Inheritance and Gene Mapping of Resistance to Soybean Mosaic Virus Strain SC14 in Soybean

Soybean mosaic virus (SMV) is one of the most broadly distributed diseases worldwide. It causes severe yield loss and seed quality deficiency in soybean (Glycine max (L.) Merr.). SMV Strain SC14 isolated from Shanxi Province, China, was a newly identified virulent strain and can infect Kefeng No. 1, a source with wide spectrum resistance. In the present study, soybean accessions, PI96983, Qihuang No. 1 and Qihuang No. 22 were identified to be resistant (R) and Nannong 1138‐2, Pixianchadou susceptible (S) to SC14. Segregation analysis of PI96983 x Nannong 1138‐2 indicated that a single dominant gene (designated as R_SC14) controlled the resistance to SC14 at both V₂ and R₁ developmental stages. The same results were obtained for the crosses of Qihuang No. 1 × Nannong 1138‐2 and Qihuang No. 22 × Nannong 1138‐2 as in PI96983 × Nannong 1138‐2 at V₂ stage, but at R₁ stage, the F₁ performed as necrosis (a susceptible symptom other than mosaic), F₂ segregated in a ratio of 1R:2N:1S, and the progenies of necrotic (N) F₂ individuals segregated also in R, N and S. It indicated that a single gene (designated as R_SC14Q, to be different from that of PI96983) controlled the resistance to SC14, its dominance was the same as in PI96983 × Nannong 1138‐2 (without symptoms) at V₂ stage and not the same at R₁ stage. The tightly linked co‐dominant simple sequence repeat (SSR) marker Satt334 indicated that all the heterozygous bands were completely corresponding to the necrotic F₂ individuals, or all the necrotic F₂ individuals were heterozygotes. It was inferred that necrosis might be due to the interaction among SMV strains, resistance genes, genetic background of the resistance genes, and plant development stage. Furthermore, the bulked segregant analysis (BSA) of SSR markers was conducted to map the resistance genes. In F2of PI96983 × Nannong 1138‐2, five SSR markers, Sat_297, Sat_234, Sat_154, Sct_033 and Sat_120, were found closely linked to RSC14, with genetic distances of 14.5 cM, 11.3cM, 4.3cM,3.2cM and 6cM, respectively. In F₂ of Qihuang No. 1 × Nannong 1138‐2, three SSR markers, Sat_234, Satt334 and Sct_033, tightly linked to R_SC14Q with genetic distances of 7.2 cM, 1.4 cM and 2.8 cM, respectively. Based on the integrated joint map by Cregan et al. (1999), both RScMand R_SC14Q were located between Sat_234 and Sct_033 on linkage with group F of soybean, with their distances from Sct_033 at the same side being 3.2 cM and 2.8 cM, respectively. Therefore, RSC14and R_SC14Q might be on a same locus. The obtained information provides a basic knowledge for marker‐assisted selection of the resistance gene in soybean breeding programs and fine mapping and map‐based cloning of the resistance gene. (Managing editor: Li‐Hui Zhao)     

普通小麦Qz180中一个抗条锈病基因的分子作图

普通小麦(Triticum aestivum L.)材料Qz180具有良好的抗条锈病特性,经基因推导发现其含有一个优良的抗条锈病的基因,暂定名为YrQz.用Qz180与感病材料铭贤169和WL1分别杂交构建了两个F2群体,用条中30号条锈菌小种对这两个群体进行的抗性测验表明,YrQz为显性单基因遗传.通过SSR和AFLP结合BSA的方法对这个基因进行了分子作图,结果鉴定出与YrQz连锁的2个SSR标记和2个AFLP标记.根据SSR标记的染色体位置,该基因被定位在2B染色体的长臂上,位于两个SSR位点Xgwm388和Xgwm526之间;两个AFLP标记P35M48(452)和P36M61(163)分别位于该基因的两侧,遗传距离分别为3.4 cM和4.1cM.     

普通小麦Qz180中一个抗条锈病基因的分子作图(英文)

普通小麦(Triticum aestivum L.)材料Qz180具有良好的抗条锈病特性,经基因推导发现其含有一个优良的抗条锈病的基因,暂定名为YrQz。用Qz180与感病材料铭贤169和WL1分别杂交构建了两个F_2群体,用条中30号条锈菌小种对这两个群体进行的抗性测验表明,YrQz为显性单基因遗传。通过SSR和AFLP结合BSA的方法对这个基因进行了分子作图,结果鉴定出与YrQz连锁的2个SSR标记和2个AFLP标记。根据SSR标记的染色体位置,该基因被定位在2B染色体的长臂上,位于两个SSR位点Xgwm388和Xgwm526之间;两个AFLP标记P35M48(452)和P36M61(163)分别位于该基因的两侧,遗传距离分别为3.4cM和4.1cM。     

山东烟台小麦土传病毒病由小麦黄花叶病毒和土传小麦花叶病毒相关病毒复合侵染所致

在山东省烟台地区的小麦上发生一种由土壤中禾谷多粘菌Polymyxa graminis传播的病毒病,感病小麦植株表现矮化褪绿和花叶症状.我们于1997年4月从病区采集感病小麦植株,进行了病毒种类鉴定.直接电镜观察发现有二种病毒粒子,一种粒子呈棒状,占大多数,其长度约为300nm和150nm; 另一种粒子呈线状,数量较少,长度为500nm～700nm.免疫电镜结果表明,棒状病毒粒子仅与土传小麦花叶病毒(soil-borne wheat mosaic virus, SBWMV)抗血清反应,而不与小麦黄花叶病毒(wheat yellow mosaic virus,WYMV)抗血清和小麦梭条斑花叶病毒(wheat spindle streat mosaic virus,WSSMV)抗血清反应;反之,线状病毒仅与WYMV、WSSMV抗血清反应,而不与SBWMV抗血清反应.用WYMV和SBWMV两种抗血清同时进行修饰时,线状病毒粒子和棒状病毒粒子均发生反应.     

2个玉米抗矮花叶病分子标记的有效性评价

玉米矮花叶病是玉米重要的病毒病害,培育抗病品种是防治该病最经济有效的方法,将常规育种方法与分子育种技术相结合可以大大提高抗病育种的效率。本研究利用前期研究开发的2个分子标记Indel186-9和SCAR112,检测100份常用玉米自交系的标记基因型,结合100份玉米自交系抗性表型鉴定结果进行2个分子标记辅助选择的有效性分析。结果表明,目前种质资源中高抗病材料较少,亟待进行抗病改良。本试验所用的自交系包括不同血缘,抗源主要来源于PB和四平头种质。Indel186-9标记和SCAR112标记的选择符合率均达到80%,同时使用两者选择符合率达到91.67%,其中抗病选择符合率达到100%。Indel186-9和SCAR112标记分别可以使抗病级别从平均7.26级提高到平均2.4级,平均7.63级提高到平均4.27级。试验证明2个标记均可用于对玉米抗矮花叶病材料的选择,正确组合使用可提高对玉米抗矮花叶病材料的选择效率。     

Development and Characterization of Simple Sequence Repeat Markers Providing Genome-Wide Coverage and High Resolution in Maize

Simple sequence repeats (SSRs) have been widely used in maize genetics and breeding, because they are co-dominant, easy to score, and highly abundant. In this study, we used whole-genome sequences from 16 maize inbreds and 1 wild relative to determine SSR abundance and to develop a set of high-density polymorphic SSR markers. A total of 264 658 SSRs were identified across the 17 genomes, with an average of 135 693 SSRs per genome. Marker density was one SSR every of 15.48 kb. (C/G)n, (AT)n, (CAG/CTG)n, and (AAAT/ATTT)n were the most frequent motifs for mono, di-, tri-, and tetra-nucleotide SSRs, respectively. SSRs were most abundant in intergenic region and least frequent in untranslated regions, as revealed by comparing SSR distributions of three representative resequenced genomes. Comparing SSR sequences and e-polymerase chain reaction analysis among the 17 tested genomes created a new database, including 111 887 SSRs, that could be develop as polymorphic markers in silico. Among these markers, 58.00, 26.09, 7.20, 3.00, 3.93, and 1.78% of them had mono, di-, tri-, tetra-, penta-, and hexa-nucleotide motifs, respectively. Polymorphic information content for 35 573 polymorphic SSRs out of 111 887 loci varied from 0.05 to 0.83, with an average of 0.31 in the 17 tested genomes. Experimental validation of polymorphic SSR markers showed that over 70% of the primer pairs could generate the target bands with length polymorphism, and these markers would be very powerful when they are used for genetic populations derived from various types of maize germplasms that were sampled for this study.     

一个新的抗玉米矮花叶病基因位点的微卫星标记

通过混合遗传模型P1、P2 、B1、B2 、F1、F2 6世代联合分析发现 ,玉米 (ZeamaysL .)自交系黄早四对玉米矮花叶病B株系的抗性是由一对主基因和多基因共同控制 ,从而鉴别出一对主效基因的存在 ;利用位于第六染色体上的 2 7对微卫星标记 ,对黄早四×Mo17的F2 群体进一步分析 ,筛选出两个与主效抗病基因 (mdm1(t) )紧密连锁的微卫星标记phi0 77和bnlg391,它们在分子图谱上的顺序为phi0 77 mdm1(t) bnlg391,两个区间的遗传距离分别是 4.74centiMorgan (cM)和 6 .72cM。     

一个新的抗玉米矮花叶病基因位点的微卫星标记

通过混合遗传模型P1、P2、B1、B2、F1、F2 6世代联合分析发现, 玉米(Zea mays L.)自交系黄早四对玉米矮花叶病B株系的抗性是由一对主基因和多基因共同控制,从而鉴别出一对主效基因的存在;利用位于第六染色体上的27对微卫星标记,对黄早四×Mo17的 F2群体进一步分析,筛选出两个与主效抗病基因(mdm1(t))紧密连锁的微卫星标记phi077和 bnlg391,它们在分子图谱上的顺序为phi077-mdm1(t)-bnlg391,两个区间的遗传距离分别是4.74 centiMorgan (cM)和6.72 cM.     

小麦抗白粉病基因SSR标记定位

从波兰小麦与普通小麦感病品系‘中13’杂交后代中选育出小麦抗源材料WP6192,田间表现高抗白粉病,遗传分析表明其含有1对显性抗白粉病基因,暂定名为PmWP6192。用分离群体分组分析法筛选多态性SSR标记,并用F2代群体进行遗传连锁分析。结果表明,SSR标记Xgwm515、Xgwm249、Xgwm425、Xgwm372、Xg-wm630、Xbarc10、Xbarc220、Xbarc201和Xbarc353与PmWP6192基因连锁,相距最近的标记是Xbarc353,遗传距离为2.3cM。根据连锁标记所在的染色体位置,将PmWP6192定位于2AL染色体。通过基因来源分析和2AL染色体上已有抗白粉病基因的等位性分子检测,推断PmWP6192可能是1个新的抗白粉病基因。     

小麦品种Triticum spelta album中抗条锈病基因Yr5的RAPD标记

共用520个10碱基随机引物对小麦抗条锈基因Yr5的近等基因系进行了RAPD分析,发现了3个特异性DNA片段S1496、S14181950与Yr5基因连锁,其中S1496761与Yr5基因紧密连锁,遗传距离为2．7cM。经对特异性DNA片段S1496 761进行克隆,测序,设计了PCR扩增用专化引物SC－S1496 761a和SC－S149676b,用该引物可扩增出与原RAPD引物扩增出的相似的特异DNA片段,由于该引物还可扩增出迁移率极为相近的另1条非特异带,在琼脂糖凝胶上难以分辨,需用聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染进行检测,经用F2分离群体及部分相关品种材料检测,已证明该标记的可靠性。     

小麦农家品种赤壳中一个主效抗条锈病基因的微卫星标记和定位

小麦农家品种赤壳(苏1900)对当前我国小麦条锈菌(Puccinia striiformis Westend.f.sp.tritici)多个流行小种均有较好抗性。遗传分析表明,该品种对条中32号小种的抗性是由一对显性基因控制。本文采用分离群体分析法(bulked segregant analysis,BSA)和微卫星多态性分析方法,对该基因进行了分子标记和定位研究。用Taichung29×赤壳的F2代分离群体建立抗、感DNA池,共筛选了400多对SSR引物,发现5个标记Xwmc44、Xgwm259、Xwmc367、Xcfa2292、Xbarc80在抗、感DNA池间与在抗、感亲本间同样具有多态性,它们均位于1BL染色体臂上。经用具有140株抗病株、60株感病株共200株植株的F2代分离群体进行的遗传连锁性检测,上述5个标记均与目的基因相连锁,遗传距离分别为8.3cM、9.1cM、17.2cM、20.6cM和31.6cM。用全套21个中国春缺-四体材料进行的检测进一步证实了这5个SSR标记均位于小麦1B染色体上。综合上述结果,将赤壳中的主效抗条锈病基因YrChk定位在1BL染色体臂上。与以前已定位于1B染色体上的抗条锈病基因的比较研究表明,YrChk基因可能是一个新的抗条锈病基因。小麦农家品种中抗病基因资源的发掘和利用将有助于提高我国小麦生产品种中的抗病基因丰富度,有助于改善长期以来小麦生产品种中抗病基因单一化的局面。     

小麦抗条锈病基因定位及分子标记研究进展

本文综述了小麦抗条锈病基因染色体定位及抗条锈病基因分子标记的研究进展,并对几种分子标记技术的应用潜力作了比较分析,特别是对ＳＳＲ、ＩＳＳＲ、ＡＦＬＰ等新型分子标记在小麦遗传育种中的应用前景作了初步探讨。     

人工合成小麦CI184条锈病成株抗性基因的鉴定及分子标记定位

以硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI184、感病品种‘铭贤169’及其杂交组合的正反交F1以及CI184/‘铭贤169’F2、F2:3家系为材料,鉴定其条锈病抗性,对CI184条锈病抗性进行遗传分析;采用SSR分子标记技术和集群分离分析法进行多态性筛选,以F3抗病鉴定数据为依据,对CI184中条锈病抗性基因进行分子标记定位。结果显示:(1)CI184在苗期抗性鉴定中,对30种小麦条锈菌生理小种表现抗性,但对中国四川新出现的条锈菌生理小种V26表现苗期感病;在田间成株抗性接种鉴定中,CI184对中国流行的小麦条锈菌生理小种条中32、条中33、水源4、水源5、水源7和V26等表现出成株抗性。(2)CI184中条锈病抗性由隐性基因位点控制。(3)仅检测到一个控制条锈病抗性的QTL位点,位于1B染色体上Xgwm18和Xwmc626之间,暂时命名为Qyr.zz_1B,在四川和北京2个环境中可分别解释CI184中13.36%和18.07%的成株抗性贡献率。(4)Qyr.zz_1B位点的3个SSR标记和Yr15的1个SSR标记可以区分该位点与1B染色体上的其他抗条锈病基因,如Yr15、Yr24和Yr26/YrCH42。表明Qyr.zz_1B位点在小麦条锈病的抗病育种中具有潜在的应用价值。     

小麦背景中来自华山新麦草的抗条锈病基因的遗传学分析和分子标记

H9020—17—5是一个通过杂交和回交选育的普通小麦—华山新麦草易位系,接种鉴定表明其对条锈病具有优良抗性。遗传学分析证明易位系H9020—17—5的抗条锈性是由单基因控制的显性性状,抗性基因来自于华山新麦草,暂定名为YrHua。为了标记这个来自华山新麦草的抗条锈病基因,利用H9020—17—5与感病小麦品种铭贤169杂交,建立了F2分离群体。应用81对AFLP引物对119个经条锈菌生理小种CY30接种鉴定的F2单株进行了分析,结果得到两个与YrHua基因连锁的AFLP标记PM14(301)和PM42(249),遗传距离分别为5．4cM和2．7cM,并分别位于目标基因的两侧。将标记片段克隆、测序后,根据序列信息和酶切位点多态性设计特异性引物,将AFLP标记PM14(301)转换成了简单的PCR标记。研究结果为标记辅助育种提供了分子选择工具,同时也为进一步精细定位和图位克隆YrHua基因奠定了基础。     

一个来自硬粒小麦的抗白粉病基因的鉴定和微卫星标记

在起源于硬粒小麦(TriticumdurumDesf.accessionDR147)和尾状山羊草(AegilopscaudataL.acc.Ae14)合成的双二倍体与普通小麦品种“莱州953”杂交组合衍生的BC3F2群体中鉴定了一个抗小麦白粉病基因。遗传分析表明,该基因为一个显性单基因。应用分离群体分组法(BSA),鉴定了两个与抗病基因紧密连锁的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382,它们与抗病基因的遗传距离分别为5.9cM和4.9cM。对双二倍体亲本硬粒小麦DR147和尾状山羊草Ae14及轮回亲本“莱州953”的DNAPCR扩增结果表明,与抗病基因相关的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382来源于硬粒小麦DR147。根据已发表的小麦微卫星图谱和对“中国春”缺-四体系DNA扩增结果,抗病基因被定位在小麦2A染色体的长臂末端。     

一个来自硬粒小麦的抗白粉病基因的鉴定和微卫星标记

在起源于硬粒小麦(Triticum durum Desf.accession DR147)和尾状山羊草(Aegilops caudata L.acc.Ae14)合成的双二倍体与普通小麦品种"莱州953"杂交组合衍生的BC3F2群体中鉴定了一个抗小麦白粉病基因.遗传分析表明,该基因为一个显性单基因.应用分离群体分组法(BSA),鉴定了两个与抗病基因紧密连锁的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382,它们与抗病基因的遗传距离分别为5.9 cM和4.9 cM.对双二倍体亲本硬粒小麦DR147和尾状山羊草Ae14及轮回亲本"莱州953"的DNA PCR扩增结果表明,与抗病基因相关的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382来源于硬粒小麦DR147.根据已发表的小麦微卫星图谱和对"中国春"缺-四体系DNA扩增结果,抗病基因被定位在小麦2A染色体的长臂末端.     

与小麦抗白粉病基因Pm6紧密连锁的分子标记筛选

以Ｐｒｉｎｓ＊ＰＩ１７０９１４／７＊ＰｉｎｓＦ２分离群体对在Ｐｒｉｎｓ与其Ｐｍ６近等基因系ＰＩ１７０９１４／７＊Ｐｒｉｎｓ之间呈现多态性的ＲＦＬＰ标记进行遗传和图,发现８个多态性标中有３个与转称到普通小麦２Ｂ染色体长臂上的来源于。     

小麦Wx-B1基因酶切片段长度多态性及其与直链淀粉含量的关系

采用序列标志位点(sequence-tagged sites,STS)引物,对35个小麦品种的Wx-B1基因位点上的近第4个内含子区域的序列进行了扩增,用限制性内切酶BamHI切割.结果表明,扩增片段有的能被酶切,有的不能.酶切片段出现两种长度多态性,其长度与直链淀粉含量(AC)呈负相关.AC在约20%以上的小麦品种扩增的片段能够被BamHI切割,而在约20%以下的不能.以上结果表明,Wx-B1基因在扩增序列区域有多态性,这可以作为一种分子标记在育种中预测不同小麦品种的直链淀粉含量,以改良小麦品质.     

与小麦白粉病抗性基因Pm2紧密连锁RAPD标记的筛选研究

以２５６个随机引物对含小麦抗白粉病基因Ｐｍ２近等基因系进行ＲＡＰＤ分析,发现１７个随机引物的扩增产物在抗、感ＮＩＬｓ材料间表现多态性,且其中５个引物经４次以上重复,均获相同结果,其多态性标记分别为ＯＰＭ０８(１６００)、ＯＰＩ０４(１７００)、ＯＰＨ１９(１１００、ＯＰＥ０９(９００)及ＯＰＭ１６(８５０)。当以这５个随机引物对１４个已知含Ｐｍ２基因的抗病材料及９个不含Ｐｍ２基因的感病材料进行检测时,只有标记ＯＰＩ０４(１７００)在１２个抗病材料中出现（另两个抗病材料中未检测到）,而在９个感病材料中均未出现。进一步用 ＯＰI(０４)对１０２株（Ｃｈａｎｃｅｌｌｏｒｘ Ｕｋａ／８＊Ｃｃ）Ｆ２分离群体进行分析,估算出标记ＯＰＩ０４(１７００)与Ｐｍ２基因间的遗传距离为１２．２±３．３ｃＭ。     

人工合成小麦抗白粉病未知基因的SSR标记

YAV-2/TEZ//A.SQ(895)是硬粒小麦与粗山羊草杂交获得的抗白粉病人工合成小麦。本研究利用人工合成小麦YAV-2/TEZ//A.SQ(895)与感白粉病的普通小麦品系品资50098杂交和自交获得的F2代群体及F3家系,在温室条件下鉴定群体的白粉病抗性。遗传分析结果表明,该抗白粉病基因为显性单基因遗传。利用647对小麦SSR引物进行了白粉病抗性基因的分子标记分析,结果表明该白粉病抗性基因与2A染色体的6个SSR标记连锁,与标记Xcfa2086的遗传距离最近,为11.8cM。