大豆抗病育种实验

大豆抗病育种摘要：在发现大豆对 具有数量抗性的基础上，选用 份大豆品种材料研究其在接种 、等 个 株系条件下的发病率、病级、潜育期和病害扩展速度等 个数量抗性组分的变异。结果表明，品种间 个组分均存在明显差异；溧水中子黄豆、沛县天鹅蛋、诱变 等品种虽然对 个株系均感染，但在 个组分上均表现出较强抗性，且不同株系间差异较小，说明这些品种对大豆花叶病毒具有广谱数量抗性。研究证实以往报道的一些抗感染品种如溧水中子黄豆、，其实是抗扩展的数量抗性品种。邳县茶豆、淮阴秋黑豆等品种对 的抗性可能属于数量抗性与质量抗性的叠和。大豆对 的数量抗性是曾被学术界忽视而又值得利用的一类抗性，它一般比质量抗性具有更宽的抗谱和更好的持久性。Abstract: A sample of 96 soybean cultivars were evaluated for their diseased rate (I), diseased rank (S), latent period (LP)and rate of disease development (R) in order to study the quantitative resistance to SMV in soybeans. The results showed that theperformances of the above four resistance components were significantly different among cultivars and that some of the cultivarssuch as Lishuizhongzihuangdou, Peixiantianedan, Youbian30 could be infected by four SMV strains, Sa, SC8, N1 and N3, but their I,S, and R were lower and LP longer than most of the cultivars. These results demonstrated the existence of quantitative resistance toSMV besides qualitative resistance in soybeans. Some soybean cultivars such as Lishuizhongzihuangdou and AGS19, whichpreviously were identified as resistant to SMV infection, were in fact susceptible, but resistant to expansion. The resistance to SMVin Pixianchadou and Huaiyinqiuheidou might be either qualitative or quantitative. The present study also indicated that the resistancespectrum and durability of cultivars with quantitative resistance might be wider and longer than those with qualitative resistance.寄主对病原物的抗性可分为质量抗性和数量抗性。质量抗性表现为抗侵染，寄主与病原物之间不能建立寄生关系。而数量抗性则表现为抗扩展，病原物可以完成侵染过程、建立寄生关系，但潜育期长、发病率低、病原繁殖率低、病程发展慢，最终病情较轻，产量影响较小。数量抗性对病原物的选择压力较小，不易引起由优势小种变更而导致的品种抗性丧失，因而抗性稳定而持久。有关学者认为数量抗性在生产上足以起到防病保产的作用，因此它正受到抗病育种者的重视17。大豆花叶病毒（soybean mosaic virus，SMV）是危害大豆生产的主要病害之一，严重影响大豆产量和品质。以往关于大豆抗 SMV 研究均着重质量抗性方面，明确了对不同株系质量抗性分别由单显性基因控制。关于大豆对 SMV 数量抗性的研究迄今未见报道。在以往研究中发现，某些苗期抗病材料在后期表现感病。起初认为受到其它病毒侵染，但反复试验证实是潜育期长的类型。试验中也发现除了不同时期反应型上的差异外，在发病率、严重度和病情发展速度上品种间也存在差异。美国弗吉尼亚理工大学植物病理学系 Tolin 等也发现这些现象（个人交流）。东方阳7在这方面做了初步研究。在此基础上，笔者选用中国代表性大豆品种以及主要 SMV 株系，通过人工接种试验验证数量抗性的真实性，研究大豆数量抗性表现形式，并筛选优异抗源。试验方法 试验设计 2000 年将供试品种播于南京农业大学试验站防虫网室，完全随机排列，2 次重复。在第一对真叶展平时摩擦接种病毒株系，第一片复叶展开时重复接种 1 次。每次重复接种15 株，取 2 次重复的平均值做分析。2019整理的各行业企管，经济，房产，策划，方案等工作范文，希望你用得上，不足之处请指正以往的抗病性研究只把品种分成抗与感截然不同的两大类，习惯上把那些发病率低于10%的品种也划为质量抗性品种，例如盖钧镒等8在鉴定大豆品种对SMV 的抗性时，发现溧水中子黄豆抗 Sa、Sc、Sg、Sh 4 个株系，实际上它在 4 个株系上的发病率分别是4/45、3/42、1/37、3/35，在本试验中该品种在 4 个供试株系上也均有较低的发病率，由此可见它是抗性较好的数量抗性品种，丰县红管豆情况也是如此。另外在过去的抗性鉴定中，从接种后的 7 d 开始调查病情，一般到20 d左右结束，在此之前显症的判为感病品种，否则为抗病品种。显而易见，那些潜育期大于 20 d 的长潜育期数量抗性品种将被划为质量抗性品种，如AGS-19、邳县茶豆过去认为对 Sa 为质量抗性，其实是长潜育期的数量抗性品种。与上述情况相反，诱变30、徐豆一号等在过去的鉴定中被认为属于感病品种，本试验发现它们在接种了 SMV 后潜育期相对较长、病情较轻，属于较好的数量抗性品种，这正好说明了为什么徐豆一号、诱变 30 在以往的黄淮地区抗 SMV育种中被广泛作为抗源的原因。以病情扩展速度R来度量从显症到最高病情这段时间的病情变化有 3 种情况值得注意，一是那些在较短时间内病情达到它的最高病情，而后没有进一步发展，R 虽大，但病情较轻。例如邳县茶豆接种 SC8 后4 d 病指从 4%发展到 17% ，R 为 0.38， 直到调查结束病情没有进一步扩展；另一种情况是初始病情维持到底，R 为 0。第三种情况是初始病情较高，与最终病情差别小，从而 R 值偏小，但实际病情扩展速度并不低，如南农 107。对这 3 种情况一定要结合病情来看 R，否则易造成误解。同一组品种在接种 Sa 株系时发病率大于 70%的品种所占比率仅为 43%；SC8 时高达 83%；N1 时约占 65%；N3 时约占 70%。接种 SC8 株系与接种其他株系相比，发病率、病级及病情扩展速度最高，潜育期最短, N3 其次，N1 和 Sa 最低。说明株系致病力存在强弱之别，SC8、N3 株系侵袭力较强，Sa、N1 株系侵袭力相对较弱。这可能是导致数量抗性品种在各株系间表现出病情不完全一致的原因。 本研究结果启示大豆对 SMV 的数量抗性是值得利用的一类抗性，以往学术界重视了质量抗性，忽视了数量抗性，实际上它一般比质量抗性具有更广的抗谱以及更好的持久性。智海剑，盖钧镒，大豆对 数量抗性的表现形式与种质鉴定，中国农业科学2004,37(10):1422-1427摘要为证实潜育期长、病情发展缓慢、最终病情轻的数量抗性的利用价值,在接种-株系条件下,比较了同一遗传背景、不同发病时期、不同病情下大豆品种主要农艺性状的变异。研究表明早期感染对大豆产量、褐斑率等的影响显著大于花期感染;病情指数与大豆产量、单株荚数、单株粒数等存在显著负相关,病情指数越高,对产量等危害越大;通过比较对质量抗性、数量抗性和感病3类大豆品种的影响,证实数量抗性品种在株高、单株粒数以及大豆产量等方面受影响显著小于感病品种,与质量抗性品种接近。说明选育数量抗性品种对控制危害有实质性意义。以往抗大豆花叶病毒(,)育种着重在抗感染的质量抗性1。由于株系组成变化或品种引入到株系构成不同的地区使抗性品种变为感病,导致流行。抗病育种者发现大豆对的抗性还表现在抗扩展,即数量抗性上,这种数量抗性具有抗谱广,抗性持久等特点2-6。因此选育抗性稳定的数量抗性品种引起育种者的关注。在已确认大豆对数量抗性主要表现为潜育期长、病情扩展缓慢,最终病情较轻,和在筛选出部分抗源基础上,本研究目的在于利用相同遗传背景材料,研究不同时期感染以及不同病情对主要农艺性状的影响,研究潜育期长或病情扩展慢而最终病情低的数量抗性品种是否可以降低危害。在人工感染条件下,通过比较对数量抗性、质量抗性以及完全感病三类大豆品种主要农艺性状的影响,数量抗性是否能和质量抗性一样把危害限制在可接受范围,从而探讨数量抗性的育种价值。本试验中数量抗性品种在感染后,在单株粒数、单株粒重、小区产量等方面的损失在15%左右,感病品种在45%到50%。这是在人工接种的条件下的产量损失,在田间自然发病条件下,一般感病品种的产量损失在15%左右,因此可以推测数量抗性品种的产量损失应该在5%以下。推广数量抗性品种,以5%以下的产量损失,换取抗性的稳定,理论上是可行的,今后的问题在于尽快培育具有较好数量抗性的大豆品种。智海剑，盖钧镒，大豆对数量抗性的育种，大豆科学，2004，23（1）：1-5摘要选用63个不同抗性类型的代表品种,进行接种大豆花叶病毒病,分析了品种发病率、病级、潜育期和病害扩展速度4个数量抗性组分的遗传变异特点,以4个组分为基础指标,对63个品种的程度抗性进行了聚类分析。发现在距离约为0.38时,63个品种被分成免疫、高抗、中抗、中间、中感和高感6种类型,在聚类分析的基础上建立了各抗性级别的判别函数;另外,利用发病率、病级和接种至最大病情的天数构建了度量数量抗性强弱的综合病情指数(),提出各抗性级别的临界标准;并对同一批材料聚类和判别分析分级结果与综合病情指数分级结果进行了比较,结果显示两种方法可取得类似的分级效果,而综合病情指数是对感病对照的相对统计量,不受时间、地点和批次的限制,便于不同环境下品种抗性的鉴定以及品种间抗性的比较,且简单易行。因此,综合病情指数可作为对数量抗性鉴定的分级指标。大豆花叶病毒(,)病是危害大豆生产主要病害之一,严重影响大豆产量和品质。以往对质量或反应型(免疫)抗性进行了广泛研究。而最近的研究发现,大豆中不但存在对的质量抗性,也存在对的数量(程度型)抗性1,2。数量抗性与潜育期、发病率、病级、病情扩展速度,产量损失等多个组分有关。但根据品种多个组分的表现进行综合评价的方法而有待研究。本文选择不同抗性类型的代表性品种,研究用于评价数量抗性的聚类分析以及综合病情指数分级方法,并对两种方法的一致性和实用性进行比较。1.2 试验方法2000年将供试品种播于南京农业大学试验站防虫网室,完全随机排列,2次重复。在第一对真叶展平时摩擦接种大豆花叶病毒株系以诱导发病。自接种之日起每隔3天分株调查症状类型、潜育期、发病率、病级,至1期结束调查。病级划分标准按智海剑等2的方法,将花叶、坏死二种类型分别考虑,各分为5级。如在同一植株上同时出现花叶、坏死二种症状,病级取级别高者。潜育期:自接种至显症日数。病情扩展速度按3公式计算:2.3 综合病情指数分级方法与聚类分析法的比较不同抗性组分从不同侧面反映品种抗性特点在利用不同组分所提供的信息,建立评价品种数量抗性的综合病情指数()时,考虑到大豆对的数量抗性与发病率和病级密切相关,发病率和病级的组合即经典的病情指数,它反映对品种某个时刻危害的严重程度,所以将发病率和病级做为综合病情指数的两个重要构成因子。潜育期以及病情扩展速度反映品种在不同阶段的抗扩展能力。度量病情扩展速度常用表观侵染速率3以及病害发展曲线下的面积5。二者牵涉到较繁复的计算。为简化调查和计算,以接种株系之日至达到最高病情所经历天数替代潜育期和病情发展速度作为构建综合病情指数时品种抗扩展能力的度量因子。品种抗性的好坏最终体现在产量损失上,产量损失实际上是各个抗性组分综合作用的结果,但产量损失需要一个完整的生长季才能鉴定,而且容易受环境因素的影响,所以产量损失不作为综合病情指数的构成因子。由发病率、病级和自接种至最高病情的天数三个因子构成的综合病情指数()为=(/)/(/)其中分子项、分别为待鉴定品种的发病率、病级以及接种至最高病情所经历天数。分母项、分别为感病对照品种()的发病率、病级以及接种至最高病情所经历天数。在参考了廖林6利用病情指数进行抗性分类方法基础上,制定出利用综合病情指数进行抗性分类的临界标准。凡在接种后没有系统感染,=0的品种为免疫类型;值在0.010-0.150之间的为高抗;0.151-0.300的为中抗;0.301-0.500为中间型;0.501-0.650为中感;0.651-1.000为高感。在本试验中,免疫、高抗和高感3种类型两种方法分级结果一致,中抗、中间和中感三种类型包括与临界标准稍有差异的2个品种,共7个品种在两种分级方法间存在差异。63个供试品种有56个一致,说明两种方法符合程度较好。聚类方法效果可靠,但聚类方法依赖于整个群体,而综合病情指数是与共同对照的相对值,可进行不同环境间材料的抗性比较,不受材料数量、时间、批次、地点的限制。且综合病情指数划分方法简单易行。所以在数量抗性鉴定中可以用综合病情指数归类方法替代4个组分的聚类分析方法。大豆对的数量抗性表现为潜育期长,发病率低,病级轻,病情扩展慢以及产量损失小等多个方面。利用潜育期、发病率,病级和病情扩展速度四个抗性组分所包含的信息,根据各个组分的表现,通过聚类分析和判别分析把参试品种对的数量抗性归入免疫、高抗、中抗、中间、中感和高感6种类型。该种方法在小麦慢条锈性鉴定中曾有报道7,这种方法也可用于大豆对数量抗性的鉴定。由发病率、病级和自接种至最高病情的天数三个因子构成综合病情指数()与聚类和判别分析的分类效果基本一致。聚类分析依赖于整个群体,综合病情指数是与共同对照的相对值,可进行不同环境间材料的抗性比较,不受材料数量、时间、批次、地点的限制。而且简单易行。所以在抗性鉴定中综合病情指数分级方法比4个组分的聚类分析方法更具通用性。智海剑，盖钧镒，何小红，大豆对数量(程度)抗性的综合分级方法研究，大豆科学，2005，24（1）：5-11摘要: 在温室盆栽条件下对大豆开育 10品种接种了丛枝菌根 (AM ) 真菌: Gigaspora m argaritaBecker & Hall、G lom us f asiculatum Thaxt) Gerd. & T rappe、G. intrarad ices Schenck & Sm ith、G.m osseae N ico lson & Gederm ann 及 G. versif orm e Berch 和 或 大 豆 胞 囊 线 虫 SCN , H eterodera (g ly cines 4 号生理小种。供试AM 真菌可不同程度地促进大豆植株的生长发育, 增加植株高度、地上)部和地下部干重及单株产量, 减轻感病大豆品种开育 10 SCN 的危害, 降低病情指数、根上和根围土壤中胞囊数量、2 龄幼虫和胞囊内卵数。其中,G. f asiculatum、Gi. m argarita 和G. intraradices 的效应大于G. m osseae 和G. versif orm e 的处理。接种 SCN 显著降低了G. intraradices 和G. versif orm e 对大豆根系的侵染率、G. f asiculatum 的产孢数量及G. intraradices 的侵入点数量, 增加了G. m osseae 的产孢数量。认为部分AM 真菌能有效地抑制 SCN 对大豆根系的侵染、胞囊发育和 2 龄幼虫的形成。由于绝大多数植物病原线虫是在植物菌根围(mycorrhizosphere) 和根内发生发展造成危害, 这就必然同菌根围内主要成员菌根真菌产生一定的相互作用1 。Francl 等证实了G lom us f asicu latum 能弱寄生于 SCN 的胞囊。我国也相继观察到AM 真菌的数个菌种能在 SCN胞囊内产孢, 并有菌丝分布3 。然而, 也有部分研究结果表明所试验的AM 真菌没有显著抑制植物病原线虫, 甚至在一定程度上加重病害4 ; 另外还有部分研究尚未确定其供试线虫和AM 真菌的作用关系。因此,AM 真菌与病原线虫之间的相互作用有待进一步研究。本试验旨在温室严格控制条件下, 探索AM 真菌与 SCN 之间的相互作用关系, 为今后进一步的试验提供依据。AM 真菌与病原线虫之间的相互作用关系可以概括为相互抑制、相互促进和互不影响 3 个方面。根据初步统计,AM 真菌抑制线虫发育和繁殖的报道占46. 4% , 增加线虫发育和繁殖的占 17. 9% , 无显著影响的占 35. 7%; 而接种AM 真菌减轻植物线虫危害程度的报道占 81. 5% , 加重病害的仅占 3. 7% , 无显著影响的占 14. 8% 。本试验表明G. f asiculatum 能有效地减少胞囊、卵和幼虫数量; Gi. m argarita 和G. intraradices 能降低根上或根围土壤中的胞囊数量、根围土壤中的 2 龄幼虫数量及平均每个胞囊里的卵量; 而G. m osseae 和G. versif orm e 没有明显降低胞囊内卵的数量和根围土壤中 2 龄幼虫数量。但所有供试AM 真菌都极显著地降低了病情指数, 减轻了病害程度。可见,AM 真菌对抑制线虫、减轻病害具有较好的效果。本文通过对大豆播种 35 d 时 SCN 病害的调查分析, 认为AM 真菌在大豆胞囊线虫病害发病初期就能表现出明显的抑制作用, 并且与播种后 105 d 时对单株产量和大豆胞囊线虫的胞囊、卵、幼虫数量及菌根发育状况的分析结果基本一致。说明在AM 真菌与大豆胞囊线虫相互作用的初期阶段筛选有效抑制该病害的AM 真菌菌种是可行的。关于线虫对AM 真菌的影响, 总结以往的报道, 有 64. 3%的试验结果证明线虫不影响AM真菌的侵染和繁殖, 25. 0% 的表明线虫能抑制或减少AM 真菌的侵染和繁殖, 10. 7% 的报道证实在一定条件下线虫可增加AM 真菌的侵染和繁殖4 。在本试验条件下 SCN 似乎不影响AM真菌在根内的泡囊发育状况, 仅抑制了少数供试AM 真菌的侵染; 与此相反, 还在一定程度上增加了G. m osseae 产孢数量, 这是十分有趣的, 对于AM 真菌和 SCN 二者之间的生物学内在作用特点值得进一步探讨。在菌根真菌与病原线虫的直接作用机制中, 人们很早就注意到AM 真菌对病原线虫的内寄生作用。笔者初步观察到AM 真菌的菌丝可侵入根上的 SCN 胞囊。因此, 有必要深入了解AM真菌侵染大豆胞囊线虫的胞囊、并在其内部产孢的效应与机制。另外,AM 真菌能否直接寄生大豆胞囊线虫的卵和幼虫, 这些都是十分有趣的问题。另一方面,AM 真菌侵染大豆根系时激活了寄主的防御反应, 与抗病性有关的防御酶活性提高了, 从而可能使其对 SCN 的再次进攻产生快速反应, 提高了抗病性(待另文发表)。可见, 进一步从分子水平上来探索AM 真菌抑制线虫发育、提高植物抗病性的机制是非常有意义的。李海燕, 刘润进, 束怀瑞，丛枝菌根真菌与大豆胞囊线虫相互作用研究初报，植物病理学报，2002，32（4）：356-360摘要: 概述了大豆胞囊线虫生理小种的研究简史, 从鉴别寄主、鉴别寄主生长环境、接种物的制备、调查时期、方法和鉴定标准等几个方面对大豆胞囊线虫生理小种的鉴定技术进行了论述, 并综述了扫描电镜、生物技术在大豆胞囊线虫生理小种鉴定上的应用进展。大豆胞囊线虫(H eterodera glycines)病是世界上为害大豆生产最严重的病害之一。该病由俄国人Jaczew ski 于 1899 年在我国东北首次发现1 。目前中国、日本、美国、朝鲜、印尼、埃及、巴西、阿根廷、加拿大及俄罗斯等大豆生产国均已有报道。我国黑龙江、辽宁、吉林、内蒙古、陕西、河北、河南、山西、山东、安徽、江苏、北京等省市都有该病发生, 年发病面积在 267 万公顷以上2 。产量损失一般为 10% 20% ,重者达 30% 50% , 我国每年由此造成的直接经济损失约数十亿元人民币。齐军山，李长松，李林等，大豆胞囊线虫生理小种及其鉴定技术，中国油料作物学报，2000，22（4）：71-74摘要大豆胞囊线虫是一种世界性的病害。已经证明大豆对胞囊线虫的抗性受多个基因控制。但由于抗性鉴定工作量大、易受环境因素影响以及大豆胞囊线虫群体本身的异质性,各个研究者的结果差异很大,具有抗源和组合特异性。等建立的生理小种鉴定模式虽被广泛采用,但鉴别寄主中抗性基因的重叠引起研究者的争议。分子标记结合经典遗传试验定位了2个抗性基因位点1和4,1在抗性遗传中贡献较大且具有非小种专化抗性,对抗病育种和基因克隆有重要意义,在连锁群上许多与1紧密连锁的分子标记已经找到,并证明在抗性鉴定中有很大的利用价值。4位于连锁群上,距离位点0.35,与1、3号小种抗性有关。大豆胞囊线虫()是一种世界性的大豆病害,一般造成产量损失5%-10%,严重发生地块减产达30%以上,甚至颗粒无收,每年由于大豆胞囊线虫病发生而造成经济损失可达数十亿美元1。采用轮作、杀线剂等防治方法可以在一定程度上控制其危害,而培育抗病品种是最为经济有效的方法。抗性遗传机制是选育抗病品种的理论基础。以生理小种划分为基础,人们在抗性遗传方面进行了大量的研究工作。但是,由于受以下几个因素的影响,遗传研究进展缓慢:(1)大豆对胞囊线虫的抗性受多对基因控制,环境变异大;(2)抗性鉴定工作量大;(3)大豆胞囊线虫是一个遗传上异质的异交群体,基因型并不单一。近年来,由于分子标记技术的发展,线虫学家和育种学家在抗性遗传研究方面取得了新的进展。由于常规抗性鉴定工作量大,容易受到环境因素的影响,而且温室鉴定对材料是破坏性的,因此,许多研究致力于利用分子标记进行辅助选择。多数研究以、90763、88788、等为抗源。等用的2群体以及3个形态标记,108个标记和400个标记,发现控制种皮色的位点与4相距0.6,位于连锁群上。由于标记操作复杂而难以应用于标记辅助选择,所以寻找标记更具有实际应用价值。等(1992)32、38找到了一个与位点相距3.5的标记65。39等依据65两端序列设计了两个引物,将标记转化为标记,并且验证了标记在抗性鉴定中是非常有效的。等(1999)40在的23群体中筛选到了与抗1、3、5号小种的基因连锁的标记,其中5个标记,593和005位于连锁群上,018位于连锁群,014和072位于连锁群,与抗1号小种的位点连锁,可以解释57.7%的变异,以上5个中的3个标记072、014、005与抗3号小种的位点连锁,可以解释21.4%的变异,由此可以推测中控制对1号和3号小种抗性的基因位于相同的位点上。另外两个标记,011位于连锁群、963位于连锁群与抗5号小种的位点连锁,可以解释14.0%的变异,可以看出,在和连锁群上没有检测到抗的位点,与等的研究结果有很大差别。结合经典遗传试验和分子标记的研究结果,可以初步推测,、90763、等抗源中至少存在两个相似的抗性基因位点:位于连锁群上的1和位于连锁群上4。1位点可以解释较大的遗传变异(最高可达50%以上)且具有非小种专化抗性,在许多群体中均可以检测到,4与控制种皮色的位点紧密连锁,与大豆对1、3号生理小种的抗性有关。对这些基因很难进行等位性测定,所以,筛选与这些基因紧密连锁的分子标记,参考遗传图谱进行定位,推测基因的等位性及遗传效应将是一条可行的途径。卢为国，盖钧镒，大豆对胞囊线虫抗性遗传与分子标记研究进展，大豆科学，2004，23（1）：59-65大豆孢囊线虫(soybean cyst nematode, SCN )是大豆主要的流行性、毁灭性病害之一. 该病最早发现于中国(1899 年), 随后, 日本(1915 年)、朝鲜(1936 年)、美国(1954 年)、埃及(1968 年)、原苏联(1978 年)、哥伦比亚(1983 年)、印度尼西亚(1984 年)、加拿大、巴西、阿根廷等大豆生产国相继报道了该病的发生和危害1. 大豆感病后, 一般减产 20% - 30% , 严重的达 90% , 甚至绝收1- . Kim et al 报道, 美国已发现13 个(1- 10、12、14、15) 大豆孢囊线虫的生理小种2 . 近十几年来, 我国先后发现大豆孢囊线虫 1- 7 和 14号生理小种, 主要分布在东北和黄淮海大豆产区1, 6 本文对大豆抗孢囊线虫的遗传机制、抗病育种等方面的研究进展作一综述.3 大豆抗孢囊线虫育种概况培育抗孢囊线虫的大豆品种是进行防治的经济、有效的方法. 目前培育抗病品种的途径主要有系统育种、辐射育种、杂交育种、回交育种等41. 美国、日本等国积极推广抗病品种, 在防治 SCN 上发挥了很大的作用, 应用回交转育育成适合美国V、 成熟期大豆产区种植的抗病品种 Forrest 和Centennia, 适合 IV熟期大豆产区的抗病品种 Fayette 美国在推广抗病品种的同时, 又积极推广感- 抗或感- 非寄主作物高产品种杂交育成并推广了一批抗病品种: 雷电、雷火、奥白目、轻米、出羽娘、丰铃、东山 93、铃姬等, 其中东山 93 抗 1、3 号小种, 铃姬抗 1、3、5 号小种, 丰铃既抗病又高产。 我国抗 SCN 育种起步较晚. 20 世纪 80 年代以来, 黑龙江省农业科学院大豆所首先开展了抗大豆孢囊线虫 3 号小种的抗源筛选, 并筛选出抗源哈尔滨小黑豆43. 近十几年来, 也育成推广了一批抗或耐病的品种, 如黑龙江省农垦科学院的“垦丰 1 号”、吉林白城地区农科所的“白城 2 号”、山西的“晋豆 11 号”、河南的“商丘 7608”、山东的“跃进 5 号”43. 此外黑龙江省大庆市农科所以哈尔滨小黑豆为亲本, 选育出高产、优质、适应性广的抗线虫大豆新品种庆丰 1 号29. 山东省农业科学院作物所以北京小黑豆、哈尔滨小黑豆为抗源, 选育高产优质抗线虫品种齐黄 25 号和早熟、高产抗线虫品种黑豆 2 号、黄种皮新抗源 40A、42A 系列品系, 还选育出农艺性状优良、高抗 SCN 褐色种皮的齐茶豆 1 号(济 3045)等茶豆系列品系42, . 辽宁省农业科学院油料作物研究所以辽豆 10(感病)为母本, Frankling(抗病)为父本进行有性 43 杂交, 选育出在疫区比对照品种增产 25% 以上, 高抗 1 号、3 号生理小种的品系各 5 个3. 王连铮等44 进行了大豆抗孢囊线虫 4 号生理小种的品种选育, 初步育成了RN 01 和中作RN 05 等农艺性状表现良好的抗病品种. 这些抗病或耐病品种在发病条件下比生产上的常规品种一般增产 10% - 30%。据报道, 抗病品种在病区连续种植几年后, 抗性逐渐消失, 这可能是产生了新的小种所致. 因此, 种植抗病品种必须交替使用不同品种, 以防止新小种的产生, 延长抗病品种的使用年限。4大豆抗孢囊线虫品种的鉴定培育抗病品种离不开抗源筛选和杂交后代的抗病性鉴定. 为了能客观反映测试材料的抗病性, 过去主要利用常规方法鉴定大豆对孢囊线虫的抗性, 如田间种植鉴定、可控制光温的温室鉴定和实验室鉴定抗病性的鉴定标准主要根据大豆植株根部着生的孢囊数决定, 但由于大豆抗病性划分标准的人为性, 不同时期、不同作者对抗病性的判定标准差异很大。把每个根系上少于 10 个孢囊, 并且低于邻近对照行根上孢囊数的材料定为抗病材料. Caldwell et al 47 则把仅着生 0 或 1 个孢囊的材料定为抗病, 多于 1 个孢囊则感病. Thomas et al的划分标准为: 高抗, 0- 7 个; 抗, 8- 23 个; 中抗, 24- 39 个; 中感, 40- 55; 高感, 55 个以上. 目前, 在美国采用孢囊数判定抗病性的划分指标多为: 高抗, 0- 5 个; 中抗, 6- 10个; 高感, 30 个以上46. 我国的鉴定标准基本与美国一致, 按根上孢囊数分为 5 级: 免疫, 0; 高抗, 0. 1- 3. 0;中抗, 3. 1- 10; 中感, 10. 1- 30; 高感, 30 以上46. 直接以孢囊的绝对数判定抗病性, 常常因土壤质地及土壤中线虫密度的不同或其它条件的不一致, 造成鉴定结果的差异41. 鉴于此, T riantphyllou 提出以寄生指数(index of parasitisim, IP)作为抗病性的标准. 寄生指数指测试植株根上着生的孢囊数占感病对照的百分比, 有时也称雌成虫指数. Schm itt et al 50 总结了多数育种家意见后, 提出鉴定大豆抗病性的 IP 标准为: 高抗, 0- 9%; 中抗, 10% - 30%; 中感, 31% - 60%; 感病, 大于 60%.常规的鉴定方法依赖于根上的孢囊数, 其鉴定的原则是准确、快速, 但鉴定环节最佳化, 包括鉴定期间寄主和寄生物生长环境最适化, 均匀一致有强感染力的同质接种物的制备方法和简便、快速、定量的接种技术是当前常规鉴定方法的技术关键47. 如果在常规鉴定的同时能结合生化和分子生物学的方法进行,对于获得准确的鉴定结果将有极大的帮助. Pavlova 51 根据抗感品种根部 POD 和 SOD 活性研究认为, 呼吸酶的差异可作为抗线虫品种选择的一个因子. Kim et al 52 报道了过氧化物同工酶酶谱与抗孢囊线虫的关系, 抗病品种的第 5 条谱带较厚而感病品种则较薄. 这表明与抗性相关的酶活性及同工酶谱的变化, 可作为抗性筛选的生化标记. 分子生物学的发展, 尤其是DNA 分子标记的出现, 为分子标记辅助育种的抗性鉴定方法提供了更广阔的前景. 这一部分已在“1. 2”中详细论述. 此外, 郭金平53 利用 PCR 技术对甘薯的抗感线虫病基因进行了分子检测, 发现经线虫病常规鉴定的甘薯品种出现特异条带, 而经常规鉴定为感病的甘薯品种不出现特异条带, PCR 检测结果与线虫病常规鉴定基本一致, 吻合度达 90. 91%. 目前利用抗线虫病基因同源特异序列的 PCR 技术进行大豆抗孢囊线虫的分子鉴定在国内外尚未见报道.陈观水，陆熙园，吴扬等，大豆抗孢囊线虫病育种研究进展，福建农林大学学报，2003，32（2）：156-161宛煜嵩，王珍，中国大豆孢囊线虫抗性研究进展，分子植物育种，2004，2（5）：609-619摘要:以科丰1号南农1138 2为亲本构建的群体为材料,对群体进行了5个株系(、 8、 9、1、3)的抗病性鉴定。结果表明:大豆对5个株系的抗性均受一对显性基因控制。用3 0进行连锁分析,发现与1、3和9均连锁,距离分别为21 4、23 5和35 3;8只和1连锁,距离为35 8;1和3之间的遗传距离最近,为10 2。多点分析结果表明:5个抗病基因的排列顺序和遗传距离为8 35 8 1 10 3 3 21 5 35 8 9。根据、标记分析结果构建了一套大豆遗传图谱,该图谱包含22个连锁群、256个标记,总遗传距离为3050 9。将5个抗病基因定位于8 1+连锁群,有3个标记和1、3都连锁,分别为691、477、5。它们与1、3的距离分别为15 04、17 82、15 37和16 14、17 82、16 58。大豆花叶病毒病(,简称)是危害大豆的世界性病害之一,在世界各大豆产区都有发生,发病率为30%60%,严重时甚至造成大面积绝产1。研究表明:除影响植株生长外,还能使种皮产生斑驳,降低大豆的外观品质。国际上大豆花叶病毒病的防治主要依赖于品种抗病性的遗传改良。国内也已对株系进行了鉴定及抗病性研究,其中主要工作是对东北株系1、2、3的株系群和江淮下游的、株系群的抗性研究2。1.2抗性鉴定群体和亲本的抗性鉴定在防蚜虫网室进行,鉴定方法和抗感标准参照向远道等4方法。凡先后两次汁液摩擦接种后一个月内不发病或只在接种叶上出现局部枯斑而上位叶无症状者为抗病,凡出现系统花叶症状或枯病症状者均为感病。用矫正后的卡平方2检验重组自交系对株系的抗性是否符合11的比例。2=(-0 5)2 /)为观察值,为理论值。国内外大多数研究表明:大豆抗花叶病毒的遗传是由单显性基因控制的。本研究5个株系中,大豆对、 8和 9的抗性是由单显性基因控制的2,7,8。陈怡等13的研究表明:大豆对于3株系的抗性也是由单显性基因控制的。连锁分析表明:抗南方株系、 8、 9的基因、 8、 9和抗东北株系1、3的基因1、3是连锁的,且都位于8 1+连锁群。这一发现对今后研究抗性基因的功能和关系是十分有价值的。张志永等14报道标记5和标记 05和抗花叶病毒基因连锁,遗传距离分别是10 1和7 7。在本研究中,标记5有两个位点,051位于17 连锁群上,052位于9 2连锁群上,而5个抗病基因(、1、2、 8、 9)却定位在连锁群8 1+上。特别是,在连锁分析时,它与两个标记051、052都不连锁。对这一现象的解释有待进一步研究。5个抗花叶病毒基因的连锁说明大豆对花叶病毒的抗性基因是成簇存在的,这与前人的结果相类似4。除抗花叶病毒基因外,有关大豆其他抗病基因的报道也表明抗病基因是成簇存在的。等15报道,大豆抗细菌性斑点病()基因1位于分子遗传图谱的连锁群的标记644和212之间,在这一区域的还有另外3个抗病标记,即3、1和1。3抗真菌病害,1抗大豆花叶病毒16,1抗花生斑驳病毒。此外,在大豆中还存在另一个抗病基因簇,即2、和2,这3个抗病基因位于连锁群上3 8的区域3。2抗根腐病()的某些小种,这些小种引起根和茎的腐烂;抗白粉病( );2调节根瘤的形成。抗病基因的成簇存在为进一步克隆抗病基因提供了良好的基础。 , et al. . ,2004,31(1):8790王永军，东方阳，王修强等，大豆5个花叶病毒株系抗性基因的定位，遗传学报，2004,31(1):8790摘要：在发现大豆对 具有数量抗性的基础上，选用 份大豆品种材料研究其在接种 、等 个 株系条件下的发病率、病级、潜育期和病害扩展速度等 个数量抗性组分的变异。结果表明，品种间 个组分均存在明显差异；溧水中子黄豆、沛县天鹅蛋、诱变 等品种虽然对 个株系均感染，但在 个组分上均表现出较强抗性，且不同株系间差异较小，说明这些品种对大豆花叶病毒具有广谱数量抗性。研究证实以往报道的一些抗感染品种如溧水中子黄豆、，其实是抗扩展的数量抗性品种。邳县茶豆、淮阴秋黑豆等品种对 的抗性可能属于数量抗性与质量抗性的叠和。大豆对 的数量抗性是曾被学术界忽视而又值得利用的一类抗性，它一般比质量抗性具有更宽的抗谱和更好的持久性。寄主对病原物的抗性可分为质量抗性和数量抗性。质量抗性表现为抗侵染，寄主与病原物之间不能建立寄生关系。而数量抗性则表现为抗扩展，病原物可以完成侵染过程、建立寄生关系，但潜育期长、发病率低、病原繁殖率低、病程发展慢，最终病情较轻，产量影响较小。数量抗性对病原物的选择压力较小，不易引起由优势小种变更而导致的品种抗性丧失，因而抗性稳定而持久。有关学者认为数量抗性在生产上足以起到防病保产的作用，因此它正受到抗病育种者的重视17。大豆花叶病毒（soybean mosaic virus，SMV）是危害大豆生产的主要病害之一，严重影响大豆产量和品质。以往关于大豆抗 SMV 研究均着重质量抗性方面，明确了对不同株系质量抗性分别由单显性基因控制。关于大豆对 SMV 数量抗性的研究迄今未见报道。试验方法 试验设计 2000 年将供试品种播于南京农业大学试验站防虫网室，完全随机排列，2 次重复。在第一对真叶展平时摩擦接种病毒株系，第一片复叶展开时重复接种 1 次。每次重复接种15 株，取 2 次重复的平均值做分析。 性状记载 自接种之日起每隔 3d 分株调查症状类型、潜育期、发病率、病级，至 R1 期结束调查，计算病情扩展速度。发病率（I）以出现系统症状的植株占调查总株数的百分率表示。病级（S）是品种症状的严重度分级。鉴于“大豆品种抗病虫性鉴定技术方法及分级标准试行方案”中 SMV 分级标准主要针对 SMV 的花叶症状，而对坏死症状未做具体描述，因此在制定分级标准时，笔者将症状按花叶、坏死两种类型分别考虑，各分为 5 级。如在同一植株上同时出现花叶、坏死二种症状，病级取级别高者。花叶型：0 级：免疫、无症状或仅在接种叶上出现局部枯斑；1 级：轻花叶；2 级：黄斑花叶、叶片轻度皱缩；3 级：重花叶、叶片皱缩卷曲；4 级：叶片严重皱缩且植株矮化。坏死型：0 级：免疫、无症状或仅在接种叶上有局部枯斑；1 级：部分叶片上出现可见微小坏死斑；2级：多数坏死斑直径在 5mm 以下或有部分叶脉坏死，其长度小于 10mm；3 级：坏死斑连片或主脉坏死长度大于 20mm；4 级：叶片因坏死脱落，或坏死面积超过叶片面积 50%，或出现顶枯，植株停止生长。潜育期（LP）指自接种至显症日数。本研究结果证实大豆对 SMV 的抗性不仅存在抗侵染的质量抗性，也存在程度不同的数量抗性。它主要表现为潜育期长，严重度低，病情扩展缓慢。研究也表明品种间存在明显的抗性遗传变异，这解释了在SMV 流行年份某些品种轻度受害，而有些则遭受严重损失的内在原因。笔者认为第 1 类品种可以作为数量抗性遗传育种研究计划中的优良抗源。以往的抗病性研究只把品种分成抗与感截然不同的两大类，习惯上把那些发病率低于10%的品种也划为质量抗性品种，例如盖钧镒等8在鉴定大豆品种对SMV 的抗性时，发现溧水中子黄豆抗 Sa、Sc、Sg、Sh 4 个株系，实际上它在 4 个株系上的发病率分别是4/45、3/42、1/37、3/35，在本试验中该品种在 4 个供试株系上也均有较低的发病率，由此可见它是抗性较好的数量抗性品种，丰县红管豆情况也是如此。另外在过去的抗性鉴定中，从接种后的 7 d 开始调查病情，一般到20 d左右结束，在此之前显症的判为感病品种，否则为抗病品种。显而易见，那些潜育期大于 20 d 的长潜育期数量抗性品种将被划为质量抗性品种，如AGS-19、邳县茶豆过去认为对 Sa 为质量抗性，其实是长潜育期的数量抗性品种。与上述情况相反，诱变30、徐豆一号等在过去的鉴定中被认为属于感病品种，本试验发现它们在接种了 SMV 后潜育期相对较长、病情较轻，属于较好的数量抗性品种，这正好说明了为什么徐豆一号、诱变 30 在以往的黄淮地区抗 SMV育种中被广泛作为抗源的原因。以病情扩展速度R来度量从显症到最高病情这段时间的病情变化有 3 种情况值得注意，一是那些在较短时间内病情达到它的最高病情，而后没有进一步发展，R 虽大，但病情较轻。例如邳县茶豆接种 SC8 后4 d 病指从 4%发展到 17% ，R 为 0.38， 直到调查结束病情没有进一步扩展；另一种情况是初始病情维持到底，R 为 0。第三种情况是初始病情较高，与最终病情差别小，从而 R 值偏小，但实际病情扩展速