7个可能与大豆抗细菌性斑疹病相关的基因,并对候选基因的结构域和同源基因做了更进一步的注释分析。研究结果对大豆抗细菌性斑疹病抗病基因的挖掘以及抗病品种筛选的分子辅助育种具有重要意义。     

大豆结瘤相关性状的Meta分析及候选基因挖掘

氮元素是植物生长所需的重要营养元素之一,生物固氮是大豆生长所需氮元素的重要来源。结瘤数目与重量等是研究共生结瘤的主要性状,对共生结瘤相关性状进行基因定位具有重要的意义。鉴于根瘤相关性状的QTL定位结果比较分散,需要选择合适的公共图谱并整合前人结果,将其真正应用于实践中。故对大豆结瘤相关性状的47个QTL进行Meta分析,得到2个"通用QTL",并将得到的"通用QTL"进行大豆基因组注释,在置信区间内找到8个可能与调节大豆结瘤相关的基因。通过转录表达分析发现,有6个大豆基因受根瘤菌诱导表达,其中有4个基因表达变化幅度较大,并且在绥农14与野生豆ZYD00006中表达均有差异;另2个基因未检测到信号。进一步的蛋白结构域分析发现,这些基因分别含有糖基水解酶、酪氨酸蛋白激酶、亮氨酸重复序列型类受体蛋白激酶和钙钠交换蛋白等结构域,结合已有研究结果表明这些差异表达基因编码蛋白的结构域均与植物抗病、植物免疫反应有关,这为研究大豆与根瘤菌间的共生关系提供理论基础。