大豆对大豆花叶病毒抗性遗传分析、抗性基因精细定位

摘要

大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus，SMV)病是一种世界性的大豆病毒病害，地域分布广泛，在我国大豆产区均有出现，严重影响了大豆的产量和品质，大豆花叶病毒病一旦发生，没有有效的化学防治方法。生产实践证明，筛选和培育抗病品种是防治大豆花叶病毒病病最为经济、安全和有效的方法。而寻找优异的抗大豆花叶病毒的抗病基因及抗源是抗病育种的基础。
　　 在划分的全国21个SMV株系中，SC6和SC17分别是我国黄淮及长江中下游地区和北方春大豆地区的流行株系，本研究针对这两个流行株系，对新育成的大豆品种进行抗性鉴定以获得新育成大豆品种抗性现状的相关信息，筛选优异抗源;对其中一些优异的抗源进行抗性遗传分析并精细定位抗性基因，为抗大豆花叶病毒病育种提供理论基础;对新发现的抗病基因与之前已鉴定的抗病基因进行对比分析，评估新基因在育种中的可用性，进一步扩大抗病基因库;研究抗病育种中常见坏死症状的遗传方式以及坏死基因和抗病基因、坏死基因与环境之间的关系。
　　 1.抗源筛选
　　 本研究对新育成的参加2009-2010年国家和部分省市大豆区试的279个大豆品种分别进行了抗性评价，结果表明，中豆35，Q0926等19个品种对SC6和SC17均表现为抗侵染，占总数的6.81％。在279个大豆品种中，对SC6表现为抗扩展的有52个，占总数的18.64％，对SC17表现为抗扩展的有50个，占总数的17.92％。以上这些品种不仅可以直接用作生产，也可以用作抗SMV育种的种质资源。在这些参试品种中，对SC6抗性较好（高抗和抗病）的品种达到73个，占总数的26.16％;对SC17抗性较好的有75个，占总数的26.88％，其余为中间型，中感和中抗的材料较多，占主要部分。研究还表明，来自北方的材料相对抗性较好，如辽、晋、冀等省份平均病情指数都在30以下，而闽、苏、皖等省份的平均病情指数都在30以上。
　　 2.抗性遗传分析、精细定位及抗病基因评价
　　 利用上述筛选出的高抗品种配置杂交组合，研究了各抗性材料对SC6、SC17的抗性遗传规律以及不同抗性材料中抗病基因间的等位关系。F1、F2、F2∶3分析结果表明:Q0926、豆冠1号、科9302、齐黄22对SC6的抗性以及中豆35、冀豆18、科9302和晋豆19对SC17的抗性都由一对显性基因控制;齐黄1号和广吉所携带的对SC6的抗病基因是等位的或者是紧密连锁的;科丰1号与广吉所携带的对SC6的抗病基因以及中作045323和科9302所携带的对SC17的抗病基因处于不同的位点上，且独立遗传。
　　 利用新开发的SSR标记将Q0926对SC6的抗病基因Rsc6定位在BARCSOYSSR_02_0617和BARCSOYSSR_02_0621之间，遗传距离分别为0.775cM和0.519cM;将中豆35对SC17的抗病基因Rsc17定位在BARCSOYSSR_02_0622和BARCSOYSSR_02_0627之间遗传距离分别为0.264cM和0.262cM。
　　 用SC3等十个株系和分离物对中豆35，Q0926两份种质资源进行抗性评价，结果表明:Q0926相较于传统的广谱抗源科丰1号、齐黄1号及美国抗源PI96983具有更广的抗谱，可抗全部十个株系和分离物，且整体农艺性状较好;中豆35仅对其中3个株系和分离物表现为轻花叶，而对其余株系和分离物表现为高抗。因此这两个品种可直接用于生产或作为抗病种质资源进行储备。
　　 3.大豆对大豆花叶病毒坏死症状的遗传研究
　　 将PI96983、大白麻、晋大74接种SC6后分别在25/28℃和32/35℃的温度条件进行培养。结果表明温度与坏死症状的表达有着密切的关系，低温25/28℃的条件更容易诱导坏死症状的表达。晋大74中的坏死症状在25/28℃时能完全表达。
　　 利用晋大74(N)×南农1138-2(S)等四个组合接种SC6后对F2进行遗传分析，结果表明在坏死症状可完全表现的情况下，后代分离比例呈现3(N+MN)∶1(M+R)，F1全部坏死，所以坏死症状可能是由单显性基因控制。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 大豆花叶病毒概述

1．1 大豆花叶病毒的特征与传播

1．2 大豆花叶病毒基因组及功能分化

1．3 SMV的症状及危害

1．4 大豆对大豆花叶病毒的抗源筛选

2 大豆抗花叶病毒病遗传研究

2．1 成株抗性遗传研究

2．2 症状反应的遗传研究

3 大豆对SMV抗性基因的分子标记定位研究

3．1 植物DNA分子标记技术

3．2 大豆对SMV的抗性(抗侵染)基因定位及其分子标记

4 大豆花叶病毒病抗性相关基因的研究进展

5 本文研究的目的和意义

第二章 大豆对大豆花叶病毒抗源筛选的研究

1 引言

2 实验材料

2．1 供试大豆品种

2．2 病毒株系

3 实验方法

3．1 病毒的繁殖及供试大豆品种的接种鉴定

3．2 品种抗性分级标准

4 结果与分析

第三章 大豆对SMV株系SC6和SC17的抗性遗传与基因定位

1 引言

2 试验材料

2．1 供试品种

2．2 病毒株系

3 试验方法

3．1 抗源筛选

3．2 田间试验

3．3 网室接种

3．4 抗性遗传分析

3．5 抗性基因定位

4 结果与分析

4．1 抗源筛选

4．2 大豆对广分布株系SC6和SC17的抗性遗传分析

4．3 大豆对SC6和SC17的精细定位

4．4 讨论

第四章 大豆对大豆花叶病毒坏死症状的遗传研究

1 引言

2 实验材料

3 结果与分析

3．1 温度对SMV坏死反应的影响

3．2 坏死反应的遗传方式

3．3 坏死基因与抗性基因的关系

4 讨论与分析

第五章 全文结论

1 对SMV株系SC6和SC17的抗源筛选

2 大豆对SMV株系SC6和SC17抗性的遗传分析以及精细定位

2．1 抗性遗传分析

2．2 抗病基因精细定位

3 大豆对大豆花叶病毒坏死症状的遗传研究

参考文献

致谢