抗大豆胞囊線蟲病新基因發(fā)掘與利用.pdf

1、大豆胞囊線蟲(Soybean cyst nematode，簡稱SCN)是嚴(yán)重危害大豆生長的土傳性寄生線蟲，在已鑒定的16個生理小種中，3號生理小種(SCN3)分布最為廣泛，多年研究和實(shí)踐表明，輪作和種植抗病品種可有效控制損失。大豆對胞囊線蟲抗性為少數(shù)主效基因和多微效基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀，兩個主效基因rhg1和Rhg4已經(jīng)克隆，研究表明克隆的兩個主效基因只能解釋60％左右的抗性變異，聚合其他位點(diǎn)的抗病等位基因可有效提高抗性。而且，由于少

2、數(shù)抗源的過度使用，造成抗病品種抗性單一，SCN群體已能夠通過突變和重新組合新種群來克服抗性，容易導(dǎo)致抗性喪失以及新型生理小種的爆發(fā)，造成更大面積和更大幅度的減產(chǎn)。因此，有必要加強(qiáng)微效、多基因抗源的發(fā)掘和利用，綜合利用主效基因和微效基因，以保持SCN抗性在大豆生產(chǎn)中的持久性和穩(wěn)定性。本研究以優(yōu)異抗源中品03-5373重組自交系、中品03-5373的系譜材料為基礎(chǔ)，以連鎖分析和系譜分析相結(jié)合的方法發(fā)掘SCN抗性新基因，精細(xì)定位/克隆SCN3

3、-1和SCN3-11。通過開發(fā)功能性標(biāo)記，解析抗病等位基因在國內(nèi)外抗感資源（SCN應(yīng)用核心種質(zhì)等）中的分布特點(diǎn)，為利用分子標(biāo)記輔助選擇和聚合技術(shù)培育抗SCN品種提供基因、標(biāo)記和親本，加速抗SCN新品種培育進(jìn)程。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過對優(yōu)異抗源中品03-5373和感病品種中黃13衍生的重組自交系低覆蓋重測序分析，構(gòu)建高密度Bin map圖譜，遺傳圖譜的總長度為2，80759cM，平均遺傳距離為063cM，結(jié)合

4、SCN3抗性精準(zhǔn)鑒定結(jié)果，定位到3個控制SCN3抗性的QTL，分別位于1、11和18號染色體。3個QTL（SCN3-1、SCN3-11和SCN3-18）解釋的表型變異在47％到179％之間。其中SCN3-11和SCN3-18（rhg1）為已報(bào)道的抗病位點(diǎn)，SCN3-1為新抗病位點(diǎn)，可解釋58％的表型變異，區(qū)間大小為4Mb。
　　(2)通過對中品03-5373及其10個親本的15X重測序，鑒定到373，346InDel位點(diǎn)，利用系譜

5、追蹤方法鑒定到與SCN3抗性相關(guān)位點(diǎn)1931個，包括新抗病位點(diǎn)SCN3-1，從而驗(yàn)證SCN3-1與SCN3抗性相關(guān)，抗病等位變異來自PI437654。針對SCN3-1定位區(qū)間內(nèi)開發(fā)5個CAPs和4個InDels標(biāo)記并鑒定中品03-5373重組自交系，將SCN3-1精細(xì)定位到95kb，區(qū)間內(nèi)包含兩個候選基因SCN3-1-A和SCN3-1-B。
　　(3)通過比對抗感材料SCN3-11功能基因GmSNAP11的CDS序列，檢測到一個可