大豆微衛(wèi)星標(biāo)記遺傳圖譜的構(gòu)建及其在大豆抗病、蟲基因定位中的應(yīng)用.pdf

1、大豆起源于中國，有著悠久的種植歷史，但同時(shí)各種病蟲害的危害也一直困擾著大豆生產(chǎn)。其中大豆花葉病毒病和大豆食葉性害蟲是危害當(dāng)今大豆生產(chǎn)的兩大主要因素，大豆花葉病毒病由大豆花葉病毒(SMV)引起，是侵染大豆的重要病毒之一，在大豆產(chǎn)區(qū)分布廣，危害嚴(yán)重，嚴(yán)重影響大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，我國各大豆產(chǎn)區(qū)同時(shí)也受到不同程度的食葉性害蟲危害，造成的損失同樣是巨大的，在危害嚴(yán)重年份，常常把大豆葉片吃光或僅剩葉脈，造成大豆產(chǎn)量嚴(yán)重?fù)p失。然而，目前我國生產(chǎn)上

2、種植的大豆品種大多不抗大豆花葉病毒病和食葉性害蟲。所以開展大豆種質(zhì)資源抗病、蟲性的遺傳分析，定位新的抗病、蟲基因，利用分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)方法培育高抗大豆病、蟲新品種是當(dāng)前大豆育種的重要任務(wù)。 本研究以科豐1號(hào)為母本，南農(nóng)1138-2為父本雜交構(gòu)建的重組自交系(RIL)群體NJRIKY．F<,7：11>為材料，利用分子標(biāo)記對(duì)該群體進(jìn)行評(píng)估，構(gòu)建了該群體的基于PCR標(biāo)記的分子遺傳圖譜。針對(duì)大豆花葉病毒的流行株系群進(jìn)行了抗性遺

3、傳分析和抗性基因的定位研究，并利用該RIL群體對(duì)大豆食葉性害蟲進(jìn)行了抗性遺傳分析和抗蟲QTL的定位研究，主要結(jié)果如下： 1．選用822對(duì)覆蓋大豆全基因組的SSR引物，1對(duì)SCAR引物及由大豆EST設(shè)計(jì)的8對(duì)引物對(duì)RIL群體NJRIKY經(jīng)調(diào)整后的184個(gè)家系進(jìn)行群體遺傳結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)果表明，絕大多數(shù)SSR座位趨于純合；所有家系基本純合；母本科豐1號(hào)及父本1138-2對(duì)群體的遺傳貢獻(xiàn)分別為0.507和0.493，群體各家系基因型組成

4、符合正態(tài)分布；對(duì)各家系間的根井遺傳距離采用UPGMA法對(duì)群體進(jìn)行聚類分析表明群體中很少存在代表性重復(fù)現(xiàn)象。評(píng)估結(jié)果說明該群體遺傳結(jié)構(gòu)合理，分離情況良好，適合于遺傳作圖等遺傳研究。 2．應(yīng)用RIL群體NJRIKY構(gòu)建了一張包含20個(gè)主連鎖群及5個(gè)小連鎖群共25個(gè)連鎖群的基于PCR標(biāo)記的遺傳圖譜，其中包括271個(gè)SSR標(biāo)記、1個(gè)SCAR．標(biāo)記、1個(gè)CAPS標(biāo)記、2個(gè)形態(tài)標(biāo)記和1個(gè)抗性基因共計(jì)276個(gè)座位?？傞L度為3179.8 cM，

5、標(biāo)記間平均間距為11.5 cM。圖譜上的主要的標(biāo)記為微衛(wèi)星標(biāo)記，與公共遺傳圖譜具有很好的可比性，標(biāo)記的順序和距離都很好地符合公共遺傳圖譜。將大豆黑色種皮基因I定位于G2-A2連鎖群，與標(biāo)記Sat 162相距1.2cM；將大豆花色基因W定位于G11-F連鎖群，與標(biāo)記．AWl86493相距7.7cM。 3．對(duì)中豆5號(hào)(感病)×邳縣茶豆(抗病)的P<,1>、P<,2>、F<,1>、F<,2>接種大豆花葉病毒SC-8株系群進(jìn)行鑒定，F(xiàn)<

6、,1>表現(xiàn)抗病，F(xiàn)<,2>抗感分離比符合3：1的分離，初步表明邳縣茶豆對(duì)SC-8的抗性由一對(duì)顯性基因控制。對(duì)科豐1號(hào)×南農(nóng)1138-2的P<,1>、P<,2>、F<,1>、F<,2>及RIL群體分別接種SC-3和SC-7株系群鑒定，初步表明，科豐1號(hào)對(duì)SC-3株系群的抗性由兩對(duì)基因控制，科豐1號(hào)對(duì)SC-7株系群的抗性由一對(duì)顯性基因控制。 利用RIL群體NJRIKY構(gòu)建的遺傳圖譜，聯(lián)合抗性鑒定數(shù)據(jù)和分子標(biāo)記數(shù)據(jù)，用MAPMAKER

7、/EXP 3.0b進(jìn)行連鎖分析，將大豆對(duì)SC-7株系群的抗性基因Rsc-7定位于G8-D1b+W連鎖群上，有5個(gè)SSR標(biāo)記Satt266、Satt634、Satt558、Sattl57和Satt698與該抗性基因Rsc-7連鎖。 4．以RIL群體NJRIKY為材料，在室內(nèi)養(yǎng)蟲條件下，以喂養(yǎng)的斜紋夜蛾幼蟲重、蛹重為抗性鑒定指標(biāo)，應(yīng)用主基因+多基因的混合遺傳模型對(duì)大豆對(duì)斜紋夜蛾抗性的遺傳進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，該群體對(duì)斜紋夜蛾的抗性遺

8、傳無論以幼蟲重還是以蛹重為抗性鑒定指標(biāo)均符合兩對(duì)主基因+多基因的混合遺傳模型，主要表現(xiàn)為主基因的遺傳，其主基因的遺傳率分別為66.48％和67.96％。 利用RIL群體NJRIKY構(gòu)建的遺傳圖譜，采用軟件Cartographer V.2.5弄口復(fù)合區(qū)間作圖法檢測到1個(gè)以幼蟲重為指標(biāo)的抗性QTL，位于G20-O連鎖群上，其端距離為31.91cM，加性效應(yīng)估計(jì)值為0.0408，對(duì)性狀變異的解釋率為11.74％；檢測到2個(gè)以蛹重為指標(biāo)