大豆对食叶性害虫抗性的鉴定和抗虫相关基因的克隆及其CAPS标记

大豆对食叶性害虫抗性的鉴定和抗虫相关基因的克隆及其CAPS标记

吴巧娟[1]2004年在《大豆对食叶性害虫抗性的鉴定和抗虫相关基因的克隆及其CAPS标记》文中研究说明大豆食叶性害虫是影响大豆产量和品质的因素之一。本文的研究目的之一是筛选鉴定大豆抗感虫材料。采用室内喂养斜纹夜蛾的方法,利用网室采集的58份大豆资源的叶片,室内喂养刚孵化的斜纹夜蛾幼虫。根据虫体的反应,以幼虫重和蛹重为指标,鉴定了大豆资源对斜纹夜蛾单一虫种的抗性表现。鉴定结果表明:两指标在各材料间差异极显着;且幼虫重和蛹重间相关显着。综合2001年和2002年的抗性鉴定结果根据标准品种分级法所划分的抗性等级筛选出4份表现高抗的材料:黄皮小青豆、日本、矮杆黄、P1227687;表现高感的材料3份:监利牛毛黄、沔阳白毛豆、大浦大粒黄。可作为抗性鉴定的标准材料,用于抗性分级;也可作为抗感亲本,用于大豆对斜纹夜蛾抗生性的遗传研究或育种应用;也可作为克隆抗虫基因和鉴定基因功能的材料。 本研究的另一个目的是克隆抗虫基因。根据大豆KUNITZ型胰蛋白酶抑制剂基因保守域设计特异性引物,用同源序列克隆法从大豆材料Lamar(抗)和89-29(感)中分离KUNITZ型胰蛋白酶抑制剂基因。序列分析表明,该基因与已报导的序列高度同源:其核苷酸序列及推导的编码氨基酸序列的同源率分别为99.3%和99.1%。对从抗感材料获得的蛋白酶抑制剂基因进行分析,可知抗感材料间存在着3个核苷酸的差异并引起2个氨基酸残基的变化。 根据大豆凝集素基因设计特异性引物,从大豆材料皖82-178(抗)和通山薄皮黄豆甲(感)中获得凝集素基因。序列分析表明,皖82-178中克隆到的基因片段大小为999bp,没有内含子,编码一条长为285个氨基酸、分子量约31KD的肽链。其中N-端31个氨基酸是信号肽。与已报道的序列高度同源:其核苷酸序列及推论的编码氨基酸序列的同源率分别为99.6%和99.3%。系统进化分析表明,大豆凝集素基因最先与亲缘关系较近的其他豆科植物先聚类,再和亲缘关系较远的禾本科、十字花科等植物聚类。说明了这些植物间的亲缘关系,也说明对基因表达产物功能的推测是可靠的。通山薄皮黄豆甲中获得的lec序列编码一条长为253个氨基酸的肽链。结构分析表明只含有Legume lectin beta domain,而皖82-178中得到的lec基因含有Legume lectin beta domain和Legume lectin alpha domain。这些变化对多肽的抑制活性可能会有影响,但结果还有待于进一步验证。 根据大豆胰蛋白酶抑制剂基因设计特异性引物,从科丰l号(杭)、1 1 38一2(感)组合的重组自交系的亲本中分别获得大豆蛋白酶抑制剂基因.经序列分析表明,克隆到的基因片段大小为1 376bP,含835bp的内含子。经分析亲本间有酶切位点(B stBI)的差异.从185个家系中随机筛选了104个家系进行以Ps分析.但根据所得的分子数据和现有养虫的杭性数据进行分析,发现还不能将此C人PS标记与杭虫性结果相联系,需要进一步研究.

付叁雄[2]2006年在《大豆微卫星标记遗传图谱的构建及其在大豆抗病、虫基因定位中的应用》文中研究表明大豆起源于中国,有着悠久的种植历史,但同时各种病虫害的危害也一直困扰着大豆生产。其中大豆花叶病毒病和大豆食叶性害虫是危害当今大豆生产的两大主要因素,大豆花叶病毒病由大豆花叶病毒(SMV)引起,是侵染大豆的重要病毒之一,在大豆产区分布广,危害严重,严重影响大豆的产量和品质。此外,我国各大豆产区同时也受到不同程度的食叶性害虫危害,造成的损失同样是巨大的,在危害严重年份,常常把大豆叶片吃光或仅剩叶脉,造成大豆产量严重损失。然而,目前我国生产上种植的大豆品种大多不抗大豆花叶病毒病和食叶性害虫。所以开展大豆种质资源抗病、虫性的遗传分析,定位新的抗病、虫基因,利用分子标记辅助选择(MAS)方法培育高抗大豆病、虫新品种是当前大豆育种的重要任务。本研究以科丰1号为母本,南农1138-2为父本杂交构建的重组自交系(RIL)群体NJRIKY F_(7:11)为材料,利用分子标记对该群体进行评估,构建了该群体的基于PCR标记的分子遗传图谱。针对大豆花叶病毒的流行株系群进行了抗性遗传分析和抗性基因的定位研究,并利用该RIL群体对大豆食叶性害虫进行了抗性遗传分析和抗虫QTL的定位研究,主要结果如下:1.选用822对覆盖大豆全基因组的SSR引物,1对SCAR引物及由大豆EST设计的8对引物对RIL群体NJRIKY经调整后的184个家系进行群体遗传结构的分析,结果表明,绝大多数SSR座位趋于纯合;所有家系基本纯合;母本科丰1号及父本1138-2对群体的遗传贡献分别为0.507和0.493,群体各家系基因型组成符合正态分布;对各家系间的根井遗传距离采用UPGMA法对群体进行聚类分析表明群体中很少存在代表性重复现象。评估结果说明该群体遗传结构合理,分离情况良好,适合于遗传作图等遗传研究。2.应用RIL群体NJRIKY构建了一张包含20个主连锁群及5个小连锁群共25个连锁群的基于PCR标记的遗传图谱,其中包括271个SSR标记、1个SCAR标记、1个CAPS标记、2个形态标记和1个抗性基因共计276个座位。总长度为3179.8 cM,标记间平均间距为11.5 cM。图谱上的主要的标记为微卫星标记,与公共遗传图谱具有很好的可比性,标记的顺序和距离都很好地符合公共遗传图谱。将大豆黑色种皮基因I定位于G2-A2连锁群,与标记Sat_162相距1.2cM;将大豆花色基因W定位于G11-F连锁群,与标记AW186493相距7.7cM。3.对中豆5号(感病)×邳县茶豆(抗病)的P_1、P_2、F_1、F_2接种大豆花叶病毒SC-8株系群进行鉴定,F_1表现抗病,F_2抗感分离比符合3:1的分离,初步表明邳县茶豆对SC-8的抗性由一对显性基因控制。对科丰1号×南农1138-2的P_1、P_2、F_1、F_2及RIL群体分别接种SC-3和SC-7株系群鉴定,初步表明,科丰1号对SC-3株系群的抗性由两对基因控制,科丰1号对SC-7株系群的抗性由一对显性基因控制。利用RIL群体NJRIKY构建的遗传图谱,联合抗性鉴定数据和分子标记数据,用MAPMAKER/EXP 3.0b进行连锁分析,将大豆对SC-7株系群的抗性基因Rsc-7定位于G8-D1b+W连锁群上,有5个SSR标记Satt266、Satt634、Satt558、Satt157和Satt698与该抗性基因Rsc-7连锁。4.以RIL群体NJRIKY为材料,在室内养虫条件下,以喂养的斜纹夜蛾幼虫重、蛹重为抗性鉴定指标,应用主基因+多基因的混合遗传模型对大豆对斜纹夜蛾抗性的遗传进行了分析。结果表明,该群体对斜纹夜蛾的抗性遗传无论以幼虫重还是以蛹重为抗性鉴定指标均符合两对主基因+多基因的混合遗传模型,主要表现为主基因的遗传,其主基因的遗传率分别为66.48%和67.96%。利用RIL群体NJRIKY构建的遗传图谱,采用软件Cartographer V.2.5和复合区间作图法检测到1个以幼虫重为指标的抗性QTL,位于G20-O连锁群上,其端距离为31.91cM,加性效应估计值为0.0408,对性状变异的解释率为11.74%;检测到2个以蛹重为指标的抗性QTLs,分别位于G8-D1b+W和G17-L连锁群上,其端距离分别为14.71cM和0.01cM,加性效应估计值分别为-0.0139和0.0103,对性状变异的解释率分别为11.30%和6.36%。

参考文献:

[1]. 大豆对食叶性害虫抗性的鉴定和抗虫相关基因的克隆及其CAPS标记[D]. 吴巧娟. 南京农业大学. 2004

[2]. 大豆微卫星标记遗传图谱的构建及其在大豆抗病、虫基因定位中的应用[D]. 付叁雄. 南京农业大学. 2006

标签:;  ;  ;  ;  

大豆对食叶性害虫抗性的鉴定和抗虫相关基因的克隆及其CAPS标记
下载Doc文档

猜你喜欢