花生抗锈病种质筛选及抗性QTL分析

锈病是影响花生产量和品质的主要真菌性病害。本研究以“中花10号×ICG 12625”构建的重组自交系群体(RIL)为材料,在武昌和阳逻两个环境中对其F₈群体进行锈病抗性鉴定,获得了8份抗锈病材料(QT0348、QT0368、QT0400、QT0402、QT0419、QT0458、QT0463和QT0485)。利用前期构建的遗传图谱进行QTL分析,检测到10个与锈病抗性相关的QTL,贡献率为4.54%～10.78%,分布于7条染色体上。其中,qBB06.1和qBB06.4为重复一致的QTL,贡献率为10.76%。根据侧翼标记在物理图谱进行比对,发现对应区段含有193个基因,其中178个基因被注释,功能注释基因中有1个NBS-R基因。本研究结果为花生抗锈病的遗传改良奠定了基础。     

产量和株型性状良好的抗晚斑病花生新种质创制

花生晚斑病抗性常与不良的产量和株型性状相连锁,为发现更多综合性状优良的抗晚斑病品种,以感病亲本中花5号和抗病亲本ICGV 86699及其杂交构建的重组自交系群体（recombined inbreed lines, RIL）为材料,进行晚斑病抗性、产量和株型相关性状的调查,以筛选综合性状优良的抗病新种质。结果表明,4个环境下共发现18个稳定高抗和26个稳定中抗晚斑病的家系;在两个环境中对百果重和单株结果数进行考察,筛选出38个百果重（≥180.0 g）和单株果数（≥20.0个）都比较大的家系;同样,在两个环境中筛选出主茎高（30～60 cm）和总分枝数（≤20.0个）适中的家系54个。综合分析晚斑病病害等级、产量和株型相关性状,共鉴定出4份产量和株型相关性状优良的抗晚斑病新种质,其中1份高抗晚斑病,3份为中抗晚斑病。该研究结果为培育综合性状优良的抗晚斑病花生品种奠定了理论和材料基础。     

花生主要品质性状的QTL定位分析

本研究以远杂9102×徐州68-4杂交后代衍生的重组自交系(RIL)的188个家系为材料,连续3年种植后检测其含油量及脂肪酸含量。结果表明,该RIL群体的含油量及脂肪酸变异丰富,从中获得了含油量稳定高于高值亲本的后代材料1份,油酸含量稳定高于高值亲本的材料23份。RIL群体的含油量、油酸和亚油酸含量以及油酸/亚油酸比的广义遗传力分别为0.849、0.761、0.874和0.887,表明这些性状的变异主要受基因型控制。利用前期构建的SSR遗传连锁图,结合3年主要品质性状鉴定数据,共检测到82个相关QTL,分布在11个连锁群上,其中与含油量、油酸、亚油酸和油酸/亚油酸比(油亚比)相关的QTL分别为15、21、21和25个,贡献率大于10%的主效QTL有23个,2年能重复检测到QTL有8个,3年重复检测到的有4个。其中,本研究新鉴定出的主效QTL有7个,重复性好的有5个,尤其是LG2上区间GM2839-GNB159,3年均定位到与油酸和油亚比相关的QTL,2年定位到与亚油酸相关的QTL,贡献率为5.80%~28.14%,该区间只有1.63c M。这些QTL的获得对于花生品质性状改良中亲本选配、后代标记辅助选择以及QTL精细定位具有重要意义。     

花生InDel标记开发及其在含油量QTL定位中的应用

培育高含油量品种是花生重要的育种目标,开发稳定高效的分子标记对于标记辅助选择花生高含油量品种具有重要价值。本研究针对2个含油量差异显著的亲本徐花13 (高含油量)和中花6号(低含油量),利用PacBio三代测序技术检测基因组结构变异,分别从徐花13和中花6号中检测到35,794个和74,703个结构变异。根据双亲结构变异信息,针对前期定位的含油量区间开发InDel (插入/缺失)标记84个,其中9个InDel标记的扩增片段证实在双亲间具有多态性。基于RIL (重组自交系)群体中的杂合残余获得的NIL (近等基因系)构建的一个包含1160个单株的F2群体,使用9个多态性InDel标记鉴定其基因型,构建了总长度为149.84 cM的局部遗传连锁图谱。结合F2群体的含油量表型数据,将该含油量QTL定位在标记M23至M11之间,位于A08染色体1.2 Mb区段内。本试验证实了InDel标记开展花生含油量QTL定位的可行性,其定位的含油量位点及其紧密连锁的InDel标记能够为花生分子标记辅助育种提供理论和技术指导。     

花生主要品种出仁率和百果重的生态稳定性分析

为了筛选高产稳产广适性的花生品种,连续2年对60份花生品种4个生态区种植的出仁率和百果重进行了考察分析。结果表明,不同品种间出仁率(SP)和百果重(HPW)以及不同年份不同地点间差异均极显著,不同环境中出仁率稳定性高的品种,其百果重相对较小。进一步分析表明,不同环境下花生百果重与出仁率之间均存在极显著负相关关系。通过2年4点共8个环境的重复鉴定,筛选得到出仁率稳定性较强且百果重相对较大的品种5份,分别是中花5号、中花16号、豫花7号、中花10号和皖花8号。结合SSR多样性分析结果,这5份稳定性强且高产的花生品种属于不同的类群,遗传差异相对较大。该结果为花生高产品种的应用提供了材料基础和理论依据。     

花生抗黄曲霉大果种质的创制与鉴定

培育和种植抗黄曲霉品种是防控花生黄曲霉毒素污染最为经济有效的途径,而黄曲霉抗性与高产的矛盾一直是花生抗黄曲霉育种的障碍.本研究以抗黄曲霉花生种质J11与高产品种中花16为亲本构建的重组自交系群体(Recombined inbreed lines,RILs)为材料,进行黄曲霉侵染和产毒抗性鉴定,探讨抗性与高产(大果)性状...     

基于HPLC-RID的花生籽仁可溶性糖含量检测方法的建立

食用型花生是我国乃至世界范围内花生育种的重要方向之一,但是花生遗传改良中缺乏与食用品质相关的可溶性糖含量的快速检测方法,限制了食用花生育种进展。本研究建立了80%乙醇和水浴快速提取花生籽仁可溶性糖的方法,该提取方法与国标法相比,简化了样品前期处理步骤,加快了提取进度。通过准确性和重复性试验对该方法的验证表明,该方法的重复性较好,而且准确有效。以20份花生品种为材料,利用高效液相-示差折光法对该方法提取的样品和国标法提取的样品进行检测发现,成熟花生籽仁中的可溶性糖主要是蔗糖,葡萄糖和果糖很少,2种方法测定的结果差异不显著。利用本研究建立的方法检测20份花生品种的结果显示,蔗糖含量最低为16.19 mg g^-1,最高为83.81 mg g^-1,平均为30.41 mg g^-1。利用国标法检测的结果显示,蔗糖含量最低为15.60 mg g^-1,最高为81.38 mg g^-1,平均为30.20 mg g^-1。这些检测结果,一方面进一步验证了所建立方法的实用性,另一方面也表明这些花生品种中的蔗糖含量差异较大。     

花生根部结瘤性状QTL定位

花生是我国重要的豆科油料作物和经济作物。根瘤是花生共生固氮的重要场所,研究花生根瘤形成的遗传基础,有助于更好地研究花生根瘤固氮能力和固氮特性。然而,关于花生根瘤形成的研究较少,调控花生根瘤形成的遗传机制不清楚。本研究通过对一个高世代RIL群体的根部结瘤性状进行调查,鉴定到7份根部不结瘤家系,根部不结瘤家系的叶绿素含量,以及株高、单株鲜重、单株干重均显著低于双亲。利用前期构建的SSR标记遗传连锁图,在A08和B07染色体上各鉴定到1个主效QTLqPNA08和qPNB07。通过InDel标记加密,将QTLqPNA08的区间由4.7 Mb缩小至1.6 Mb,遗传变异解释率由9.1%增加至16.4%; qPNB07的区间由9.9 Mb缩小至1.8 Mb,遗传变异解释率由7.1%增加至9.9%。根据基因功能注释, 2个QTL区间分别鉴定到4个和2个结瘤素基因存在变异位点。本研究将为解析花生根瘤形成发育以及共生固氮提供理论依据。     

花生白绢病病原菌致病力分化的研究进展

花生白绢病是由齐整小核菌（Sclerotium rolfsii Sacc.）侵染引起的一种重要的土传真菌性病害,在世界各花生产区都有发生,近10年来在我国花生主要种植省份流行危害,造成较大经济损失,成为制约花生产业发展的重要因素。本文对花生白绢病病原菌的特点、致病力分化、致病因子及引起致病力分化的原因等方面进行综述,期望为这一病害的防控提供参考。     

花生全基因组抗病基因鉴定及其对青枯菌侵染的响应分析

花生是主要的油料作物之一,在生产过程中受到多种病原微生物的危害。培育和选用抗病品种是防治病害最经济有效的途径之一,而抗病基因是植物抵御病原微生物的重要基因。本文首次对花生抗病基因进行全基因组鉴定,发掘抗病候选基因4156个,其中RLK、RLP、NL、CNL、TNL这5种典型抗病基因分别有536、490、232、182和149个。抗病基因在染色体上分布不均匀,多数抗病基因集中在B02染色体上。转录组测序发现,抗病材料中特异表达的基因有111个,感病材料中特异表达的基因有104个,抗、感病材料均有表达的基因2216个、均不表达的有1725个。筛选出第1类响应青枯菌诱导的抗病基因5个,第2类持续上调表达抗青枯病基因65个。qRT-PCR成功验证了1个抗病候选基因Arahy.5D95TJ。本文对花生抗病基因的鉴定分析,为后续研究抗病基因功能与花生抗病的分子育种提供重要参考。