大豆抗病育种实验blre.docx
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1、大豆抗病病育种摘要:在在发现大大豆对 具有有数量抗抗性的基基础上,选选用 份份大豆品品种材料料研究其其在接种种 、等 个个 株株系条件件下的发发病率、病病级、潜潜育期和和病害扩扩展速度度等 个数量量抗性组组分的变变异。结结果表明明,品种种间 个组分分均存在在明显差差异;溧溧水中子子黄豆、沛沛县天鹅鹅蛋、诱诱变 等品品种虽然然对 个株株系均感感染,但但在 个组分分上均表表现出较较强抗性性,且不不同株系系间差异异较小,说说明这些些品种对对大豆花花叶病毒毒具有广广谱数量量抗性。研研究证实实以往报报道的一一些抗感感染品种种如溧水水中子黄黄豆、,其其实是抗抗扩展的的数量抗抗性品种种。邳县县茶豆、淮淮阴秋
2、黑黑豆等品品种对 的抗性性可能属属于数量量抗性与与质量抗抗性的叠叠和。大大豆对 的数数量抗性性是曾被被学术界界忽视而而又值得得利用的的一类抗抗性,它它一般比比质量抗抗性具有有更宽的的抗谱和和更好的的持久性性。Absttracct: A ssampple of 96 soyybeaan cculttivaars werre eevalluatted forr thheirr diiseaasedd raate (I), ddiseeaseed rrankk (SS), lattentt peeriood (LP)andd raate of disseasse ddeveeloppmennt (R
3、) in ordder to stuudy thee quuanttitaativve rresiistaancee too SMMV iin ssoybbeanns. Thee reesullts shoowedd thhat theeperrforrmanncess off thhe aabovve ffourr reesisstannce commponnentts wweree siigniificcanttly diffferrentt ammongg cuultiivarrs aand thaat ssomee off thhe cculttivaarsssuchh ass Lii
4、shuuizhhonggzihhuanngdoou, Peiixiaantiianeedann, YYoubbiann30 couuld be inffectted by fouur SSMV strrainns, Sa, SCC8, N1 andd N33, bbut theeir I,SS, aand R wweree loowerr annd LLP llongger thaan mmostt off thhe cculttivaars. Thhesee reesullts demmonsstraatedd thhe eexisstennce of quaantiitattivee re
5、esisstannce toSSMV bessidees qquallitaativve rresiistaancee inn sooybeeanss. SSomee sooybeean culltivvarss suuch as Lisshuiizhoongzzihuuanggdouu annd AAGS119, whiichpprevviouuslyy weere ideentiifieed aas rresiistaant to SMVV innfecctioon, werre iin ffactt suusceeptiiblee, bbut ressisttantt too exxpa
6、nnsioon. Thee reesisstannce to SMVVin Pixxiannchaadouu annd HHuaiiyinnqiuuheiidouu miightt bee eiitheer qquallitaativve oor qquanntittatiive. Thhe ppressentt sttudyy allso inddicaatedd thhat thee reesisstanncesspecctruum aand durrabiilitty oof cculttivaars witth qquanntittatiive ressisttancce mmighh
7、t bbe wwideer aand lonngerr thhan thoose witth qquallitaativve rresiistaancee.寄主对病病原物的的抗性可可分为质质量抗性性和数量量抗性。质质量抗性性表现为为抗侵染染,寄主主与病原原物之间间不能建建立寄生生关系。而而数量抗抗性则表表现为抗抗扩展,病病原物可可以完成成侵染过过程、建建立寄生生关系,但但潜育期期长、发发病率低低、病原原繁殖率率低、病病程发展展慢,最最终病情情较轻,产产量影响响较小。数数量抗性性对病原原物的选选择压力力较小,不不易引起起由优势势小种变变更而导导致的品品种抗性性丧失,因因而抗性性稳定而而持久。有有
8、关学者者认为数数量抗性性在生产产上足以以起到防防病保产产的作用用,因此此它正受受到抗病病育种者者的重视视17。大豆花叶叶病毒(ssoybbeann moosaiic vviruus,SSMV)是是危害大大豆生产产的主要要病害之之一,严严重影响响大豆产产量和品品质。以以往关于于大豆抗抗 SMMV 研研究均着着重质量量抗性方方面,明明确了对对不同株株系质量量抗性分分别由单单显性基基因控制制。关于于大豆对对 SMMV 数数量抗性性的研究究迄今未未见报道道。在以往研研究中发发现,某某些苗期期抗病材材料在后后期表现现感病。起起初认为为受到其其它病毒毒侵染,但但反复试试验证实实是潜育育期长的的类型。试试验
9、中也也发现除除了不同同时期反反应型上上的差异异外,在在发病率率、严重重度和病病情发展展速度上上品种间间也存在在差异。美美国弗吉吉尼亚理理工大学学植物病病理学系系 Toolinn 等也也发现这这些现象象(个人人交流)。东东方阳7在在这方面面做了初初步研究究。在此此基础上上,笔者者选用中中国代表表性大豆豆品种以以及主要要 SMMV 株株系,通通过人工工接种试试验验证证数量抗抗性的真真实性,研研究大豆豆数量抗抗性表现现形式,并并筛选优优异抗源源。试验方方法 试试验设计计 20000 年将供供试品种种播于南南京农业业大学试试验站防防虫网室室,完全全随机排排列,22 次重重复。在在第一对对真叶展展平时摩
10、摩擦接种种病毒株株系,第第一片复复叶展开开时重复复接种 1 次次。每次次重复接接种155 株,取取 2 次重复复的平均均值做分分析。以往的抗抗病性研研究只把把品种分分成抗与与感截然然不同的的两大类类,习惯惯上把那那些发病病率低于于10%的品种种也划为为质量抗抗性品种种,例如如盖钧镒镒等88在鉴鉴定大豆豆品种对对SMVV 的抗抗性时,发发现溧水水中子黄黄豆抗 Sa、SSc、SSg、SSh 44 个株株系,实实际上它它在 44 个株株系上的的发病率率分别是是4/445、33/422、1/37、33/355,在本本试验中中该品种种在 44 个供供试株系系上也均均有较低低的发病病率,由由此可见见它是抗
11、抗性较好好的数量量抗性品品种,丰丰县红管管豆情况况也是如如此。另另外在过过去的抗抗性鉴定定中,从从接种后后的 77 d 开始调调查病情情,一般般到200 d左左右结束束,在此此之前显显症的判判为感病病品种,否否则为抗抗病品种种。显而而易见,那那些潜育育期大于于 200 d 的长潜潜育期数数量抗性性品种将将被划为为质量抗抗性品种种,如AAGS-19、邳邳县茶豆豆过去认认为对 Sa 为质量量抗性,其其实是长长潜育期期的数量量抗性品品种。与与上述情情况相反反,诱变变30、徐徐豆一号号等在过过去的鉴鉴定中被被认为属属于感病病品种,本本试验发发现它们们在接种种了 SSMV 后潜育育期相对对较长、病病情较
12、轻轻,属于于较好的的数量抗抗性品种种,这正正好说明明了为什什么徐豆豆一号、诱诱变 330 在在以往的的黄淮地地区抗 SMVV育种中中被广泛泛作为抗抗源的原原因。以病情扩扩展速度度R来度度量从显显症到最最高病情情这段时时间的病病情变化化有 33 种情情况值得得注意,一一是那些些在较短短时间内内病情达达到它的的最高病病情,而而后没有有进一步步发展,RR 虽大大,但病病情较轻轻。例如如邳县茶茶豆接种种 SCC8 后后4 dd 病指指从 44%发展展到 117% ,R 为 00.388, 直直到调查查结束病病情没有有进一步步扩展;另一种种情况是是初始病病情维持持到底,RR 为 0。第第三种情情况是初初
13、始病情情较高,与与最终病病情差别别小,从从而 RR 值偏偏小,但但实际病病情扩展展速度并并不低,如如南农 1077。对这这 3 种情况况一定要要结合病病情来看看 R,否否则易造造成误解解。同一组品品种在接接种 SSa 株株系时发发病率大大于 770%的的品种所所占比率率仅为 43%;SCC8 时时高达 83%;N11 时约约占 665%;N3 时约占占 700%。接接种 SSC8 株系与与接种其其他株系系相比,发发病率、病病级及病病情扩展展速度最最高,潜潜育期最最短, N3 其次,NN1 和和 Saa 最低低。说明明株系致致病力存存在强弱弱之别,SSC8、NN3 株株系侵袭袭力较强强,Saa、
14、N11 株系系侵袭力力相对较较弱。这这可能是是导致数数量抗性性品种在在各株系系间表现现出病情情不完全全一致的的原因。 本研究结结果启示示大豆对对 SMMV 的的数量抗抗性是值值得利用用的一类类抗性,以以往学术术界重视视了质量量抗性,忽忽视了数数量抗性性,实际际上它一一般比质质量抗性性具有更更广的抗抗谱以及及更好的的持久性性。智海海剑,盖盖钧镒,大大豆对 数量量抗性的的表现形形式与种种质鉴定定,中国国农业科科学20004,377(100):14222-114277摘要为为证实潜潜育期长长、病情情发展缓缓慢、最最终病情情轻的数数量抗性性的利用用价值,在接种种-株系条条件下,比较了了同一遗遗传背景景
15、、不同同发病时时期、不不同病情情下大豆豆品种主主要农艺艺性状的的变异。研研究表明明早期感感染对大大豆产量量、褐斑斑率等的的影响显显著大于于花期感感染;病病情指数数与大豆豆产量、单单株荚数数、单株株粒数等等存在显显著负相相关,病病情指数数越高,对产量量等危害害越大;通过比比较对质质量抗性性、数量量抗性和和感病33类大豆豆品种的的影响,证实数数量抗性性品种在在株高、单单株粒数数以及大大豆产量量等方面面受影响响显著小小于感病病品种,与质量量抗性品品种接近近。说明明选育数数量抗性性品种对对控制危危害有实实质性意意义。以往抗大大豆花叶叶病毒(,)育育种着重重在抗感感染的质质量抗性性1。由于于株系组组成变
16、化化或品种种引入到到株系构构成不同同的地区区使抗性性品种变变为感病病,导致致流行。抗抗病育种种者发现现大豆对对的抗性性还表现现在抗扩扩展,即即数量抗抗性上,这种数数量抗性性具有抗抗谱广,抗性持持久等特特点22-6。因此此选育抗抗性稳定定的数量量抗性品品种引起起育种者者的关注注。在已确认认大豆对对数量抗抗性主要要表现为为潜育期期长、病病情扩展展缓慢,最终病病情较轻轻,和在在筛选出出部分抗抗源基础础上,本本研究目目的在于于利用相相同遗传传背景材材料,研研究不同同时期感感染以及及不同病病情对主主要农艺艺性状的的影响,研究潜潜育期长长或病情情扩展慢慢而最终终病情低低的数量量抗性品品种是否否可以降降低危
17、害害。在人人工感染染条件下下,通过过比较对对数量抗抗性、质质量抗性性以及完完全感病病三类大大豆品种种主要农农艺性状状的影响响,数量量抗性是是否能和和质量抗抗性一样样把危害害限制在在可接受受范围,从而探探讨数量量抗性的的育种价价值。本试验中中数量抗抗性品种种在感染染后,在在单株粒粒数、单单株粒重重、小区区产量等等方面的的损失在在15%左右,感病品品种在445%到到50%。这是是在人工工接种的的条件下下的产量量损失,在田间间自然发发病条件件下,一一般感病病品种的的产量损损失在115%左左右,因因此可以以推测数数量抗性性品种的的产量损损失应该该在5%以下。推推广数量量抗性品品种,以以5%以以下的产产
18、量损失失,换取取抗性的的稳定,理论上上是可行行的,今今后的问问题在于于尽快培培育具有有较好数数量抗性性的大豆豆品种。智海海剑,盖盖钧镒,大大豆对数数量抗性性的育种种,大豆豆科学,220044,233(1):1-55摘要选选用633个不同同抗性类类型的代代表品种种,进行行接种大大豆花叶叶病毒病病,分析析了品种种发病率率、病级级、潜育育期和病病害扩展展速度44个数量量抗性组组分的遗遗传变异异特点,以4个个组分为为基础指指标,对对63个个品种的的程度抗抗性进行行了聚类类分析。发发现在距距离约为为0.338时,63个个品种被被分成免免疫、高高抗、中中抗、中中间、中中感和高高感6种种类型,在聚类类分析的
19、的基础上上建立了了各抗性性级别的的判别函函数;另另外,利利用发病病率、病病级和接接种至最最大病情情的天数数构建了了度量数数量抗性性强弱的的综合病病情指数数(),提出各各抗性级级别的临临界标准准;并对对同一批批材料聚聚类和判判别分析析分级结结果与综综合病情情指数分分级结果果进行了了比较,结果显显示两种种方法可可取得类类似的分分级效果果,而综综合病情情指数是是对感病病对照的的相对统统计量,不受时时间、地地点和批批次的限限制,便便于不同同环境下下品种抗抗性的鉴鉴定以及及品种间间抗性的的比较,且简单单易行。因因此,综综合病情情指数可可作为对对数量抗抗性鉴定定的分级级指标。大豆花叶叶病毒(,)病病是危害
20、害大豆生生产主要要病害之之一,严严重影响响大豆产产量和品品质。以以往对质质量或反反应型(免疫)抗性进进行了广广泛研究究。而最最近的研研究发现现,大豆豆中不但但存在对对的质量量抗性,也存在在对的数数量(程程度型)抗性1,22。数数量抗性性与潜育育期、发发病率、病病级、病病情扩展展速度,产量损损失等多多个组分分有关。但但根据品品种多个个组分的的表现进进行综合合评价的的方法而而有待研研究。本本文选择择不同抗抗性类型型的代表表性品种种,研究究用于评评价数量量抗性的的聚类分分析以及及综合病病情指数数分级方方法,并并对两种种方法的的一致性性和实用用性进行行比较。1.2 试验方法法20000年将供供试品种种
21、播于南南京农业业大学试试验站防防虫网室室,完全全随机排排列,22次重复复。在第第一对真真叶展平平时摩擦擦接种大大豆花叶叶病毒株系系以诱导导发病。自自接种之之日起每每隔3天天分株调调查症状状类型、潜潜育期、发发病率、病病级,至至1期期结束调调查。病病级划分分标准按按智海剑剑等22的方方法,将将花叶、坏坏死二种种类型分分别考虑虑,各分分为5级级。如在在同一植植株上同同时出现现花叶、坏坏死二种种症状,病级取取级别高高者。潜育期:自接种种至显症症日数。病情扩展展速度按按3公公式计算算:2.3 综合病情情指数分分级方法法与聚类类分析法法的比较较不同抗性性组分从从不同侧侧面反映映品种抗抗性特点点在利用用不
22、同组组分所提提供的信信息,建建立评价价品种数数量抗性性的综合合病情指指数()时,考考虑到大大豆对的的数量抗抗性与发发病率和和病级密密切相关关,发病病率和病病级的组组合即经经典的病病情指数数,它反反映对品品种某个个时刻危危害的严严重程度度,所以以将发病病率和病病级做为为综合病病情指数数的两个个重要构构成因子子。潜育期以以及病情情扩展速速度反映映品种在在不同阶阶段的抗抗扩展能能力。度度量病情情扩展速速度常用用表观侵侵染速率率3以及病病害发展展曲线下下的面积积5。二者者牵涉到到较繁复复的计算算。为简简化调查查和计算算,以接接种株系系之日至至达到最最高病情情所经历历天数替替代潜育育期和病病情发展展速度
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