大豆重组自交系群体镰孢菌根腐病的抗病性评价及QTL分析

摘要

大豆镰孢菌根腐病是大豆[Glycine max(L.)Merr.]主要病害之一，在我国发生范围逐渐扩大，危害日益严重。在生产中选育和利用抗性品种是一种最经济有效的抗病害方式。而由于大豆镰孢菌根腐病是一种复杂的受多种因素影响的病害，目前对其抗性基因资源的挖掘和利用不足，对其病害机理认识还不深入。
　　本研究以大豆品种南豆12（高抗）×九月黄（中感）的200个自交系为材料，人工接种尖孢镰孢菌（Fusarium oxysporum）诱发病害，评价供试材料的抗病性，比较自交系群体在接种尖孢镰孢菌(FO)和对照(CK)下幼苗生长相关性状的差异，并对其进行QTL分析。主要研究结果如下:
　　1.200个重组自交系的病情指数及病级指数存在极显著的差异。群体平均病情指数为49.18，变异系数为34.22％。25个自交系病情指数为0～29.9，达到高抗，76个自交系介于30～49.9，属于中抗类型。其中，10个自交系小于南豆12(19.29)，25个自交系的病情指数超过了九月黄(65.48)。200个重组自交系的病级指数平均值为1.98，变异系数为33.93％。86(43％)个自交系病级指数在1-2级间，79(39.5％)个在2-3级间，大多数自交系的病级属于中间类型。
　　2.9个幼苗生长性状在家系间和处理间均存在极显著差异，各性状在接种尖孢镰孢菌(FO)后的变异系数均高于对照(CK)。性状接种效应值(EVI)表明，接种尖孢镰孢菌后，根鲜重降低39.80％、茎叶鲜重降低30.05％、根冠比下降10.79％、株高降低21.29％、总根长降低47.39％、总根系表面积下降40.34％、根系直径降低10.21％、总根系体积下降38.04％、根尖数降低41.84％。接种尖孢镰孢菌后，对群体性状负向影响的降低幅度在10％～50％之间，其中，总根长、根尖数和总根系表面积和降低最明显。
　　3.对20个性状的相关性分析表明，有81对性状间极显著相关，12对性状显著相关。对照(CK)下，病情指数与根鲜重极显著正相关，与根冠比显著正相关。接种尖孢镰孢菌(FO)后，病情指数与根鲜重、茎叶鲜重、根冠比、总根长、总根系表面积、总根系体积均呈极显著负相关，表明根鲜重和根冠比较高的材料，其病情指数也较高。
　　4.利用已构建的高密度遗传图谱，采用QTL Icimapping，在9条染色体上定位了10个QTL，在对照(CK)下检测到5个QTL，可以解释表型变异的4.34％～12.85％;在接种尖孢镰孢菌(FO)后，检测到5个QTL，可以解释表型变异的2.71％～11.91％。其中，qSFWC-Ch3-2、qRADC-Ch4和qTRLF-Ch20位点对表型的贡献率均大于10％，均为主效QTL。生物信息学分析表明前2个主效位点区间分别含有88和8个候选基因，其中位点qRADC-Ch4的2个候选基因编码具有LOB结构域的蛋白，可能与器官发育和形成有关。

目录

声明

摘要

1文献综述

1．1大豆根腐病的病原物

1．2大豆镰孢菌根腐病研究进展

1．2．1致病菌种类

1．2．2大豆镰孢菌根腐病的危害

1．2．3大豆镰孢菌根腐病生理生化特性

1．2．4大豆镰孢菌根腐病发病影响因素

1．2．5大豆镰孢菌根腐病的病原物鉴定

1．2．6致病性鉴定方法

1．2．7大豆镰孢菌根腐病抗源筛选

1．3大豆抗根腐病QTL分析

1．3．2遗传连锁图谱和遗传群体

1．3．3 DNA分子标记类型

1．3．4 QTL定位方法

1．3．5大豆根腐病抗性基因定位

1．4研究的目的和意义

2材料与方法

2．1材料

2．2接种鉴定

2．3病情调查

2．4幼苗性状考察

2．5数据统计分析

2．6性状的QTL定位

3结果与分析

3．1抗病性分析

3．2重组自交系群体根鲜重(RFW)分析

3．3群体茎叶鲜重(SFW)分析

3．4群体根冠比(RSR)分析

3．5群体株高(PH)的分析

3．6群体总根长(TRL)分析

3．7群体总根系表面积(TRS)分析

3．8群体根系直径(RAD)分析

3．9群体总根系体积(TRV)分析

3．10群体根尖数(RTN)的分析

3．11性状间的简单相关分析

3．12性状的QTL分析

3．13 QTL位点的候选基因分析

4讨论

4．1重组自交系的抗性表现

4．2尖孢镰孢菌对重组自交系性状的影响

4．3性状间的相互关系

4．4性状的QTL位点

参考文献

致谢