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作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(7): 1167−1174/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家公益性行业(农业)科研专项(3-20), 农业部作物种质资源保护子项目(NB09-2130135-1-15)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(082060302-06)资助。
∗通讯作者(Corresponding author): 朱振东, E-mail: zhuzd115@, Tel: 010-******** 第一作者联系方式: E-mail: xchangj@Received(收稿日期): 2011-01-30; Accepted(接受日期): 2011-04-12.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01167引自美国的大豆资源抗疫霉根腐病基因分析夏长剑 张吉清 王晓鸣 刘章雄 朱振东*中国农业科学院作物科学研究所 / 农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程, 北京100081摘 要: 大豆疫霉根腐病是影响中国大豆生产的主要病害之一, 利用抗病品种是防治该病最经济有效的方法。
本研究通过下胚轴创伤接种鉴定了13个大豆疫霉菌株在从美国引进的85个大豆品种(系)上的反应, 结果表明, 72个品种(系)抗1~12个大豆疫霉菌株。
通过与14个含有单个已知抗疫霉根腐病基因的大豆品种(系)的反应型比较并结合系谱分析, 明确35个品种(系)分别含有Rps1a 、Rps1c 、Rps1k 、Rps2、Rps3c 、Rps4、Rps5、Rps6和Rps7抗病基因或基因组合, 其中有14个品种(系)含有Rps1a , 1个含有Rps1c , 2个含有Rps1k 。
这3个基因能够有效抵御我国大豆疫霉种群, 可以直接用于抗病育种。
关键词: 大豆资源; 大豆疫霉; 抗性基因; 基因推导Analysis of Genes Resistance to Phytophthora Root Rot in Soybean Germplasm Imported from AmericaXIA Chang-Jian, ZHANG Ji-Qing, WANG Xiao-Ming, LIU Zhang-Xiong, and ZHU Zhen-Dong *Institute of Crop Sciences / National Key Facility for Crop Genetic Resources and Improvement, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, ChinaAbstract: Phytophthora root rot caused by Phytophthora sojae is a major constraint in soybean production in China. Breeding resistant cultivars is a most effective and economical method for the disease control. In this study, 85 soybean cultivars (lines) from America were inoculated with 13 strains of P . sojae using the hypocotyl inoculation technique and identified the reactions. The results showed that 72 cultivars (lines) were resistant to one or more P . sojae strains. Comparisons of reaction types of dif-ferential soybean cultivars (lines) and pedigree analyses allowed postulation of genes or combinations of genes for Rps1a , Rps1c , Rps1k , Rps2, Rps3c , Rps4, Rps5, Rps6, and Rps7 in 35 cultivars or lines. Of the 35 cultivars or lines, 14 carrying Rps1a , one car-rying Rps1c and two carrying Rps1k could be used as resistant parents in soybean breeding programs. Keywords: Soybean germplasm; Phytophthora sojae ; Resistance gene; Gene postulation由大豆疫霉(Phytophthora sojae Kaufmann & Gerdemann)引起的大豆疫霉根腐病是影响大豆生产的毁灭性病害之一[1-2]。
黑龙江省主要栽培大豆品种(系)对大豆疫霉根腐病的多抗性评价朱振东,王化波,王晓鸣,武小菲(中国农业科学院作物品种资源研究所,北京 100081)摘要:用下胚轴伤口接种方法接种鉴定黑龙江省60个栽培大豆品种和育成品系对5个具有不同毒力大豆疫霉菌菌株4124、PMC1、USAR4、PSZ J6和USAR17的抗性。
有50个品种(系)抗1个或1个以上菌株或表现中间类型,其中有5个、8个、16个和21个品种(系)分别对4个、3个、2个和1个菌株表现抗性或中间类型。
60个品种(系)对5个菌株共产生12种反应模式,其中呈RRSSR 反应类型的品种(系)可能含有R ps1a 或R ps1c 基因,品系农大3861可能含有R ps3c 基因,呈SSSSS 反应模式的品种(系)可能含有R ps7基因,或不含抗病基因;其它9种反应模式与含有已知单基因品种或单基因组合的反应模式不同,可能具有未知抗病基因。
该研究结果表明,黑龙江省具有较丰富的抗大豆疫霉根腐病大豆品种(系),大部分品种(系)的抗性是有效的,可合理地用于大豆生产和抗疫霉根腐病育种。
关键词:大豆;疫霉根腐病;抗性;大豆疫霉菌;毒力收稿日期:2003212208基金项目:国家自然科学基金项目(30170586)和国家“十五”科技攻关项目(2001B1511B06214)资助作者简介:朱振东(19652),男,湖南慈利县人,博士,副研究员,主要从事植物病理及分子生物学研究R esponse of Soybean Cultivars or Lines Developedin H eilongjiang Province to Five Strains of Phytophthora sojaeZHU Zhen 2dong ,WAN G Hua 2bo ,WAN G Xiao 2ming ,WU Xiao 2fei(Institute of Crop Germ plasm Resources ,Chinese Academy of A gricultural Sciences ,Beijing 100081) Abstract :Sixty Soybean cultivars or lines were evaluated for their responses to strains 4121,PMC1,US 2AR1,PSZ J 6,and USAR17of Phytophthora sojae using the hypocotyls inoculation technique.Fifty cultivars or lines were identified that confer resistant or intermediate res ponses to one or more of the five strains of the pathogen.Of these ,5,8,16,and 21cultivars or lines confer resistant or intermediate res ponses to 4,3,2,and 1strain of the pathogen ,respectively.Sixty cultivars or lines elicited 12different reaction types with the 5strains of the pathogen.The cultivars or lines showing reaction type RRSSR were postulated that carry geneR ps1a or R ps1c .Line Nongda 3861was inferred to possess gene R ps3c .The cultivars or lines showing reactiontype SSSSS were deduced that have gene R ps7or no resistant gene.Unknown genes were postulated to occur in the cultivars or lines that elicit the other reaction types.In Heilongjiang province ,there are more plentiful soy 2bean cultivars or lines resistant to Phytophthora root rot ,and majority of the resistant cultivars or lines are effec 2tive to prevalent virulence of P.sojae ,and can be used for Phytophthora root rot control.K ey w ords :Soybean ;Phytophthora root rot ;Resistance ;Phytophthora sojae ;Virulence 由大豆疫霉菌引起的大豆根腐病是严重影响大豆生产的重要病害之一[1]。
大豆种质资源对疫霉根腐病的抗性鉴定
李宝英
【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】在人工接种条件下,用大豆疫霉根腐病病菌1号生理小种对631份大豆材料(生产上主栽品种、即将推广的新品系以及大豆资源材料)进行鉴定,筛选出一批抗大豆疫霉根腐病的品种和资源材料,为大豆疫霉根腐病重发生区提供了种植品种,为抗疫霉根腐病育种提供了杂交亲本.
【总页数】2页(P205-206)
【作者】李宝英
【作者单位】黑龙江省农业科学院,农药应用研究中心,哈尔滨,150086
【正文语种】中文
【中图分类】S4
【相关文献】
1.东北三省大豆种质资源对大豆疫霉根腐病的抗性表现 [J], 吕慧颖;孔凡江;许修宏;袁晓丽;杨庆凯
2.大豆品种RGA分析与疫霉根腐病抗性鉴定 [J], 孙石;赵晋铭;武晓玲;郭娜;王源超;唐卿华;盖钧镒;邢邯
3.大豆疫霉根腐病菌的分离鉴定及种质资源对3号生理小种的抗性评价 [J], 徐鹏飞;吴俊江;范素杰;陈晨;李宁辉;王金生;李文滨;张淑珍
4.野生大豆种质资源对大豆疫霉根腐病抗性评价 [J], 靳立梅;徐鹏飞;吴俊江;李文
滨;邱丽娟;常汝镇;陈维元;于安亮;王金生;南海洋;陈晨;韩英鹏;陈艳秋;丁广洲;张淑珍5.栽培大豆种质资源对大豆疫霉根腐病的抗性评价 [J], 张淑珍;徐鹏飞;吴俊江;李文滨;邱丽娟;常汝镇;陈维元;于安亮;王金生;靳立梅;陈晨;南海洋;陈艳秋;丁广洲
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1999年6月June1999中国油料作物学报Chinese journal of oil crop sciences第21卷第2期V ol.21N o.2大豆对疫霉根腐病抗病性鉴定方法朱振东 王晓鸣(中国农业科学院作物品种资源所 北京 100081)摘要 应用下胚轴伤口接种方法鉴定85份大豆种质对大豆疫霉菌1号生理小种的抗病性,在两次鉴定中有95.29%的大豆品种(系)表现一致的抗病或感病反应。
本方法所获鉴定结果稳定可靠,利用注射器接种可以极大地提高工作效率,建议作为我国鉴定大豆种质资源对大豆疫霉根腐病抗病性的基本方法。
关键词 大豆 大豆疫霉菌 胚轴伤口接种 抗病性鉴定由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)引起的大豆疫霉根腐病是严重影响大豆生产的破坏性病害之一,该病于1948年首先发生于美国的印第安纳州,目前已分布于世界各主要大豆生产区[1]。
1989年沈崇尧和苏彦纯在我国黑龙江、吉林和北京从大豆罹病植株上首次分离到大豆疫霉菌[2]。
随后,其他一些研究者也相继在黑龙江的许多地区分离到该菌并发现病原菌存在致病力分化[3～5]。
朱振东和王晓鸣将其分离的大豆疫霉菌分离物鉴定为1号生理小种[6]。
大豆疫霉菌已成为影响黑龙江大豆生产的重要病原菌之一[4]。
大豆对大豆疫霉菌的抗性由显性单基因控制,种植抗病品种是防治大豆疫霉根腐病的主要方法[1]。
因此,鉴定大豆疫霉根腐病发生区主要栽培大豆品种的抗病性,筛选直接用于生产的抗病品种是控制病害发生和蔓延的有效途径;同时迅速开展我国大豆种质资源的抗病性鉴定,为抗病育种提供丰富抗原,加速抗病育种的进展。
本文对下胚轴伤口接种鉴定大豆对大豆疫霉根腐病抗病性的方法进行评价,为建立我国统一的对该病抗病性鉴定方法提供参考。
1 供试材料供试大豆疫霉菌为41-1菌株,从黑龙江农科院合江地区农科所试验田罹病大豆植株上分离获得,已鉴定为1号生理小种[6]。
菌株用稀释V8培养基保存和培养。
黑龙江大学本科生毕业论文论文题目：大豆品种资源对疫霉根腐病抗病性评价学院：农业资源与环境学院年级：2011级专业：植物保护姓名：郭亮学号：指导教师：马淑梅2014年5 月7日摘要通过对大豆品种抗疫霉根腐病鉴定，旨在为抗病育种提供优良抗源和挖掘新的抗病基因。
采用苗期下胚轴接种方法，对黑龙江和吉林大豆品种接种疫霉根腐病菌优势生理小种。
结果表明：黑龙江省的137份大豆品种对1号生理小种表现抗病的有54个，占%，表现感病的有83个，占%。
吉林省的54份大豆品种对1号生理小种表现抗病的有34个，占63%，表现感病的有20个，占37%。
大豆品种对多个生理小种（5个）的抗性鉴定结果表明，参鉴的黑龙江省99个大豆品种中，有41个品种抗1个或1个以上的小种，占鉴定总数的%。
其中，有9个品种对5个小种表现为抗病，占%；有3个品种对4个小种表现为抗病，占%；有5个品种对3个小种表现为抗病，占%；有14个品种对2个小种表现为抗病，占%；有10个品种对1个小种表现为抗病，占%。
关键词大豆品种；疫霉根腐病；抗性评价AbstractWe identify soybean cultivar resistant to Phytophthora sojae to supply good anti-disease resource for breeding for disease resistance and discover new disease-resistant genes. We use seedling stage hypocotyl inoculation method to vaccinate advantage physiological seeds of Phytophthora sojae in Heilongjiang and Jilin soybean cultivar. Our results showed that there were 54 soybean cultivars in 137 cultivars in Heilongjiang Province resistant to Number 1 physiological seed, occupied %, and 83 cultivars were susceptible to disease, occupied %. While in Jilin Province, 34 cultivars in 54 soybean cultivars were resistant to Number 1 physiological seed, occupied 63%, 20 ones were susceptible, occupied 37%.The identification results of soybean cultivar resistant to 5 physiological seeds revealed that in 99 soybean cultivars from Heilongjiang identified, there were 41 cultivars were resistant to one or more than one seed, occupied % of the total identified, and 5 cultivars resisted to 3 seeds, occupied %, as well as 14 cultivars were resistant to 2 seeds, occupied %, and 10 cultivars was able to resist to 1 seed, occupied %.Key wordssoybean cultivar; Phytophthora sojae; resistant evaluation目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (II)第一章前言 (1)大豆疫霉根腐病概述 (1)1.1.1大豆根腐病的分布和危害 (1)1.1.2大豆根腐病菌的生物学特性 (1)1.1.3大豆根腐病菌的侵染和流行规律 (2)大豆疫霉根腐病致病性变异与研究目的 (2)1.2.1大豆根腐病致病性变异 (2)1.2.2研究目的 (3)第二章试验材料与方法 (4)供试材料 (4)试验方法 (4)2.2.1大豆植株培植 (4)2.2.2鉴定方法 (4)调查评价标准 (4)第三章结果分析 (5)大豆品种对疫霉根腐病的抗病性鉴定 (5)3.1.1大豆品种对1号优势生理小种的抗性鉴定与评价 (5)3.1.2大豆品种对多个生理小种的抗性鉴定与评价 (9)3.1.3黑龙江省、吉林省以及国外的大豆品种抗性比较 (14)第四章结论 (15)参考文献 (17)致谢 (19)第一章前言大豆疫霉根腐病概述1.1.1大豆根腐病的分布和危害大豆根腐病是由大豆疫霉根腐病菌(Phytophthora sojae)引致的病害是一种典型的土传病害，是严重影响大豆生产的破坏性病害之一，该病于1948年首先发生于美国的印第安纳州，1954年在北卡罗兰那州被确认为由Phytophthora sojae引起,之后相继在澳大利亚、加拿大、匈牙利、日本、阿根廷、前苏联、意大利和新西兰等国都发现了该病,仅美国就有800万公顷受害。
于1989年沈崇尧等首次在我国东北地区分离到大豆疫霉根腐病菌,目前在北京、山东、内蒙等地都已分离到该菌,1995年3月增列为我国重要的对外检疫对象。
黑龙江省植保站1997、1998年对黑龙江省大豆疫病进行普查工作,仅黑龙江一省已有34个县市,5个国营农场分别发生该病,发病面积己超过30万公顷,大豆疫霉根腐病已成为影响黑龙江乃至整个东北大豆生产的重要病原菌之一。
目前已分布于世界各主要大豆生产区[1]。
在我国部分大豆产区已有发生，其危害严重，对大豆产量和品质影响很大，是大豆生产上急需解决的重要问题[2]。
该病已是黑龙江省大豆生产上的主要病害之一，近年在生产上发生呈上升趋势。
此病在大豆出苗前病害可引起种子腐烂及死苗。
出苗后因根腐或茎腐引起幼苗萎蔫和死亡。
大豆在整个生育期均可感染大豆疫霉病，造成出苗前种子腐烂和出苗后幼苗猝倒，或生长发育的其它时期植株活力降低,逐渐死亡。
较大的植株受害,茎基部变褐腐烂,病部环绕茎并蔓延至第10节。
下部叶片脉间变黄,上部叶片褪绿,以后植株萎蔫,叶片凋萎仍悬挂植株上。
病株主根常变褐色,侧根、支根多腐烂。
病部被镰刀菌、拟茎点菌等真菌再度侵染而呈现红色或黑色。
1.1.2大豆根腐病菌的生物学特性大豆疫霉菌有性态产生卵孢子。
卵孢子球形，壁厚，单生在藏卵器里。
雄器侧生。
卵孢子发芽长出芽管，形成菌丝或孢囊。
孢囊无乳状突起，萌发后形成游动孢子或直接萌发生出芽管。
形成游动孢子最适温度为15℃，最低为5℃，孢子囊直接萌发适温为25℃。
卵孢子在水中4天后萌发，每天需光照2小时以上。
24～27℃卵孢子萌发率高达78%，15℃或30℃萌发率只有8%～9%。
该菌已划分出24个生理小种。
1.1.3大豆根腐病菌的侵染和流行规律大豆疫霉病菌以卵孢子在土壤中存活越冬成为该病初侵染源。
带有病菌的土粒被风雨吹或溅到大豆上能引致初侵染，积水土中的游动孢子遇上大豆根以后，先形成休止孢子，后萌发侵入，产生菌丝在寄主细胞间蔓延，形成球状或指状吸器汲取营养，同时还可形成大量卵孢子。
土壤中或病残体上卵孢子可存活多年。
卵孢子经30天休眠才能发芽。
大豆根腐病的流行与气象条件、品种抗病性及菌源量密切相关。
气候潮湿也有利于该病害的发生，高度湿润的环境可以加速病情蔓延。
大豆重迎茬和不翻耕豆田都会导致田间越冬菌源量增加，如果连续种植会使病原菌大量积累，导致根腐病的大发生。
大豆根腐病的抗原研究也是一个很重要的课题，广泛收集、鉴定、筛选抗原是抗病育种的基础。
在解决了大豆根腐抗原的问题后，抗病品种的选育就尤为重要了。
大豆疫霉根腐病致病性变异与研究目的1.2.1大豆根腐病致病性变异致病性是指病原物所具有的破坏寄主并诱发其发生病害的特性，是一种病原物的、较为固定的性状，如有的病原物引起叶部病害，有的病原物则引起组织腐烂。
致病型是病原物的种下分类单元，它是由病原菌对寄主种或一个种的不同品种基因型的致病专化性决定的。
病原菌不同致病型的形态相似，但对含有不同基因型的寄主的致病性是不同的。
全世界己培育出了大量的抗病品种广泛应用于生产，但是抗病品种在种植几年后会出现抗性丧失而成为感病品种。
70年代早期在俄亥俄州由于3号小种的盛行，导致抗l号小种的品种的抗性丧失[3]。
在美国俄亥俄州RpSal和Rpscl基因抗性丧失的时间大约为8-10年，据此推算第3个广为利用的抗性基因Rpslk也将在几年内丧失抗性[4]。
由于单抗基因的使用，促进了能克服该抗性基因的小种的积累，最终会导致品种抗性丧失。
所以说前景堪忧，挑选优秀的抗病品种和抗病育种势在必行。
抗病育种是防治大豆疫霉病的最经济有效的途径。
抗病性丧失问题已成为农作物产量下降、品质变劣的限制性因素[5]。
研究已经明确，该病原菌的毒性变异是导致作物品种抗病性丧失的直接原因，因此，掌握病原菌毒性变异及毒力结构对种质资源抗病性的正确评价和抗性基因的合理应用具有重大意义，并有助于延长抗性品种的使用寿命[6-7]。
在植物病害的综合防治各项技术和措施中，抗病品种的应用是防治植物病害最经济、最有效的途径。
人类利用抗病品种控制了大范围流行的毁灭性病害[8]。
因此，鉴定大豆疫霉根腐病发生区主要大豆品种的抗病性，筛选直接用于生产的抗病品种是控制病害发生和蔓延的有效途径；同时迅速开展我国大豆种质资源的抗病性鉴定，为抗病育种提供丰富抗源，加速抗病育种的进程。
大豆对疫霉根腐病菌的抗性由显性单基因控制，迄今已有14个抗大豆疫霉根腐病基因被鉴定,但这些基因在我国尚未利用。
在我国已筛选出一些抗大豆疫霉根腐病菌的种质资源[9-14],但多是用当地的菌原进行鉴定的，尤其是多抗性鉴定工作还开展的很少。
多年来，黑龙江省大豆疫霉根腐病菌的毒力结构逐渐趋于复杂化,多种毒力类型已被鉴定，新的优势毒力型也正在形成，如对Rps1d、Rps3b和Rps5抗病基因的毒力频率已超过了50%[17-20]。
因此，开展大豆抗疫霉根腐病多抗性鉴定，筛选多抗性大豆品种和抗源已势在必行。
1.2.2研究目的大量的研究表明，大豆群体内，抗根腐病的材料是非常丰富的，这在大豆品种、品系和资源材料中都可以找到，这也是大豆抗根腐病育种的基础。
本研究的目的是对黑龙江省主要大豆品种和吉林省的大豆品种进行抗大豆疫霉根腐病菌毒力类型鉴定,为抗病品种的合理、有效利用提供依据。
