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        不同抗胞囊線蟲4號生理小種組合F2胞囊附著量差異分析

        2010-12-23 04:05:42任小俊馬俊奎劉學義
        山西農(nóng)業(yè)科學 2010年10期
        關(guān)鍵詞:大豆

        任小俊,馬俊奎,史 宏,劉學義

        (山西省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所,山西汾陽032200)

        大豆胞囊線蟲(Heteroclera glyycines Ichinohe,簡稱SCN)是世界范圍內(nèi)影響大豆產(chǎn)量的重要因素[1-14]。在控制大豆胞囊線蟲的措施中,選育抗SCN 的大豆品種,是解決SCN 問題的根本措施。按照Riggs 和Chmitt 的分類標準,理論上SCN 存在16 個生理小種[6]。我國有1,2,3,4,5,7號生理小種。我國習慣上把國外的14 號小種稱為4 號生理小種[3,5,11]。據(jù)國內(nèi)調(diào)查,1,3,4 號生理小種分布面積較大,其中4 號生理小種致病最強,3 號生理小種致病力最弱[6]。華北地區(qū)主要是以毒性較強的4 號生理小種為優(yōu)勢小種存在,是典型的4 號生理小種病區(qū)[2,9]。我國已選育出部分抗SCN 的大豆品種,然而抗胞囊線蟲4 號生理小種的品種甚少。本研究選擇4 對由高抗胞囊線蟲4 號生理小種抗源和非抗源親本組成的雜交組合(其中,非抗源親本系目前育種過程中的骨干親本),以期探索親本間抗性差異對后代的影響,尋求抗4 號生理小種育種的突破。

        1 材料和方法

        1.1 材料

        晉豆19 號×應縣小黑豆、晉豆23 號×應縣小黑豆、汾豆46 號×灰布支和中作88D09×交城黑豆4 個雜交組合均為2006 年配制,2007 年種植F1。應縣小黑豆、灰布支和交城黑豆是已確定的高抗胞囊線蟲4 號生理小種抗源,晉豆19號、晉豆23 號、汾豆46 號和中作88D09 為育種骨干親本或生產(chǎn)中大面積應用的主干品種。

        1.2 方法

        采用塑料缽柱胞囊線蟲鑒定方法[7],經(jīng)測定每100 克土壤里平均含胞囊量85 個。經(jīng)系統(tǒng)鑒定,胞囊線蟲為4 號生理小種強毒種群。2008 年春季在溫室條件下對播種的F2植株進行鑒定。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 抗源親本抗性穩(wěn)定性驗證

        鑒定結(jié)果表明,抗源親本灰布支、應縣小黑豆和交城黑豆對胞囊線蟲4 號生理小種抗性穩(wěn)定,胞囊附著量平均在1.08~3.25 個之間(表1)?;也贾Ч茶b定24 株,平均胞囊附著量1.64,變異系數(shù)1.82%,5 個胞囊以下株數(shù)占100%;應縣小黑豆2 個組合共鑒定68 株,平均胞囊附著量1.39 個,變異系數(shù)1.31%~1.55%,5 個胞囊以下株數(shù)占97.06%;交城黑豆共鑒定25 株,平均胞囊附著量3.25 個,變異系數(shù)2.50%,5 個胞囊以下株數(shù)占100%。

        盡管抗源親本抗性十分穩(wěn)定,但是,不同抗源間的表現(xiàn)型仍有明顯差異,反映了遺傳控制基因之間存在差別。如應縣小黑豆平均胞囊附著量只有1.30 個,但是,5 個胞囊以下株數(shù)不能夠達到100%。

        2.2 非抗源親本的抗性差異分析

        非抗源親本對胞囊線蟲的反應有明顯差異,表現(xiàn)在非抗源胞囊附著量及其變化上。在選擇的4 個非抗源親本中,晉豆19 號、晉豆23 號和汾豆46 號胞囊附著量分別為15.36,18.31,17.83個,而中作88D09 的胞囊附著量達到69.50 個(表1)。不同品種間胞囊附著量數(shù)量的分布變化也很明顯(表2)。從表2 可以看出,晉豆19 號胞囊附著量分布范圍5~35 個,晉豆23 號為5~45 個,而中作88D09 為55~105 個。這種差異雖然均在非抗性范圍之內(nèi),卻是存在的事實。

        表2 親本及后代胞囊附著量分布 個

        2.3 非抗源親本的抗性差異對后代的影響

        非抗源親本的抗性表現(xiàn)對后代的胞囊附著量和分布有顯著影響。晉豆19 號抗性較強,胞囊量相對較少,分布較集中,其F2出現(xiàn)的抗性植株多。1~4 個胞囊量的達到27 個,占總量的15.34%。晉豆23 號和汾豆46 號的后代1~4 個胞囊的植株分別占4.62%和7.05%。中作88D09僅1.60%(表2)。

        2.4 不同組合后代抗性表現(xiàn)的差異

        不同組合后代抗性植株多數(shù)呈偏正態(tài)分布(圖1)。其中,中作88D09 與交城黑豆的后代胞囊附著量分布上,可能出現(xiàn)2 個峰值,第1 個出現(xiàn)在15~35 個胞囊間,第2 個出現(xiàn)在45~75 個胞囊間。這一情況的出現(xiàn)與多基因控制有關(guān),如圖2 所示。

        2.5 胞囊附著量分布與抗性的關(guān)系

        育成品種的胞囊附著量差異一般在30~50個之間,即使是來自于高度自交純合的自交系也不例外。晉豆19 號的胞囊附著量差異范圍為30個,晉豆23 號和汾豆46 號為40 個,中作88D09為50 個。高度純合的抗源品種胞囊附著量的變異極小,1~4 個胞囊量占96%以上??磥恚S著抗性程度的增加,胞囊附著量表現(xiàn)型分布范圍會愈來愈小。

        3 結(jié)論與討論

        在抗胞囊線蟲抗性的轉(zhuǎn)育和選育新品種過程中,選擇親本及其對親本進行抗性鑒定非常重要,特別是對非抗源親本的鑒定。對于4 號生理小種而言,高抗抗源材料均為黑色種皮,轉(zhuǎn)育成黃種皮的抗性材料,成為該方面育種的難點。本試驗雖然沒有涉及后代材料的種皮色,但是,從不同組合后代抗性的表現(xiàn),為我們提供了一種啟示,即非抗性親本的胞囊附著量是關(guān)乎育種效率的關(guān)鍵因素。因此,需要關(guān)注對非抗源親本的鑒定,尤其是關(guān)注非抗源親本抗性的微量差異[9]。非抗源親本對胞囊線蟲的微量差異,對后代的胞囊附著量和分布有顯著影響。

        本試驗中,晉豆19 是個比較理想的非抗源親本,它的抗性強于其他非抗源親本,后代出現(xiàn)抗性單株較多,易于實現(xiàn)抗胞囊線蟲4 號生理小種育種目標。當然,對后代材料準確鑒定也是一個重要方面。

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        [2] 李瑩,王志,衛(wèi)保國,等.大豆胞囊線蟲4 號生理小種抗源的篩選與利用[J].大豆科學,1987,6(4):291-297.

        [3] 劉漢起,商紹剛,霍虹,等.大豆品種對大豆胞囊線蟲1,3,4 號生理小種的抗性 [J]. 大豆科學,1989,8(1):113-114.

        [4] 大豆種質(zhì)抗大豆胞囊線蟲鑒定協(xié)作組.大豆種質(zhì)資源對大豆胞囊線蟲1,3,4 號生理小種的抗性鑒定[J].大豆科學,1993,12(2):91-99.

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        [7] 劉學義,馬俊奎,任小俊,等.塑料缽柱法在大豆抗大豆胞囊線蟲鑒定中的應用[J].華北農(nóng)學報,1998,13(???2-96.

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