黄淮海地区大豆主栽品种对大豆疫霉根腐病的抗性分析

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随着麦茬免耕栽培技术的推广应用,黄淮海地区麦后夏播大豆生产中疫霉根腐病呈加重趋势。因此,了解黄淮海地区大豆主栽品种对大豆疫霉根腐病的抗性,筛选抗病亲本对培育新的高产广适抗病品种具有重要意义。本研究从大豆与疫霉菌之间的基因对基因关系出发,利用基因推导法推导品种可能含有的抗病基因,在此基础上,利用与已知抗病基因紧密连锁的SSR标记对主栽品种进行全基因组扫描,获得与疫霉菌抗性关联的优异位点、等位变异及其载体品种。主要结果如下:(1)利用8个具有不同毒力公式的大豆疫霉菌株,采用下胚轴创伤接种法,对20世纪50年代以来黄淮海地区审定、推广的140个大豆主栽品种进行接种鉴定。结果表明,在上述品种中,除6个品种对8个大豆疫霉菌株均无抗性外,其余134个品种分别抗1-8个菌株,占鉴定品种总数的95.7%。其中抗6个以上菌株的品种有83个,占鉴定总数的59.3%。以14个鉴别寄主的抗病反应型为参照,发现134个品种对8个大豆疫霉菌株共产生65种反应型,其中19个品种产生的5种反应型与已知单基因、两个单基因组合的反应型相同;115个品种产生的60种反应型与含有已知单基因或两个单基因组合的反应型不同,推测可能含有新的抗病基因或基因组合。(2)利用104个SSR标记对140份大豆主栽品种进行全基因组扫描,并进行遗传多样性和群体结构分析,在此基础上采用Tassel3.0 GLM和MLM方法进行标记与大豆疫霉菌株抗性的关联分析,再以携带“无效等位基因”品种表型均值为对照,对与性状关联位点的等位变异进一步解析,共检测到337个等位变异,变异范围为2-7个;多样性变化范围为0.112-0.802;多态性信息含量变化范围为0.106-0.775。(3)通过群体结构分析将供试品种分为3个亚群:第一亚群有14个品种,第二亚群有42个品种,第三亚群有84份品种。(4)通过两种关联分析模型,得到与疫霉菌Ps41-1抗性相关联的位点为Sat222;与疫霉菌PsJS2抗性相关联的位点位Satt009;与疫霉菌PsRace4抗性相关联的位点分别为Satt241、Satt304、Satt683和Satt288;与疫霉菌PsRace5抗性相关联的位点为Satt418和Satt288;与疫霉菌PsMC1抗性相关联的位点为Satt009;与疫霉菌PsUSAR2抗性相关联的位点为Satt448。(5)鉴定出Satt009-5等抗大豆疫霉根腐病的优异等位变异位点,及菏豆20等携带优异位点的载体品种。
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