大豆对SMV3号株系的抗性遗传及分子标记研究

【摘要】： 大豆花叶病毒（SMV）病是世界性大豆病害，在我国各大豆产区普遍发生，对大 豆生产危害严重，利用抗病品种是控制SMV最经济而有效的措施。东北是我国大豆主 产区，SMV3号株系是强毒株系，抗源较少。筛选鉴定和研究新抗源具有重要的理论价 值和实践意义。本研究利用SMV3号株系对大豆资源进行了抗性鉴定，筛选出抗性种 质，并利用农艺性状和RAPD标记分析了部分抗源的遗传关系。通过对抗病×感病杂 交组合后代分析，明确了高抗SMV的大豆品系95-5383的抗性遗传规律。利用BSA法 筛选出与SMV抗性基因紧密连锁的RAPD标记，并将其转化成SCAR标记。利用作图 群体将RAPD标记定位于大豆遗传连锁图上。具体研究结果如下： 1．利用人工汁液摩擦法对不同来源的347份大豆种质资源接种SMV3号株系进行 抗性鉴定。筛选出113份高抗资源，占32.56％；112份材料中抗SMV3，占32.27％；122 份感病，占35.16％。抗源主要来自于东北春作大豆区（辽宁）和黄淮海夏作大豆区（山 东、山西、北京）以及美国和韩国，南方大豆产区抗源较少。不同品种接种后的症状类 型不同，表明品种和株系间存在互作。国外引进资源接种后顶枯症状较多，表明症状反 应和地理来源有一定关系。本文还分析了美国一些抗源对SMV3的抗性反应及抗性基 因的关系。 2．利用筛选出的高抗SMV3号株系的大豆品系95-5383与4个感病品种（品系） HBI、铁丰21、Amsoy、Williams和抗病品种PI486355配制5个杂交组合，对各组合 的F1、F2代接种SMV鉴定抗性。结果表明，95-5383与各感病品种杂交组合的F1代 表现为感病，F2群体分离比例为3感（花叶+顶枯）:1抗，表明95-5383对SMV3号 株系的抗性受一对隐性基因控制。95-5383×PI486355的F2代接种后有感病植株分离， 表明二者对SMV3的抗性基因是不等位的。利用BSA法对95-5383×HBI的F2代进行 鉴定，筛选出与SMV抗病基因紧密连锁的共显性RAPD标记OPNII_(980/1070)。RAPD引 物OPNII在95-5383和抗池扩增出OPNII_(980)片段，在HBI和感池扩增出OPNII_(1070)片 段，在F1同时扩增出OPNII_(980)和OPNII_(1070)。用该引物分析95-5383×HBI的F2个体， OPNII_(980/1070)与95-5383抗病基因的遗传距离为2.1cM。 3．从95-5383和HBI中分别回收OPNII_(980)和OPNII_(1070)特异片段，克隆在PGEM- T easy vector中，并进行序列分析。结果表明OPNII_(980)和OPNII_(1070)的实际长度分别 为986bp和1084bp，同源性为93.4％，主要差别是在两个不同区段插入（缺失）54bp 和35bp的碱基。用克隆的RAPD片段OPNII_(980)作探针（SOPNII）对亲本基因组DNA 中国农业科学陨博十学位论义 进行 Southern 65交，结果表明 OPN。。和 OPN川。。在人豆基因组中是以低拷贝形式 存在。用n PD引物OPN和y卜于探针9口PN！1分析科丰1。南农1！3吕毛重组自交 系作图群体，将 Opp和 SOPN定位于 F迹锁群的抗病基冈簇上．根据克隆片段 OPN。羽IOPNll；。。的序列设计合成了一对SCAR引物SCNll，SCNll在95·5383中 扩增出与 OPN。人小相同的片段 SCN。，在 HB中扩增出与 OPN。大小相同 的片段SCN。，。，在FI同时扩增出SCN！l＿、。SCNn对95·5383 X HBI的FZ群体 扩增结果与RAPD引物OPNll分析结果完全吻台。SCAR标记SCNll。。，。对于大豆 抗SMV标记辅助选抒育种和抗病性鉴定有很）“泛的应用前景。 4．选用已经鉴定出的68份高抗SMV3的大亘资源，利用农艺性状和nPD分析 品种间的遗传关系。从 60个 nPD引物中筛选出 11个多态性引物，共扩增出刃个片 段，多态性片段为33条。扩增产物的有无分别以1和0记录，选用J＿。rd公式计算 品种之间的相似系数，利用UPGMA法构建了树状图。RAPD聚类结果和农艺性状聚 类结果具有一定的吻合性。聚类结果表明亲源关系相同、地理来额相同的品种多数聚在 一类。分聚在不同组间的人豆品种迢传背景存在差异，可能具有不同的抗病基因。用 OPN分析了68份抗性资源，其中有25份扩增出OPN。，衰明这些品种可能携带 与95－5383相同的抗性基因，而其它扩增出OPN！l。；。。和OPNll。。的抗性品种可能 携带不同于95．5383的抗性基因。

【关键词】：大豆花叶病毒 抗性鉴定 抗性遗传 抗性基因 RAPD SCAR
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2000
【分类号】：S565.103.4
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