大豆抗胞囊线虫4号小种基因定位研究

作     者：闫凯 

作者单位：山西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张海平

授予年度：2021年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

主      题：大豆胞囊线虫（SCN） 遗传分析 简单重复序列（SSR） 全基因组重测序（WGRS） 数量性状基因座（QTL） 

摘      要：大豆胞囊线虫病（Soybean Cyst Nematode,SCN）是大豆生产上的毁灭性病害之一。利用分子标记连锁分析定位大豆胞囊线虫病的抗病QTL,获得连锁标记为分子标记辅助选育抗大豆胞囊线虫病品种奠定基础。本研究以感病品种晋豆28号与抗病品种赤不流黑豆杂交衍生的重组自交系群体（RIL）为试验材料,对其抗病性进行了QTL分析。主要研究结果如下:1.利用主基因+多基因遗传分离分析对双亲及RIL群体抗病性进行遗传分析,结果表明抗胞囊线虫的最适模型是MX2-AI-AI,即2对加性-上位性主基因+加性-上位性多基因混合遗传模型。2对主基因加性效应分别为13.1960和12.9956,主基因上位性效应为12.9731,主基因遗传率为46.10%,多基因遗传率为52.62%。通过对大豆RIL群体进行遗传分析,确定最适模型并掌握其遗传规律,为该群体后代选育大豆抗胞囊线虫提供理论依据。2.利用117对多态性SSR标记对RIL群体及亲本进行扩增。采用软件win QTLcart2.5中的复合区间作图法对大豆抗胞囊线虫4号小种进行QTL分析。结果表明:在RIL群体中,大豆对胞囊线虫4号小种的抗性呈正态连续分布,共检测到2个抗胞囊线4号小种的QTL位点,qSCN4-1在2019年检测到位于A2连锁群（Chr8）的AW132402-Satt089区间内,LOD值为2.50,贡献率为9.01%,加性效应为-11.62;qSCN4-2位于G连锁群（Chr18）的Satt309-Satt235区间内,qSCN4-2同时在2019年和2020年两个环境下检测到。2019年LOD值为2.28,贡献率为8.32%,加性效应为-11.26。其中2020年LOD值为4.71,贡献率为11.01%,加性效应为-11.39。本研究结果为大豆抗胞囊线虫4号小种的精细定位奠定了基础。3.对RIL群体每个家系及双亲进行全基因组重测序分析,构建了高密度Bin Map图谱,总遗传距离长度为3624.391c M,标记之间的平均遗传距离为0.692c M。基于5239个bin marker定位到4个QTL区间,可解释表型变异率在5.08%—6.63%,加性效应大小为-8.60—-9.84。其中qSCN4-3被检测到其贡献率为5.47%,加性效应为-9.03,位于第8号染色体chr08＿bin2358和chr08＿bin2365之间。qSCN4-4被检测到其贡献率为5.67%,加性效应为-9.16,位于第11号染色体chr11＿bin3545和chr11＿bin3551之间。qSCN4-5被检测到其贡献率为6.63%,加性效应为-9.84,位于第18号染色体chr18＿bin5443和chr18＿bin5450之间。qSCN4-6被检测到其贡献率为5.08%,加性效应为-8.60,位于第18号染色体chr18＿bin5450和chr18＿bin5453之间。本研究进一步缩小了QTL位点的区间范围,为大豆抗胞囊线虫研究奠定了基础。