河北省SMV流行株系动态分析、抗性资源挖掘及抗性遗传分析

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大豆花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV)病是一种世界性的大豆病害,严重影响大豆的品质和产量。目前,还没有有效的化学防治手段,筛选和培育优良的抗病品种是防治该病最为经济、有效的方法。病毒变异是新病毒产生、寄主范围变化和致病性变异的重要原因。及时了解病毒信息,明确病毒的致病性,对防控病毒的大面积流行有着重要的作用。在明确本地区SMV流行株系的基础上,针对流行株系筛选抗源为抗病育种工作提供基础材料,对筛选的优异的抗源材料进行抗性遗传分析和等位性研究为以后的分子标记辅助选择育种打下基础。本研究通过对河北省中南部地区进行病样采集并系统的研究河北省的株系动态变化及分布,同时利用4个流行株系及混合4个株系对黄淮海北部地区近年来育成的品种(系)进行抗性鉴定,评价黄淮海北部地区抗病育种现状,从中筛选出优异的抗源材料;利用黄淮海流行株系SC3和SC7对野生大豆材料及引种材料进行优异抗源材料的筛选,进一步拓宽抗性遗传基础;利用筛选出的抗源材料配置抗感和抗抗杂交组合以进一步确定各抗源材料携带对SMV抗病基因的遗传方式及其等位性关系,为分子辅助育种奠定基础。主要研究结果如下:(1)对河北省中南部地市的180份病样采集进行生物分离纯化,最终得到阳性SMV分离物35份。依据35份阳性分离物在鉴别寄主上的症状反应将其划分为8个株系群,分别为SC1、SC3、SC6、SC7、SC7、SC8、SC11、待定。其中SC7为河北省中南部地区的主要流行株系,SC6、SC8和SC18为优势株系。此外,还检测到3个以往未检测到的株系SC1、SC3、SC18。(2)对黄淮海北部地区的166份材料分别接种SC3、SC6、SC7、SC11及4个株系的混合株系。筛选出对4个株系均表现抗病(中抗、高抗和免疫)的共82份,占49.4%;其中对3个株系表现高抗或免疫的32份,占19.3%;对4个株系表现高抗或免疫的23份,占13.9%。对混合株系表现抗病的108份,占65.1%。其中表现免疫的有45份,占27.1%,表现高抗的有29份,占17.5%。对4个株系和混合株系均表现抗病的62份,占37.3%;表现免疫和高抗的材料14份,占8.4%。筛选出对4个株系及混合株系均表现免疫的品种冀豆9号和石豆6号,可以作为优异的抗源材料。(3)对来自河北省的39份野生大豆材料分别接种SC3和SC7株系,筛选出对SC3表现中抗的材料1份,占2.6%,表现中感的材料17份,占43.6%,表现感病的材料11份,占28.2%,表现高感的材料10份,占25.6%;筛选出对SC7表现高抗的材料1份,占2.6%,表现中抗的材料2份,占5.1%,表现中感的材料14份,占35.9%,表现感病的材料11份占28.2%,表现高感的材料11份,占28.2%。39份材料在接种后的平均病情指数分别为57.3和58.2。对筛选出的表现高抗和中抗的材料可作为亲本材料用于抗性育种的培育中。(4)对引种的150份材料接种SC3和SC7株系筛选出对SC3株系表现免疫的材料8份,对SC7株系免疫的材料18份,并筛选出对两个株系均表现免疫的材料4份分别为PI555396、PI591506、PI633970、R07-2001,同时选选出对SC3表现高抗的材料16份,占接种总数的10.7%;对SC7株系表现高抗的17份,占接种总数的11.3%;这些免疫和高抗的材料可以作为优异的亲本材料应用于抗性育种研究。(5)通过对配置的抗感和抗抗杂交组合接种SC7株系进行鉴定,冀豆12、冀豆17、Newton均表现为抗病,Franklin和10Y105表现为感病,冀豆12×Franklin组合和冀豆17×10Y105组合F2代出现抗感分离,分离比符合3:1,冀豆12×Newton组合F2代未出现抗感分离,冀豆17×Newton组合F2代出现15:1的抗感分离比,表明冀豆12和冀豆17均由1对基因控制对SC7株系的抗性,冀豆12和Newton所携带的对SC7的抗性基因是等位的,冀豆17和Newton各携带一个对SC7的抗性基因。
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