大豆抗胞囊线虫新种质遗传分析

Soybean cyst nematode is a deverstating pathogen in soybean production worldwide.Release of resistant varietiy is the most effective way to control the pathogen.But breeding for resistant variety was extremly difficult due to the undisirable agronomic traits of most resistant lines and the lab-and money-consuming resistant test method.Han 6192 and Cangdou No.6 are new germplasm resistant to SCN race 1 identifified by our research group. Characterized with disirable agronomic traits and stable SCN resistance,the two accessions had been authorized to release in Hebei Province. Furthermore there are no identified resistant lines in the padigree of the two varieties,indicating that there might be new resisitant genes included in the two resistant lines.Identification of the novel genes will be helpful for the development of resistant vrieties. A new reistant test method developed by our research group had been authoried with patent right.By testing the resistance of soybean lines with branches or petiole of plants, the resistant individuals can be reserved to produce progenies for breeding in the next generation. Researchers can also get duplicate data of F2 single plant with the new method.In the proceeding program, the genetic meachnism of the two resistant lines will be studied with the new testing method and slective genotyping strategy in F2 population. Fine mapping of novel genes will be followed in the secondary population derived with residual heterozygote individuals.The result of this program will be meaningfull for the widely use of the two new resistant lines in the resistant breeding of soybean cyst nematode.

大豆胞囊线虫是一种世界性的病害，每年造成全球数十亿美元的经济损失。培育抗病品种是最为经济有效的防治方法。在育种实践中，抗源农艺性状差和表型鉴定困难是主要的限制因素。本课题组最近筛选到2份高抗1号小种的新种质邯6192和沧豆6号，其抗性稳定，农艺性状优良，均已通过河北省品种审定，而且其系谱中不包含任何已知的抗源，推测可能含有新的抗性基因。另外，本课题组建立了新的鉴定方法获得国家发明专利，利用部分营养体代替传统的整株鉴定，可以完整保存待鉴定材料供育种利用，并且能够对分离世代群体进行有重复的鉴定，大大提高了表型鉴定的准确性。本研究拟采用该方法对邯6192和沧豆6号的抗性遗传规律进行深入的分析，采用选择性基因分型，在F2群体进行初步定位，利用剩余杂合单株衍生次级群体，在次级群体精细定位抗性基因，并初步验证定位结果在育种上的利用效果，为抗线虫育种提供亲本材料和技术支撑。

大豆胞囊线虫是一种世界性病害，每年造成全球数十亿美元的经济损失。培育抗病品种是最为经济有效的防治方法。生产上应用的抗性材料绝大多数是由主效基因（rhg1和Rhg4）和微效多基因调控，造成遗传基础狭窄。我国东北地区主要以1号和3号为优势小种，黄淮地区则以1号、2号和4号为优势小种，因此，高抗1号小种的品种在生产上有很大的推广价值。在育种实践中，抗源农艺性状差和表型鉴定困难是主要的限制因素。邯6192是本课题筛选出的农艺性状较好的抗源，高抗1号生理小种，系谱中没有包含目前鉴定出来的主要抗源，对其进行深入的遗传研究，挖掘新的抗性位点，对大豆胞囊线虫抗性育种有重要的意义。利用课题组建立的一种胞囊线虫鉴定方法（国家发明专利），对筛选出的抗性材料邯6192构建的F2群体取枝条生根，每个单株进行有重复鉴定，提高了表型鉴定的准确性；构建的两个F2群体遗传分析均表明不是单个基因调控邯6192抗性，分别对两个群体选择极端家系构建抗感混池进行简化基因组测序和基因组重测序，简化基因组测序群体仅检测到一个显著相关的QTL区段，基因组重测序群体检测到16个相关的QTLs区段，均没有检测出已知的Rhg4和rhg1位点。利用郑9525和邯6192为亲本构建的384个F2:8 RIL群体进行基因组重测序，构建了高密度遗传图谱，包含5897个bin标记；RIL群体抗性鉴定筛选出同时抗1号小种和2号小种家系共有3个；QTL分析结果表明，5个具有加性效应QTLs和146对具有上位性效应的QTLs与1号小种抗性相关，4个具有加性效应QTLs和51对具有上位性效应的QTLs与2号小种抗性相关，主效位点均不是Rhg4和rhg1位点。邯6192挖掘出的新位点为新基因功能验证提供依据，与其连锁的分子标记可用于分子标记育种，创制的抗性材料将应用于大豆胞囊线虫育种。此外课题组还自主开发了大豆胞囊线虫抗性鉴定表型数据采集系统软件，分析结果准确、有效，本项目表型数据的采集是应用该软件完成，该软件也无偿提供给一些相关科研单位使用。