大豆胞囊线虫非小种特异性抗性品种的抗性评价与农艺性状相关分析

大豆胞囊线虫非小种特异性抗性品种的抗性评价与农艺性状相关 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 大豆胞囊线虫非小种特异性抗性品种的抗 性评价与农艺性状相关分析 第28卷 2009正 第4期 8月 大豆科学 SOYBEANSCIENCE V01.28No.4 Aug.2009 大豆胞囊线虫非小种特异性抗性品种的抗性评价与农艺性状相关分析 王梓贞,韩英鹏,滕卫丽,郭长军,李文滨 (东北农业大学大豆研究所,大豆生物学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150030) 摘要:以东北农业大学大豆研究所选育的抗大豆胞囊线虫非小种特异性品种L一10为父本,黑农37为母本杂交 所衍生的141个F大豆重组自交系群体作为材料,采用塑料钵柱法在温室病圃对大豆重组自交系抗性进行鉴定, 并对抗病性和主要农艺性状进行相关性分析.结果表明:大豆重组自交系寄生指数与株高,单株荚数,百粒重呈负 相关;与花色存在相关,与种皮,种脐色存在显着相关.高抗品系呈现椭圆的粒形,黑色种皮,黑色脐,棕色茸毛为 主,这些质量性状可为高抗大豆胞囊线虫品种的选育提供参考依据. 关键词:大豆;重组自交系;胞囊线虫;生理小种;相关分析 中图分类号:s565.1文献标识码:A文章编号:1000.9841(2009)04—0647—04' MultipleSCNRacesResistanceinSoybeanRelatedtoSeveralAgronomicTraits WANGZi—zhen,HANYing-peng,TENGWei—li,GUOChang—jun,LIWen—bin (SoybeanResearchInstituteofNortheastAgrieuhuralUniversity,KeyLaboratoryofSoybea nBiologyofChineseEducationMinistry,Harbin150030, Heilongjiang,China) Abstract:Theresistanceofsoybeancuhivarstosoybeancystnematode(SCN)closelyrelatedwithsomeagronomictraits. Therefore,studyingtherelationshipbetweencharactersofSCNresistanceandagr0fi0miccharactershadgreatreferencevalue forbreedingpractice.Arecombinantinbredlines(RILs)populationwith141F2:8individualsderivedfromthecrossofL- 10,anonracespecificsoybeanlineasmaleparent,andHeinong37asfemaleparent,wastakenasmaterials.Plasticbag methodwasintroducedingreenhousediseasenurserytoevaluatetheresistanceofsoybeanRILs.andcorrelationanalysisbe? tweenSCNresistanceandmainagronomiccharacterswasconducted.Resuitsshowedthecystsparasiticindexexhibiteda negativecorrelationwithplantheight,podsnumberperplantand100-seedweight;thecystsparasiticindexhadacorrelation withflowercolor,andhadasignificantcorrelationwithseedcoatandhilumcolor.Thehigh— resistancevarietiesexhibitedthe characterofovalgrains,blackseedcoat,blackhilumandbrownpubescence,andthesequalitativetraitscarlproviderefera- blebasisforselectionofsoybeanvarietieswithhighresistancetocystnematode. Key word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 s:Soybean;Recombinantinbredline;Soybeancystnematode;Biologicalstrain;Agronomictraits;Correlation 大豆胞囊线虫(HeteroderaglycinesIchinohe)属 异皮科胞囊线虫属,是大豆和其它豆科植物黄萎病 的重要病原线虫,由该线虫引起的病害是世界上威 胁大豆生产最严重的病害之一.土壤一经感染,则 极难防治.选育抗病品种,特别是对多种生理小种 具有抗性的非小种特异性抗病品种,是最为经济有 效的防治方法. 目前,国内对大豆胞囊线虫抗性与农艺性状的 相关研究主要集中在大豆品种与单一SCN生理小 种抗性之问的相关分析.2002年,史宏等以晋豆23 ×灰布支的大豆重组自交系为材料,对4号生理小 种的抗性和主要农艺性状进行了研究分析.结果表 明:大豆重组自交系抗性与主要农艺性状相关显 着….李永春等的研究表明RILs群体抗性与质量 性状无明显相关关系;与主茎节数和百粒重有极显 着的正向相关关系,与生育期有显着的负向相关 关系. 而针对非小种特异抗性大豆品种与SCN生理 小种抗性之间的相关分析少有报道.以非小种特异 抗性大豆品种L.10为父本,黑农37为母本的大豆 收稿日期:2009一o】-16 基金项目:国家高技术研究发展 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 (863计划)重点资助项目(2006AA100104—4). 作者简介:王梓贞(1981一),男,硕士研究生,研究方向大豆生物技术. 通讯作者:李文滨,教授,博士生导师.E—mail:wenbinli@yahoo.con. 大豆科学4期 重组自交系群体为材料,进行大豆重组自交系群体 的抗性鉴定,分析主要农艺性状与大豆重组自交系 根系寄生指数的相互关系,为非小种特异抗性大豆 品种的育种提供理论依据. 1材料与方法 1.1供试材料 以黑农37为母本,L.10为父本进行杂交获得 的F代,经本地种植结合海南加代,衍生成包含141 个Fz:s家系的RIL群体.L—l0为筛选出的非小种特 异性抗大豆胞囊线虫材料,抗l0个胞囊线虫小种; 黑农37为黑龙江省主栽大豆品种,产量高,脂肪含 量为21.56%,对SCN敏感. 1.2鉴定方法 采用塑料钵柱法在温室病圃对大豆重组自 交系抗性进行鉴定,病土中每百克风干土的平均胞 囊数85,145个.亲本和RIL群体在蛭石中发芽, 当第一片三出复叶展开后移人塑料薄膜制成直径4 , 5cm,高20cm的塑料筒,装入混匀的病土_3J. 每株系设3次重复,以L一10和黑农37做对照.鉴 定的最佳时期一般为移苗后30—35d左右,大豆根 系显囊盛期J,打破塑料钵柱,取出完整植株的根 系,在盛有水的烧杯内洗掉根上剩余的土,逐株检查 根上生长的胞囊数,记录胞囊量.大豆胞囊线虫生 理小种鉴别依据的是Riggs模式,鉴别寄主:Pickett, Peking,PI88788,PI90763,感病对照为Lee68. 大豆重组自交系抗性鉴定采用Schmitt和Shan. non_8提出的鉴定大豆抗病性的寄生指数IP(Index ofparasitism)作为鉴定 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,(寄生指数=(测试植 株的胞囊平均~/JLee68胞囊平均数)×100),IP标 准将抗性级别分为4级:高抗,0—9%(VR);中抗, 10%,30%(MR);中感,3l%,60%(MS);大于 6O%为感病(Vs). 1.3田间农艺性状调查 2008年构建成由141个株系组成的大豆重组 自交系F:种植在东北农业大学实验实习基地,行 长3m,垄距65mm,株距6cm,随机区组排列,3次 重复.其主要农艺性状按常规育种标准进行田间观 察,记载和考种.大豆重组自交系家系问表型性状 差别明显,家系内表型性状趋于一致表型纯合.每 份材料均随机取样5株,大豆重组自交系各个农艺 性状均求其平均值.依据根系着生的胞囊数和寄生 指数,分析大豆重组自交系抗病性与各个农艺性状 相互关系. 1.4数据处理与统计分析 使用SAS8.0和SPSS11.0统计学软件进行正 态性检测,用大豆重组自交系根系对SCN3,l4号生 理小种的抗病标准寄生指数与主要农艺性状进行相 关分析. 2结果与分析 2.1大豆重组自交系抗大豆胞囊线虫3号,14号 生理小种抗性鉴定 以鉴定大豆抗病性的IP标准,作为抗性划分的 依据,对大豆重组自交系141个家系进行抗性分析. 鉴定结果表明(表1),大豆重组自交系对大豆 胞囊线虫3号生理小种表现高抗的材料有9份,中 抗材料18份,中感材料36份,高感材料78份;杂交 后代大豆重组自交系感抗分离比例为3:6:12:26. 对大豆胞囊线虫14号生理小种表现高抗材料有18 份,中抗材料21份,中感材料51份,高感材料51 份,杂交后代大豆重组自交系感抗分离比例为6:7 :17:17.有6个株系对大豆胞囊线虫3号生理小种 的抗性超过父本,有18个株系对大豆胞囊线虫14 号生理小种的抗性超过父本. 表1大豆重组自交系的抗性鉴定 Table1TheidentificationofresistancetoSCN 2.2大豆重组自交系寄生指数的正态性检测 利用SAS8.0软件对大豆重组自交系3,14号生 理小种寄生指数进行正态性检测0?,分析生理小种 的遗传变异.大豆重组自交系3号生理小种寄生指 数的频率分布如图1,正态性检测表明,峰度为 0.072514,偏度为0.271395,遗传变异率(CV%)为 53.69%. 大豆重组自交系14号生理小种寄生指数的频 率分布如图2,正态性检测表明,峰度为一0.58972, 偏度为0.22372,遗传变异率为61.76%.杂交后代 群体抗病性遗传分析,说明群体寄生指数的频率分 布没有显着偏离正态分布,大豆重组自交系的抗性 遗传,是主基因作用和多基因修饰共同作用的结果. 4期王梓贞等:大豆胞囊线虫非小种特异性抗性品种抗性评价与农艺性状相关分 析649 30 菖20囊喜. Z O }圈,圈.圈..臣圈图圈圈衄,1O306O90120 寄生指数Indexofparasitism 图13号生理小种的正态检测 Fig.1Geneticdistributionof3race(indexofparasitism) %30 巅 <--220 {.. Z 0 [圈.圈.圈.圈.圈..圈.圈.圜.躅103O609O12O 寄生指数Indexofparasitism 图214号生理小种的正态检测 Fig.2Geneticdistributionof14race(indexofparasitism) 2.3大豆重组自交系高抗材料的数量性状 高抗3号生理小种的材料株高62.2,114.0 cm,单株节数l3.8,18.8个,分枝数1,2个,单株 荚数19.6—41个,单株粒数33.2,61.0粒,百粒重 2.88,16.3g,生育日数110,131d.高抗14号生 理小种材料的株高63.0,130.2cm,单株节数11.8 , 20.6个,单株分枝数1,3个,单株荚数18—86 个,单株粒数35.6,109.8个,百粒重l5.91,17.25 g,生育日数110,133d.总体上,高抗材料的株高, 单株粒数和单株产量优于父本L-lO,并且高抗材料 主茎节数多而分枝少,荚集中在主茎上. 2.4大豆重组自交系高抗材料的质量性状 大豆重组自交系后代材料中,花色主要由白色 和紫色组成,紫花与白花接近3:1的分离比例,遗传 上受一对基因控制;绒毛色为褐色和灰色;荚皮色以 褐色为主;叶形主要是披针叶和圆叶两种类型;抗病 材料和感病材料叶柄长短和叶色深浅没有明显区 别,这类特征与材料的抗性无关;种皮色,脐色是公 认的判断大豆品种具有抗病能力的直观表型特征, 大豆重组自交系不同抗性株系中脐色为黑色的株系 占群体的29.19%;种皮色以双色(黄色和黑色)和 黄色为主,Anand的研究表明高抗材料有明显的双 色种皮特征,主要原因是大多数抗病品种抗源的遗 传基础相似. 2.5大豆重组自交系与主要农艺性状值的相关 分析 对大豆重组自交系抗性与数量性状进行相关分 析(表2),结果表明大豆重组自交系着生SCN3号 小种的胞囊数,与生育日数,单株荚数呈显着负相 关,与百粒重,节数和株高呈负相关,与分枝数,单株 粒数呈正相关.大豆重组自交系14号生理小种的 寄生指数,与生育日数,单株荚数呈显着负相关,与 百粒重,节数,株高和分枝数呈负相关,与单株粒数 呈正相关.大豆重组自交系的寄生指数与3号和 14号生理小种相关性分析存在差异的原因是,寄生 指数是人为划分的科学根据不足,将IP标准以 "10%"的标准划分抗病级别很难反映抗病级,在 9%和11%之间抗病级本质差异不大,在计算胞囊 时,往往几个胞囊的影响,就可能使抗病级别在感抗 级之间转移. 表2农艺性状与SCN抗性的相关分析 Table2CorrelationsbetweenSCNresistance andagronomictraits 农艺性状 Quantativetraits 相关系数Correlationcoefficient 3号生理小种14号生理小种 SCN3SCN4 andrepresentthesignificanceatP<0.05and0.0t.respec. tively. 大豆重组自交系寄生指数与质量性状的相关关 系,采用质量性状与抗感分离卡方检验(2×C列联 表的独立性检验)的方式进行相关分析(表3),表明 3,l4号生理小种的胞囊线虫寄生指数与粒形存在 相关,与粒色,种脐色存在显着相关. 3讨论 3.1高抗大豆胞囊线虫株系与数量性状的相关 一 般认为抗病性与产量性状问呈负相关关系, 试验结果与已有结论部分一致,胞囊线虫寄生指 数与产量性状的相关分析表明:单株荚数,单株粒数 和大豆重组自交系抗性之间有密切关系,大豆重组 自交系中的高抗材料都表现对大豆胞囊线虫3,l4 号生理小种的抗性较强,同时胞囊线虫寄生指数与 其他农艺性状也有不同程度相关,并且抗大豆胞囊 线虫3,l4号生理小种的高抗材料具有杆强,分枝 650大豆科学4期 少,产量高,籽粒数量多的优点. 表3质量性状与SCN抗性的相关分析 Table3CorrelationbetweenSCNresistanceand qualitativetraits 种脐色 Umbilicus colour 黄Yellow1 褐Brown20 深褐Darkbrown20 黑Black33 31839.89 2323 615 dO3 绒毛色灰G rayP u . bcsc. Brown colour 25250.4714350.24 51dO3O62 df:1,05=3.84,01=6.63; dr=3,05=7.81,_l】1=11.34 3.2高抗大豆胞囊线虫株系与质量性状的相关 抗大豆胞囊线虫多个生理小种的材料与粒色的 关系,前人做了相关的研究?HJ.抗SCN多个生 理小种的品种粒色主要是黑色和双色,主要原因是 抗SCN的基因之一尺4与控制深色种皮的基因I 紧密连锁?.通过相关分析表明:粒形,种皮色,种 脐色等质量性状与大豆对胞囊线虫的抗性呈正相 关,种皮色和种脐色与抗病性呈极显着的相关关系. 划分到抗病类的株系中的质量性状表现在:粒形呈 椭圆形,种皮色双色,脐色呈黑色,这与国外研究结 果一致. 尽管我国具有丰富的抗源,但在大豆抗胞囊线 虫育种中难以充分利用,特别是缺乏对多个大豆胞 囊线虫生理小种具有非小种特异抗性的大豆品种, 明确大豆各类农艺性状与对胞囊线虫抗性的关系, 可以为获得株型适中,综合性状优良的非小种特异 性大豆抗线品种提供依据. 参考文献 [1]史宏,任小俊,马俊奎,等.大豆重组自交系JinfFIO抗大豆孢 囊线虫4号生理小种抗性的分析研究[J].华北农,2008, 23(3):176—180.(ShiH,RenXJ,MaJK,eta1.Studiesonrcla— tionshipbetweenagronomictraitsandresistanceofSCN4racein soybeancanopies[J].AetaAculturaeBoreali—Sinica,2008,23 (3):176—180.) [2]李永春.大豆对胞囊线虫抗性和主要农艺性状的自然选择效 应[D].南京:南京农业大学,2007:44.(LiYC.Thenaturalse. 1ectioneffectonresistancetoSCNandmajorargonomiccharacter ofsoybean[D].Nanjing:NanjingAculturalUniversity, 2002:44.) [3]RiggsRD,SchmittDP,NoelGR.Variabilityinracetestswith Heteroderagines[J].JournalofNematology,1988,20(4): 565—572. 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