单核苷酸多态性与甜瓜抗枯萎病分子育种研究

目的:结合单核苷酸多态性标记技术,利用甜瓜本身的抗病性以解决新疆甜瓜病害问题。方法:对新疆甜瓜抗枯萎病基因Fom-2基因进行克隆分析,并根据Fom-2基因在不同抗性甜瓜亲本的单核苷酸多态性,设计检测SNP标记的PCR扩增引物,验证其多态性;并利用F2代分析该标记与筛选获得的甜瓜抗枯萎病基因连锁的SSR标记的遗传关系。结果:在抗病与感病甜瓜品种中均扩增获得PCR条带,试验中设计单核苷酸多态性分子标记在抗病品种为显性,与筛选的和抗枯萎病基因紧密连锁的共显性标记SSR430共分离。结论:不同抗性甜瓜品种均含有Fom-2基因或其高度同源序列,SNP显性标记和共显性标记SSR430均可用于甜瓜抗枯萎病分子标记辅助育种。     

茄子种质资源青枯病抗性鉴定及分子标记研究

利用分子标记结合人工接种鉴定评价41份茄子材料的青枯病抗性。试验结果表明,41个材料中,人工接种鉴定为抗病材料有38份,感病的3份,与分子标记鉴定结果基本吻合。综合人工接种与分子鉴定结果得出,只含有一个特异标记或不含特异标记的材料表现为感病。在3个分子标记鉴定结果中,有8份材料不完全一致,原因可能是各标记所连锁的抗性位点不同;另外,不同的材料在试验环境中基因表达很可能存在差异。因此,在茄子抗青枯病育种中,人工接种鉴定和分子标记辅助鉴定都是重要的。     

黄淮麦区小麦品种(系)中Yr26基因的SSR检测

选用与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18结合田间抗性鉴定,对239份黄淮麦区小麦品种(系)进行检测,以明确Yr26基因在黄淮麦区小麦品种资源中的分布.结果表明:共有35份品种(系)含有与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm18或Xgwm11的特征带,占检测样本的14.6%.在这35份材料中,31份田间抗性鉴定表现免疫至中抗,4份表现中感.分子标记检测与田间抗病性检测吻合度较好,该标记可以用于Yr26基因的分子标记辅助选择.综合分子标记和田间鉴定,31份小麦(系)含有Yr26基因,占102份抗病材料的30.39%.     

玉米抗腐霉茎腐病种质标记基因型鉴定与遗传多样性分析

腐霉茎腐病(Pythium stalk rot)是玉米生产上的重要病害。本研究利用14个与8个抗玉米茎腐病基因连锁的分子标记对196份抗腐霉茎腐病玉米种质进行抗病标记基因型鉴定,并采用42对多态性SSR标记对54份抗病自交系进行遗传多样性分析,以期阐明玉米抗腐霉茎腐病种质的标记基因型和遗传背景,并为资源的有效利用、新基因的挖掘和杂种优势模式确定提供参考信息。14个与抗病基因连锁的分子标记将196份抗性种质鉴定为128种标记基因型,表明存在多样的抗性基因组合方式。191份种质获得与齐319、X178或1145中一个或多个的相同的扩增,表明97.45%种质可能含有与3个抗玉米茎腐病材料相同的抗病基因;粤61、郑653、赤L136、白53和18--14共5份种质均未扩增出与齐319、X178和1145相同的标记基因型,可能携带其他抗茎腐病基因;遗传背景相近的抗性种质分属不同的标记基因型,表明抗病种质携带的抗病基因可能在育种选择中发生了分离。42对多态性SSR引物在54份抗病材料中共检测出119个等位基因(Na),多态位点百分率(PPB)为99.17%,平均有效等位基因数(Ne)为1.7070,平均Nei′s基因多样性(H)为0.3999,平均Shannon′s信息指数(I)为0.5844,平均多态信息含量(PIC)为0.5527,变幅为0.2061～0.7844;通过UPGMA聚类分析,54份抗病材料被划分为2个类群,共6个亚群中,分别是旅大红骨亚群、BSSS亚群、塘四平头亚群、PA亚群、PB亚群、Lan亚群,表现出较高的遗传多样性。结果表明,我国6个杂种优势群中均含有较为丰富的抗腐霉茎腐病种质资源,其中PA亚群包含的抗病种质最多。     

蓖麻根腐病抗性鉴定及其SSR标记的初步建立

蓖麻根腐病是茄腐镰孢菌(Fusarium solani)引起的根部病害,严重影响蓖麻产量。抗源缺乏制约了抗病品种的选育。为寻找抗病种质、建立抗性分子标记,该研究对252份蓖麻材料的抗性进行了表型和分子标记鉴定。结果表明:(1)浓度为1×10⁶个·mL^-1的孢子悬浮液灌根是一种有效的接种方法; 以接种后枯萎天数为基础的5级评价法,可作为鉴定标准。(2)鉴定出130份抗病材料,其中高抗为105份。(3)野生材料中抗病材料比率(66%)远高于栽培材料(35%),建议将野生材料,尤其是中国华南野生材料的研究利用作为今后抗病育种的重要方向。(4)初步建立了8个与抗性关联的SSR标记。该研究结果提供了有效的根腐病抗性鉴定方法和评价标准,筛选出了一批育种迫切需要的抗病基因资源,初步建立了可用于辅助选择的SSR标记,为蓖麻抗根腐病育种奠定了重要基础。     

大豆种质对SMV成株和种粒斑驳抗性的SSR标记辅助鉴定

对186份大豆种质资源进行了成株和种粒斑驳抗性鉴定,并利用与成株抗性及种粒斑驳抗性分别相关的SSR标记验证抗病毒分子辅助选择的可行性。结果表明：接种SMV1,选出成株和种粒双抗种质38份,成株抗病种质149份,种粒抗病种质45份,成株和种粒双感种质26份。利用与成株抗性相关的SSR标记Sat_229、Sat_317、Satt335、Satt160、Satt516、Sat_309进行检测,抗病毒资源筛选的准确率分别达到68．9％、74．3％、71．1％、69．8％、77．4％和68．2％。利用与种粒斑驳抗性相关的SSR标记Sat_297、Sat_229、Sat_317、Satt335、Set_188、Satt160、Satt516、Sat_133进行检测,Sat_317标记准确率达79．1％,标记Sat_229、Satt335、Satt516和Sat_133抗病毒资源筛选的准确率均达70％以上,可以用作抗病毒分子辅助育种的选择标记。     

玉米抗南方锈病种质资源初步鉴定及遗传多样性分析

南方锈病是玉米生产上的重要病害。2013-2015年在广西南宁和北京昌平对903份玉米种质资源进行了抗南方锈病的初步鉴定与评价,并利用SSR标记对筛选出的部分抗性材料进行了遗传多样性分析。结果表明,在903份种质中,8份自交系在广西南宁和北京昌平均对南方锈病表现高抗(HR),占总鉴定种质的0.9%;29份材料表现为抗病(R),占比3.2%,包括27份自交系和2份农家种;中抗种质(MR)100份,占比11.1%;感病(S)和高感(HS)种质分别为181和585份,占鉴定材料的20.0%和64.8%。由此可见,玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,在不同地点均表现高抗的材料是难得的抗源。不同地理来源的玉米种质对南方锈病的抗性水平存在较大差异,其中抗性资源较为丰富的是源自内蒙古和山西的种质。42对多态性SSR引物在50份抗锈病材料中,共扩增出141个条带,多态性条带139个,多态位点百分率(PPB)为98.58%。平均等位基因数(Na)1.98,平均有效等位基因数(Ne)1.59,平均Nei's基因多样性(H)0.34,平均多态性信息含量(PIC)0.78,平均Shannon's信息指数(I)0.51;通过UPGMA聚类分析,50份抗病材料被划分为2个类群,其中,第Ⅰ类群又可划分为5个亚类,表现出较高的遗传多样性,为抗病育种中抗源的选择和利用提供参考信息。     

不同来源大麦对条纹病抗性鉴定及遗传多样性分析

为了解不同来源大麦对条纹病的抗性及遗传多样性,本研究采用"三明治法"通过人工接种大麦条纹病菌对91份大麦材料进行抗性评价,并通过31对SSR标记对91份大麦材料进行遗传多样性和群体结构分析。结果表明,人工接种大麦条纹病菌后共鉴定出4份免疫、6份高抗、33份抗病、43份感病和5份高感大麦材料;31对SSR标记共检测出等位基因238个,平均每对标记可检测到7.677个等位基因,等位基因数的变幅为2～19;主基因频率变化范围为0.236～0.951,平均值为0.394;基因多样性指数的变幅为0.094～0.871,平均值为0.667;多态性信息含量变幅为0.091～0.860,平均值为0.613;遗传相似系数变异范围为0.103～1.000,平均值为0.522;在遗传相似系数为0.783水平上可将参试材料聚为3个大类群,各大类分别包含86份、2份和3份材料;群体遗传结构分析表明,供试大麦材料分为3个亚群,每个亚群分别包含47份、33份和11份材料,且在91份材料中,Q>0.6的材料占总数的97.80%。本研究经抗病鉴定及分子标记结果综合分析,可为挑选抗病亲本辅助抗大麦条纹病优良品种的选...     

小麦抗条锈基因Yr69的连锁标记开发

抗条锈病基因Yr69对我国小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)小种具有广谱抗性,在小麦抗条锈病育种中具有重要价值。为提高分子标记辅助选择育种的效率,加快Yr69在小麦抗病育种中的应用,本研究利用条锈菌小种CYR34对包含340个小麦家系的‘Taichung29/CH7086’F9代RIL(Recombinant inbred line)群体进行接种鉴定,并利用BSA-SNP(Bulked segregant analysis-single nucleotide polymorphism)技术对其抗条锈病基因进行了重新定位。抗病鉴定结果显示,RIL群体中抗感病家系的数量呈双峰分布,‘CH7086’的条锈病抗性受一个主效位点控制。BSA-SNP基因分型结果表明,多态性SNP主要集中于小麦2AS染色体末端0～30Mb的染色体区段。在该基因组区段开发了208个SSR分子标记,利用抗感病小群体从中筛选到14个与Yr69连锁的分子标记。利用14个标记对340个RIL家系进行PCR扩增和分子作图,将Yr69定位于2AS111和2AS171之间约7.76...     

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。     

重庆加工型辣椒种质资源抗疫病鉴定的分子标记筛选

为筛选出适用于重庆加工型辣椒疫病抗性鉴定的分子标记,以63份重庆加工型辣椒种质资源为材料,研究了12个辣椒疫病抗性相关分子标记的筛选效率。结果表明,7个分子标记在种质间无差异条带,2个分子标记的扩增结果不稳定,只有ZL6203、ZL6726和E73等3个分子标记在种质间能扩增出差异条带。ZL6203筛选高抗、抗性和中抗材料的效率分别为87.50%、77.78%和63.64%;ZL6726筛选抗性和感病材料的效率分别为100.00%和66.67%;E73筛选抗性和高抗材料的效率分别为77.78%和62.50%。因此,同一辣椒抗疫病分子标记对不同抗性材料筛选效率存在较大差异,ZL6203、ZL6726和E73适用于重庆地区加工型辣椒抗疫病材料的鉴定。     

抗茎腐病分子标记在159份玉米自交系中的验证及实用性评价

为了评价抗茎腐病基因分子标记在辅助育种中的实用性,本研究对159份玉米自交系进行了茎腐病田间抗性鉴定,并检测了与4个茎腐病抗性QTL(qRfg1、qRfg2、Rpi QI319-1和Rpi QI319-2)紧密连锁的11个分子标记在上述材料中的扩增情况。结果表明:供试玉米自交系的平均发病率为26.30%,发病率低于30.0%的材料占67.92%,抗病资源丰富。来源于国外、东北、西南和黄淮海地区的材料平均发病率分别为27.67%、17.92%、15.12%和36.80%,与东北和西南地区种质相比,黄淮海地区抗性种质相对缺乏。通过比较分子标记扩增带型与田间茎腐病表型,发现与同一QTL连锁的不同分子标记的检测结果存在较大差异,其中分子标记STS01(qRfg1)、STSZ479(qRfg2)、bnlg1866(Rpi QI319-1)和bnlg1716(Rpi QI319-2)的阳性检测结果与田间表型符合度较高,分别为76.79%、78.95%、91.67%、73.33%,具有上述特异扩增多态性的材料平均发病率分别为22.06%、19.01%、10.65%、19.63%,可作为抗茎腐病分子检测的有效标记。本研究为开展玉米抗茎腐病分子育种提供了重要参考。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6.00-6.01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关,而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

青花菜及近缘种属种质资源抗根肿病鉴定

根肿病是十字花科蔬菜作物的主要病害之一,造成了蔬菜产业巨大经济损失。青花菜是一种重要的十字花科蔬菜,具有良好的防癌保健功效。近年来青花菜根肿病在我国浙江、云南等青花菜主产区发生日益严重,鉴定和筛选青花菜抗根肿病资源,从而培育抗病品种是防治该病最经济有效的方法。为挖掘和丰富可利用的根肿病抗源,本试验针对我国优势根肿菌小种—4号小种,利用苗期人工接种鉴定方法—伤根灌菌法对531份青花菜及其近缘种属材料进行了抗根肿病鉴定。结果显示,446份青花菜材料(其中高代自交系393份,杂交种53份)中缺乏高抗(HR)和抗病(R)材料,包括中抗(MR)材料5份,均为自交系,占供试种质的1.12%,感病(S)材料189份,占供试种质的42.38%,高感(HS)材料252份,占供试种质的56.50%。85份近缘种属材料(其中甘蓝9份,花椰菜32份,大白菜7份,芜菁4份,芥蓝12份,苤蓝8份,菜心8份,油菜2份,野生种2份,欧洲山芥1份)中,包括免疫(I)材料1份,高抗(HR)材料1份,抗病(R)材料5份,中抗(MR)材料2份,感病(S)材料39份,高感(HS)材料37份。总体上高抗青花菜材料缺乏,近缘种属材料中抗源材料比例略高,这些材料为青花菜及甘蓝类蔬菜抗根肿病病育种提供了抗性资源。     

我国蚕豆品种资源对蚕豆锈病的抗性鉴定

1998～2000年对241份蚕豆品种(系)进行抗蚕豆锈病鉴定,其中表现高抗(HR)的材料2份,占0.83%;抗病(R)和中抗(MR)的材料131份,占54.36%.中感(MS)和感病(S)材料104份,占43.15%,高感(HS)的材料4份,占1.66%.结果表明,不同地理来源、株高、单株粒数、单株产量及粒重的材料抗性有差异.     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6．00-6．01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关．而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

利用微卫星标记鉴定水稻的稻瘟病抗性

应用水稻稻瘟病抗性基因Pid(t)紧密连锁的微卫星标记RM262对含有该抗病基因的品种地谷与感病品种江南香糯和8987的杂交F2群体进行遗传分析和抗性鉴定,结果表明,RM262的PCR扩增物在抗、感品种之间的多态性较好;在2个F2群体中,RM262和抗病基因间的重组率分别为5.74%和8.17%,应用该标记的抗性纯合和杂合带型选择抗性植株,其准确率可达98%以上。此外,还就分子标记辅助育种进行了讨论。     

小麦品种冀麦24抗麦红吸浆虫QTL分析

麦红吸浆虫是影响小麦产量和品质的重要害虫,研究小麦对吸浆虫抗性的遗传及其连锁分子标记对于提高抗虫品种的选择效率具有重要意义。本研究以小麦感虫品系6218与抗虫品种冀麦24产生的重组近交系(RIL)群体为材料,利用SSR标记和人工虫圃对冀麦24的抗虫性遗传进行了研究。结果表明:6218与冀麦24的抗性差异显著,RIL群体在2年2点的鉴定中抗性稳定;所构建的遗传连锁图谱包含112个SSR位点,形成26个连锁群,图谱全长835.7 cM,标记间平均距离为7.5 cM。利用QTL IciMapping的完备区间作图法,在4A染色体上检测到1个加性效应位点(QSm.hbau-4A),该位点在2个鉴定年度的贡献率分别为9.67%、10.57%。该抗性QTL及其连锁SSR标记的发掘,将有助于提高小麦抗吸浆虫育种的选择效率。     

绿豆种质资源枯萎病抗性鉴定及抗性资源筛选北大核心CSCD

绿豆枯萎病是影响绿豆产量最严重的病害之一。筛选苗期抗性资源,培育抗病品种对枯萎病防治具有重要意义。本研究采用剪根浸根接种法,对来自全国18个省市及国外的215份绿豆核心种质资源和85份绿豆新品系进行了苗期枯萎病抗性鉴定。结果显示,不同地区种质间的枯萎病抗性水平存在差异。国内产区中,东北、华东、华中地区约50%的种质具有枯萎病抗性;华北地区抗枯萎病种质占比40.4%;西北、西南和华南地区种质抗病水平较高;国外材料抗病种质占比40.0%。本研究共筛选出17份高抗(HR)枯萎病种质资源,并利用部分材料建立了枯萎病抗性研究RIL群体;6份高抗高代品系材料,在田间全生育期表现高抗且农艺性状优异。本研究期望为今后抗枯萎病绿豆新品种选育及抗性遗传相关研究提供优异资源和理论依据。     

抗稻瘟病水稻资源抗性基因Pita、Pib、Pi9以及Pikm的分布研究

利用抗稻瘟病水稻资源品种杂交,聚合多个抗性基因是培育持久抗稻瘟病水稻新品种的主要育种途径.利用分子标记技术对水稻抗性资源进行基因型鉴定是分子辅助聚合育种的基础.通过以亚华种业科学院稻瘟病病圃抗病水稻资源为材料,利用特异性分子标记对Pi9、Pita、Pib以及Pikm基因在水稻抗稻瘟病资源的分布进行了鉴定,初步建立了抗性基因数据库.同时对抗性基因及与抗性反应的相关性进行了探讨,结果表明以Pi9为主效基因,同时聚合Pita和Pib抗性基因能提高持久抗稻瘟病能力.