野生大豆染色体片段代换系群体对斜纹夜蛾的抗生性及其QTL定位(2)

大豆抗虫性鉴定方法主要有3种,分别为田间自然虫源鉴定法、实验室生物鉴定法和网室人工接虫鉴定法。田间自然虫源鉴定法是以小区为目测单位,以小


大豆抗虫性鉴定方法主要有3种,分别为田间自然虫源鉴定法、实验室生物鉴定法和网室人工接虫鉴定法。田间自然虫源鉴定法是以小区为目测单位,以小区内50%或50%以上的叶片损失面积与叶片总面积的百分比为指标进行评价,以解决因自然条件下害虫分布不均导致的测定困难,操作简单,并以标准品种分级法作为自然条件下抗性的标准[6]。网室人工接虫鉴定法是将各大豆待测材料种于网室或温室,一定时期后接种人工培养的幼虫于植株,观察和测定植株受害情况,鉴定抗虫性或筛选抗虫材料[7]。本试验采取实验室生物鉴定法,即采用室内喂养害虫的方法,用同一时期、同一部位、生长一致、无病虫害的各材料离体叶片为喂养材料,以不同时期幼虫重为指标[8-9],对测定指标进行统计和分析,对大豆材料的抗虫性进行评价并遴选出抗虫材料,鉴定实验各大豆材料的抗虫性,采用标准品种分级法进行抗性分类,选出高抗材料。

染色体片段代换系(Chromosome Segment Substitution Line, CSSL)是指通过杂交、回交、自交和分子标记辅助选择相结合的方法,筛选到的在受体的遗传背景上只有一个或很少几个染色体片段被相应的供体染色体片段所代换的家系[10]。染色体片段替换系不仅是基因组研究的理想材料,也是QTL定位和克隆的基因资源,而且还是用于聚合目标片段和育种的遗传资源[11]。到目前为止,CSSL已经应用于小麦,番茄,水稻等。

在本实验室前期研究,Wang等[12]利用供体亲本N24852(G. soja)和轮回亲本NN1138-2(G. max)培育了称为SojaCSSLP1的CSSLs群体。Xiang等[13]和He等[14]改进了该CSSL群体,分别命名为SojaCSSLP2和SojaCSSLP3。利用CSSL群体,检测到与种子品质性状和其他农艺性状相关的QTL片段。Yang等[15]进一步改进该群体并命名为了SojaCSSLP4,检测到种子长度(SL)、宽度(SW)等相关种子性状的QTL片段,并发现这些性状有共同的片段。

吴倩等[16]利用实验室生物鉴定法进行研究,表明不同材料对斜纹夜蛾的抗性存在较大差异,对斜纹夜蛾抗性高的材料大多是野生大豆材料,最后从来自于我国长江中下游及南方的11个省份的35份供试资源中筛选出6份野生高抗材料,分别来自江西修水、浙江天台、安徽安庆、安徽五河、安徽芜湖、安徽马鞍山。杨莹等[17]经实验室生物鉴定法,使用植株倒三叶作为材料,每重复接5头幼虫, 对第6、9、12天幼虫重量进行分析,以4次测量的平均值作为数据,结果从200份野生大豆材料中筛选出10份高抗的野生大豆材料,包括 N23369、T960097-1、中山陵-4、F-013、J-024、N23342、N23349、TY100-1、N23312和ZYD4349。

本课题利用CSSL群体对斜纹夜蛾进行抗生性鉴定,遴选出抗生性高的材料,并进一步确定抗虫性相关QTLs/染色体片段,为进一步精细定位和图位克隆奠定基础。

1  材料与方法

1.1  供试材料

染色体片段代换系群体以优良栽培大豆NN1138-2为受体,以野生大豆N24852为供体,通过2~5代的回交和自交及2个世代的标记辅助选择,构建的覆盖野生大豆整个基因组的染色体片段代换系群体[12,15],该群体由182个代换系组成,由国家大豆改良中心提供,在南京农业大学江浦实验站种植。在以往的抗虫试验中, CSSL群体的2个亲本NN1138-2和N24852对斜纹夜蛾的抗性存在显著差异,野生大豆N24852表现出的斜纹夜蛾的抗性高于栽培大豆NN1138-2。