兩個(gè)馬鈴薯晚疫病水平抗性輪回群體的構(gòu)建.pdf

1、馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是茄科茄屬多年生草本植物,是世界也是我國第四大糧食作物。馬鈴薯生產(chǎn)的一個(gè)最主要的障礙是由致病疫霉(Phytophthorainfestans(Mont.)de Bary)引起的馬鈴薯晚疫病。實(shí)踐證明,防治晚疫病最經(jīng)濟(jì)有效的方法是培育抗病品種。馬鈴薯對晚疫病的抗性有兩種,即水平抗性和垂直抗性。馬鈴薯的垂直抗性易被病原菌克服而逐步喪失,水平抗性才具有持久性。因此,世界范圍的馬鈴薯抗晚疫病育種

2、目標(biāo)已轉(zhuǎn)向了利用多基因控制的非特異性、抗性持久的水平抗性上,其中最核心的目標(biāo)就是水平抗性材料和品種的選育。而另一個(gè)方面,現(xiàn)有種質(zhì)資源的遺傳背景相對狹窄,不突破狹窄背景的約束,很難獲得突破性的材料。
　　 本試驗(yàn)以從國際馬鈴薯研究中心引進(jìn)的27份B3C1群體材料為親本,通過群體內(nèi)的混合授粉和與國內(nèi)種質(zhì)資源授粉,用輪回選擇法進(jìn)行改良,預(yù)期獲得兩個(gè)目標(biāo)群體,這兩個(gè)群體在性狀上一方面要提高B3C1群體的晚疫病水平抗性,另一方面要改良群體

3、的適應(yīng)性和豐產(chǎn)性,如熟期、結(jié)薯習(xí)性等。與此同時(shí),通過分子標(biāo)記輔助背景選擇,使得目標(biāo)群體能夠充分保留B3C1群體中豐富的遺傳背景。主要結(jié)果如下:
　　 1.應(yīng)用混合花粉授粉,一共成功獲得17個(gè)B3C2群體組合,11243粒實(shí)生籽；19個(gè)改良的B3C2群體組合,6235粒實(shí)生籽。以此為基礎(chǔ),通過實(shí)生苗世代、無性一代、二代等田間試驗(yàn),田間選留了127個(gè)B3C2群體候選單株,78個(gè)改良的B3C2群體候選單株。結(jié)合田間選擇、晚疫病抗性接種

4、鑒定和分子標(biāo)記輔助選擇,最終確定了兩個(gè)群體容量分別為55和50的目標(biāo)群體——B3C2群體和改良的B3C2群體。
　　 2.檢測田間選留的群體候選單株的AFLP分子標(biāo)記,根據(jù)標(biāo)記帶型,用ClusterProiect軟件將130個(gè)B3C2候選群體單株根據(jù)AFLP標(biāo)記帶型聚成24大類(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,…,ⅩⅩⅣ),29小類；78個(gè)改良的B3C2群體候選單株聚為19大類(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,…,ⅩⅨ),22小類。用QGAStation軟件的“核心種

5、質(zhì)資源”方法,結(jié)合聚類圖和晚疫病抗性鑒定結(jié)果,初步確定了兩個(gè)核心樣本群體,這兩個(gè)核心樣本群體是最終目標(biāo)群體的骨架。
　　 3.通過連續(xù)3年的晚疫病抗性離體鑒定結(jié)果,親本B3C1群體中中抗及抗性株比率是70.4％。而兩個(gè)目標(biāo)群體田間選留材料的中抗株系比例達(dá)到了68.9％和85.2％,根據(jù)分子標(biāo)記信息軟件分析初步選留的兩個(gè)目標(biāo)群體材料的晚疫病中抗以上的植株比例分別是61.5％和85.5％。針對B3C2群體材料抗性下降的現(xiàn)象,調(diào)整候選

6、材料,將初步入選群體的抗性水平較低的材料用聚類時(shí)同類的材料替換,調(diào)整之后,晚疫病中抗以上的植株比例上升到了75.5％。至此,最終確定了入選目標(biāo)群體的材料單株。
　　 4.AFLP分子標(biāo)記檢測發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)檢測的457個(gè)條帶中,有148個(gè)為單態(tài)性的條帶,這些條帶在目標(biāo)群體中均能出現(xiàn),出現(xiàn)率達(dá)到了100％,但是有相當(dāng)部分條帶在目標(biāo)群體中不再呈現(xiàn)為單態(tài)性條帶；其余的309條多態(tài)性條帶,B3C2群體和改良的B3C2群體分別可以擴(kuò)增272條

7、和267條,重現(xiàn)率分別達(dá)到了88.0％和86.4％,該比例達(dá)到了預(yù)期不低于85％的標(biāo)準(zhǔn)。而調(diào)整抗性材料替換感病材料進(jìn)入B3C2群體使得目標(biāo)群體損失了6條多態(tài)性條帶,但兩個(gè)群體最終保留了原始群體遺傳多樣性86％以上。
　　 5.從農(nóng)藝性狀上看,B3C2群體和改良的B3C2群體保持了原始群體的性狀多樣性,而株型和長勢得到明顯改良(株型緊湊,長勢適中),匍匐莖在縮短,結(jié)薯更加集中；兩個(gè)群體的生長期較B3C1分別縮短了8天和10天,熟性