江淮大豆育种种质对细菌性斑疹病和斑点病抗性鉴定与QTL定位研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengaipan
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大豆细菌性斑疹病和斑点病是世界性病害,美国、中国、巴西和阿根廷发生较为普遍。在我国南北大豆主产区均有不同程度的发生和流行。近年来,安徽、河南、山东、江苏和上海均有相关病害的报道,并且有加重趋势。培育和种植抗病品种是防治病害的有效途径,抗源发掘及其遗传规律是抗病育种的关键。本研究利用573份材料构成的江淮大豆育种种质群体,分别对新发现的2个大豆细菌性斑疹病菌株B523、C5和斑点病菌株S1进行2年田间接种鉴定,研究供试材料的抗感表现,进一步利用该群体已有的SNP基因型数据进行关联分析定位抗病QTL,同时利用2个关联重组自交系群体进行抗大豆细菌性斑疹病和斑点病QTL的连锁定位分析,以期为大豆抗细菌性病害的遗传育种工作提供参考。主要结果如下:1.大豆种质对大豆细菌性斑疹病和斑点病抗性鉴定对包含573份育成品系和亲本材料的YHSBLP群体进行了抗大豆细菌性斑疹病菌B523、C5和斑点病菌S1的鉴定与抗源筛选,结果表明供试材料抗性存在较大变异,大豆对3个病菌抗性等级数据间呈显著正相关。供试材料中,对斑疹病菌B523表现为高度抗病的材料有43份,占参试材料总数的7.5%;表现为抗病的有142份(占24.78%);对斑疹病菌C5表现为高度抗病的有32份(占5.58%),表现为抗病的198份(占34.55%);对斑点病菌S1表现为高度抗病的有33份(占5.76%),表现为抗病的140份(占24.43%)。综合分析发现兼抗(高抗+中抗)3个菌株的材料52份,兼抗(高抗+中抗)2个菌株的材料134份。2、大豆对细菌性斑疹病菌B523、C5抗性QTL定位运用TASSEL5.0软件的MLMPCA+K模型分析了江淮大豆育种种质群体对大豆细菌性斑疹病菌B523、C5抗性关联SNP标记。在-log10P≥4的显著性水平下,共检测到57个SNP与抗病性关联,其中抗B523的有29个,抗C5的有28个。分别发现抗B523和C5的6和3个QTL位点,分布在4、5、7、8、9和17号染色体上。其中位置重叠的有 2 个(qrxp051、qrxp171);有 2 个 QTL(qrxp171、qrxp172)位于前人报道的抗细菌性斑疹病基因rxp所在区段。利用QTL NETWORK 2.2及混合线性模型复合区间作图(MCIM)法对ZM6和M6T两个关联重组自交系群体接种大豆细菌性斑疹病菌B523和C5抗病反应级别数据进行QTL定位。结果ZM6群体对B523和C5的抗性都检测到一个QTL位于17号染色体的QTL qrxp71,位于标记BIN2095和BIN2097之间,,二者物理距离区间为6777393-7362321bp,表型贡献率在36.47%-47.29%之间。M6T群体对两个菌株的抗性也检测到位于17号染色体的QTLqrxp1 71。位于标记BIN2924和BIN2925之间,标记的物理距离区间为7561324-8662563bp,表型贡献率在14.69%-34.07%之间。本研究定位的抗大豆细菌性斑疹病qrxp171位点与与前人定位的rxp基因的物理距离区间(7303694-7368886bp)重叠。利用M6T重组自交系群体还定位到抗细菌性斑疹病菌B523的QTLqrxp191,表型贡献率为5.51%,可能是新的抗斑疹病位点。两个群体都未检测到上位性QTL。3、大豆对细菌性斑点病S1菌株抗性QTL定位利用江淮大豆育种种质群体SNP基因型数据进行抗大豆细菌性斑疹病S1菌株的关联分析。在-log10P≥4的显著性水平下,共检测到抗斑点病菌S1的关联标记有9个。抗大豆细菌性斑点病菌S1的QTL位点有3个,分布在13、14和18号染色体上。其中13号染色体上QTL位点位于前人报道的Rpg基因附近。利用ZM6和M6T重组自交系群体定位大豆抗细菌性斑点病菌S1菌株QTL。结果2个群体同时定位到两个抗病QTLs位点,分别为qRpg171和qRpg191。qRpg171位点与抗细菌性斑疹病QTLqrxp1 71位置重叠。M6T重组自交系群体还定位到2个新QTL qRpg031和qRpg192。qRpg191尚未见报道,可能是新的位点表现抗病位点,对其所在基因组区域候选基因进行了初步分析,发现其中包含膜蛋白和锌指蛋白等抗病相关基因。
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