【摘 要】
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大豆灰斑病最早发于日本,之后在世界各地均有发生,其发病后会对大豆的产量以及品质都会造成严重的影响,甚至绝收。黑龙江省作为大豆的主要产区,由于气候的原因,大豆灰斑病在黑龙江省极易发生,目前经济有效的防治措施就是选育具有抗性的大豆品种。本研究前期对黑龙江省的大豆品种进行筛选,选择对灰斑病抗性表现稳定的大豆品种共277份,组成关联分析的作图群体作为研究材料。对与灰斑病相关的5个表型性状进行鉴定,对其鉴定
【基金项目】
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国家自然科学基金(U20A2027,Grant Nos.31971899,31971968,32070274); 国家重点研发计划子课题 (Grant Nos.2016YFD0100201,2016YFD0100500,2016YFD0100300);
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大豆灰斑病最早发于日本,之后在世界各地均有发生,其发病后会对大豆的产量以及品质都会造成严重的影响,甚至绝收。黑龙江省作为大豆的主要产区,由于气候的原因,大豆灰斑病在黑龙江省极易发生,目前经济有效的防治措施就是选育具有抗性的大豆品种。本研究前期对黑龙江省的大豆品种进行筛选,选择对灰斑病抗性表现稳定的大豆品种共277份,组成关联分析的作图群体作为研究材料。对与灰斑病相关的5个表型性状进行鉴定,对其鉴定结果进行描述性分析。结合Soy180K芯片筛选出的SNP标记,利用混合线性模型筛选大豆灰斑病抗病候选基因,评估抗性位点的遗传效应;对与抗性相关的SNP和单倍型进行鉴定,为大豆灰斑病的分子育种提供基础数据,构建大豆灰斑病分子标记检测体系。主要研究结果如下:(1)抗性鉴定结果表明在277份大豆品种中,高抗品种为两份,分别为龙垦397和龙达菜豆1号,抗病材料为11份,中抗材料135份,感病材料99份,高感材料30份。高抗材料占比0.72%,抗病材料占比3.97%,中抗材料占比最高为48.74%,感病材料占比35.74%,高感材料占比为10.83%。(2)对与大豆灰斑病抗性相关的5个表型性状进行相关分析,其中叶部级别与抗病等级的相关系数最大,抗病等级与病粒率的相关系数最小(0.6831)。病荚率和病粒率与其他三个表型间的相关系数相对较低。说明叶部级别、病情指数和抗病等级这三种鉴定标准间有较好的可重复性。(3)对Soy180K芯片中45,739个SNP标记进行筛选,最终获得了43,643个SNP标记分布在20条染色体上,平均每个染色体2,182.15个,单个SNP标记跨度平均为22.18 kb。(4)利用43,643个SNP标记对关联群的结构进行分析表明,277份大豆品种可分为3个亚群,其中第一亚群包含242份大豆材料,第二亚群包含27份大豆品种,第三亚群包含8份大豆品种。(5)通过全基因组关联分析结果表明,在本研究中与大豆灰斑病抗性相关的5个目标表型性状上,共鉴定出了29个SNP标记。共分布在8个染色体上,分别为2号、5号、7号、12号、14号、15号、17号和19号染色体上。其中19号染色体上与抗性相关SNP标记数量最多达到了10个。(6)对277份大豆品种的43,643个SNP基因型数据进行单倍型分析,在20条染色体上共发现3,070个单倍型区间,其中15号染色体上的单倍型区间最多为2,489个。(7)对277份大豆灰斑病抗性相关的SNP结合单倍型进行交叉比较,筛选到14个与抗性相关的单倍型区间。在与抗性相关单倍型区间的不同基因型间与5个抗病表型的单因素方差分析中呈差异显著单倍型区间共计27个。单倍型区间block 2-165和block 12-39的基因型在5个抗性表型性状均有关。
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