大豆对SMV株系SC-11的抗性遗传及抗病基因的等位性研究

利用对我国北方大豆产区流行株系SC-11表现抗病的材料科丰1号、邳县茶豆、大白麻、齐黄22、诱变30、PI96983、Kwanggyo和感病材料南农1138-2、南农18-6配制的抗感和抗抗杂交组合,研究了对SC-11的抗性遗传以及不同材料的抗病基因间的等位性关系。结果表明,科丰1号、邳县茶豆、大白麻、PI96983、Kwanggyo、齐黄22、诱变30与感病品种杂交的F1表现抗病,F2呈3抗∶1感分离比例,F2∶3家系呈1抗∶2分离∶1感病的分离比率,证明它们对SC-11的抗性由单显性基因控制。PI96983×Kwanggyo和齐黄22×诱变30杂交后的F2群体未发现抗感分离,表明PI96983与Kwanggyo以及齐黄22与诱变30对SC-11的抗性基因是等位或紧密连锁的。大白麻与科丰1号、邳县茶豆、诱变30,科丰1号与Kwanggyo,PI96983与邳县茶豆杂交的F2呈15抗∶1感的比例分离,初步表明大白麻与科丰1号、邳县茶豆、诱变30,科丰1号与Kwanggyo,PI96983与邳县茶豆所携带的抗SC-11的基因是不等位的,而且2个抗性基因独立遗传。

大豆产量有关性状QTL的检测

【目的】研究大豆产量和生物量、叶面积指数、冠层以及产量构成因素间的相关性,定位控制这些性状的QTL。【方法】以地理和遗传来源均有较大差异的北方亲本科丰1号和南方亲本南农1138-2所衍生的184个重组自交家系2年有重复的田间试验结果进行产量有关性状的QTL分析。【结果】(1)产量与地上部生物量、叶面积指数、根重、冠层宽和高等均有极显著正相关,相关系数0.5～0.7。(2)地上部生物量检测到7个QTL,贡献率6.2%～21.1%,其中2年重复检出1个(qSBO-1);根重8个QTL,贡献率5.2%～20.1%,重复检出1个(qRTB1-1)。(3)开花期叶面积指数5个QTL,贡献率6.4%～17.2%;结荚期叶面积指数5个QTL,贡献率7.3%～26.2%,重复检出1个(qLAIR3A2);冠层宽4个QTL,贡献率6.3%～13.1%,重复检出1个(qCWD1b-2);冠层高11个QTL,贡献率5.2%～9.2%,重复检出4个(qCHH-1、qCHO-1、qCHO-2和qCHO-3)。(4)百粒重6个,荚粒数2个,荚数1个QTL,贡献率6.9%～15.7%;分枝荚数5个,主茎荚数3个QTL,贡献率6.3%～11.1%;主茎节数8个QTL,有效分枝数3个QTL,贡献率4.7%～15.2%。(5)根重和地上部生物量各有1个,R1(始花期)和R3(始荚期)叶面积指数各有2个,冠层宽和高各有2个,产量与荚数各有1个,百粒重和分枝荚数各有1个,荚粒数和主茎节数各有1个,分枝荚数与有效分枝数各有1个共享的QTL。【结论】大豆产量有关的13个性状共检测到68个QTL;年份间有重复检出的,但不多,其表达较大程度上与环境有关;尽管性状间普遍有相关、有共享的QTL,但不多,各有其遗传体系;产量有关性状中很少有贡献率大的主效QTL,产量育种要考虑多数基因聚合的技术。

大豆核不育突变体NJ89-1育性遗传分析及育性基因的SSR标记

在大豆核不育突变体NJ89-1分离群体中,采用两种育性鉴定方法鉴别NJ89-1不育株和可育株,分别对NJ89-1不育株和可育株进行人工去雄授粉,结果证明NJ89-1属于雄性不育-雌性可育突变体。用NJ89-1不育株和恢复材料配置杂交组合,遗传分析表明NJ89-1雄性不育性受单隐性核基因控制。利用660对SSR引物对不育池和恢复材料进行多态性筛选,结果102对引物表现出多态。进一步利用这102对引物对5株NJ89-1不育株、2个恢复材料和5株NJ89-1可育株进行分析,发现位于O连锁群上的satt153和BE801128两对引物表现多态,因此初步把NJ89-1育性基因定位在O连锁群上。

两个大豆开花期QTL定位及对农艺性状的影响分析

以冀豆12为母本,冀nf 58为父本通过杂交构建包含175个家系的F9:11重组自交系群体为试验材料。采用134个SSR标记,利用Kosambi函数绘制了一张包含117个标记,长度为1 373.6 cM的遗传图谱。运用QTL Cartogra-pher v2.5软件的复合区间作图法(CIM)和QTL Network 2.0软件的基于混合线性模型的区间作图法(NWIM)同时检测到2个控制开花期性状的QTL。其中,qFTO-1定位在O连锁群标记区间Satt581～Sat_190内,加性效应值分别为2.49和2.02,增效基因来自nf 58,贡献率最高为27.2%;qFTC2-1定位在C2连锁群标记区间Satt557～Sat_251内,加性效应值分别为-3.50和-3.84,增效基因来自冀豆12,贡献率最高为55.6%。2个连锁群上QTL间存在加性×加性上位互作效应。效应值为-0.672 8,重组型大于亲本型。2个QTL对产量相关性状有显著影响,与表型相关分析结果的趋势一致。其中,qFTO-1平均提高单株产量2.62 g,qFTC2-1平均提高单株产量2.26 g。这些研究为分子标记辅助育种及分子克隆提供理论依据。

数量性状主-多基因混合遗传的P_1、P_2、F_1、F_2和F_(2∶3)联合分析方法

本文提出利用亲本P_1和P_2、杂种F_1,F_2和F_(2∶3)五世代联合分析数量性状主基因和多基因遗传的统计方法,共建立可供选择的单基因遗传、多基因遗传以及一个主基因+多基因混合遗传三类11个遗传模型;AIC信息准则用于选择最适遗传模型,通过适合性检验对所选择的遗传模型做进一步检验;以D类模型为例,给出参数估计EM过程的一般步骤。以邳县天鹅蛋(P_1)和1138—2(P_2)杂交组合为例,分析了大豆抗豆秆黑潜蝇性状的遗传,发现该性状符合主基因+多基因混合遗传模式,主基因的加显性效应分别为-1.86和-1.64,F_2世代主基因的遗传率为43.84％,F_(2∶3)家系世代主基因的遗传率为88.59％,F_2群体的抗感分界线为11≤x≤12,F_(2∶3)群体的抗感分界线为10.6≤x≤11.0。