识别和现场验证QTL,用于抗野生大豆加入的红色皇冠腐烂
Fumio Taguchi-Shiobara1,2, Genki Mimuro3, Ai Hishinuma4
1Institute of Crop Science, National Agricultural and Food Research Organization (NARO), Tsukuba, Ibaraki, 305-8518, Japan.
概括
野生大豆具有四个定量特征位点 (QTL) 来抵抗大豆红冠腐烂 (RCR). 这些已识别的QTL可以用于提高大豆育种计划中的RCR耐药性,减少这种真菌病导致的产量损失.
科学领域:
- 植物遗传学 植物遗传学
- 植物病理学 植物病理学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 大豆红色皇冠腐烂 (RCR),由 Calonectria ilicicola 引起,导致每年产量大幅下降,高达30%.
- 野生大豆加入提供了对RCR的遗传耐药性的潜在来源.
- 识别RCR耐药性的遗传因素对于开发耐药大豆品种至关重要.
研究的目的:
- 确定与野生大豆加入中对大豆红冠腐烂 (RCR) 耐药性相关的定量特征基点 (QTL).
- 绘制和描述这些QTL,以便在繁殖计划中潜在地使用它们.
- 评估金字塔式QTLs在增强RCR抗性的有效性.
主要方法:
- 进行了QTL分析,使用来自抗性野生大豆和敏感品种之间的交叉产生的复合同血统 (RILs).
- 使用简单序列重复 (SSR) 标记器构建了遗传链接地图.
- 在受控的温室条件下,RILs被表型化为RCR抗性.
- 使用精细映射和QTL-seq来缩小QTL区域和识别候选基因.
主要成果:
- 在8号,13号,18号和3号染色体上分别发现了四个RCR耐药性的QTLs,被指定为qRci1,qRci2,qRci3和qRci4.
- qRci1被定位到一个含有76个候选基因的2.52 Mb区域,qRci2被定位到一个含有33个候选基因的0.90 Mb区域.
- 将qRci1,qRci2和qRci4逆交到精英品种"Enrei"中显著降低了疾病的严重程度.
- 与单个QTL相比,金字塔化qRci2和qRci4导致抗性增强.
结论:
- 在野生大豆加入中发现了四种新型QTL,它们赋予了对大豆红色皇冠腐烂的抵抗力.
- 这些QTL代表了开发抗RCR大豆品种的宝贵遗传资源.
- 具体的QTLs的金字塔结构表明了增强作物抵抗真菌病的有希望的策略.
