中国花生青枯病抗性遗传改良研究进展

由Rastonia solanacearum E. F. Smith 引起的青枯病是中国及一些东南亚国家花生生产的重要限制因子。综述了近年来中国在花生青枯病的病原鉴定、抗病机理、抗性遗传规律、抗病种质鉴定发掘、抗病品种选育方面取得的研究进展及成就,并就存在的抗性品种产量较低、品质性状差、抗性鉴定费时费力、所利用抗源单一等问题进行了讨论,提出今后研究的重点在于采用多重杂交方式或借助现代生物技术引进疏枝亚种为抗源,同时要大力发掘利用野生花生抗性材料,完善分子标记辅助选择体系     

分子标记在花生遗传图谱及QTL定位中的研究进展

分子标记为花生遗传图谱构建及QTL定位的基础。本文介绍了分子标记的种类和特点,从遗传多样性分析、遗传图谱构建、基因定位等三方面综述了常用分子标记在花生遗传育种中的应用及研究进展,对分子标记技术在花生遗传图谱构建及QTL定位中的应用进行了探讨。     

抗青枯病花生种质的遗传多样性

以栽培种花生2个亚种4个植物学类型的31份对青枯病具有不同抗性的种质为材料,通过SSR和AFLP技术分析了其DNA多样性,并与通过形态和种子品质性状揭示的表型多样性进行了比较。结果表明,不同类型的抗青枯病花生品种之间存在丰富的DNA多样性,SSR揭示的品种间遗传距离大于AFLP揭示的品种间遗传距离,基于二者的聚类分析结果趋势一致,结合花生的植物学类型、地理来源和系谱分析,以SSR的聚类结果与表型性状的聚类结果更为吻合。感病优质高产品种“中花5号”与密枝亚种的普通型和龙生型的抗病材料的差异很大,与育种中被广泛利用的抗源“协抗青”和“台山三粒肉”的差异相对较小,与“远杂9102”的差异更小。     

花生出仁率QTL分析及其与荚果大小的相关性

花生是重要的油料作物,成熟花生的出仁率不仅与花生的产油量相关,还与果壳厚度及脱壳难易程度相关,是花生遗传改良的重要性状。本研究以远杂9102×徐州68-4杂交后代衍生的重组自交系(RIL)的188个家系为材料,2013—2014年连续2年考察出仁率和荚果表型,发现有29份材料的出仁率稳定高于高值亲本远杂9102。出仁率与荚果长、荚果宽、荚果厚和百果重之间呈显著或极显著负相关。利用已构建的包含365个标记22个连锁群的遗传连锁图,采用Win QTLcart 2.5软件的复合区间作图法对出仁率进行QTL定位和效应估计,2年共检测到22个出仁率QTL,表型贡献率为2.75%~13.49%,其中2年重复检测到的区间有5个(AHGS0344–AGGS2438、AGGS0957–AHGA7048、AGGS0058–AHGA72558、AHTE0446–AHGA363492和AGGS0311–AGGS2287),分布在连锁群LG02、LG03和LG10上,表型贡献率为3.61%~13.49%。结合前期对该群体荚果大小QTL定位分析结果,有4个与出仁率相关的区间同时存在荚果大小QTL,其遗传效应均相反。在2年能检测到的出仁率QTL中,LG02上的区间AHGS0344–AGGS2438有与荚果长相关的QTL。在1年能检测到的出仁率QTL中,LG13上的区间AHTE0470–AGGS1233有与荚果长、百果重相关的QTL,LG06上的区间AGGS1363–AHGA24894有与荚果长相关的QTL,LG18上的区间AHTE0381–AGGS0100有与荚果宽、荚果厚相关的QTL。     

花生种子白藜芦醇含量QTL定位分析

本研究利用“中花10×ICG 12625”衍生的RIL群体共140个家系及其亲本为材料，通过高效液相色谱检测各家系在2014年及2015年收获的花生种子中的白藜芦醇含量。结果表明，RIL群体白藜芦醇含量变异范围为38.27~352.08 μg/ kg。通过两年重复检测，获得稳定高白藜芦醇含量材料4份(QT0339、QT0369、QT0450和QT0454)，含量为143.90~215.60 μg/ kg，在2014年环境中，这四份材料白藜芦醇含量分别超过高值亲本32.31 %、5.80 %、86.46 %和79.52 %，在2015年环境中白藜芦醇含量分别超过高值亲本106.04 %、49.78 %、7.90%和52.87%。利用前期通过该群体构建的遗传连锁图谱，应用WinQTLCart 2.5软件定位到花生种子白藜芦醇含量相关QTL13个，贡献率在2.2 %~7.4 %之间，其中qRB8.1a以及qRB8.1b为两年环境中重复检测到的QTL。本文研究结果为培育白藜芦醇含量高的花生新品种提供理论依据。     

花生种质耐低温性研究进展

花生是我国重要的油料和经济作物,春播花生常因受倒春寒等低温冷害导致出苗低、烂种,严重影响产量和品质,耐低温性成为花生种植的关键考虑因子。为花生耐低温性鉴定方法的选择及其耐低温花生种质的筛选提供参考,从花生种质耐低温表型鉴定研究方法、耐低温相关的生理生化指标测定、耐低温分子生物学研究和耐低温花生种质资源等方面进行综述,总结归纳花生耐低温研究进展,并提出下一步研究方向。     

一种快速、有效鉴定花生青枯病抗性方法的建立

土传性青枯菌主要是从花生根部入侵使花生植株出现感病表征。为建立一种室内快速、有效鉴定花生资源青枯病抗性的方法,通过设置不同的菌液浓度和接种时间长度,以伤根浸根法对2个抗感花生品种进行感病比较。试验结果表明,在该培养条件和接种方式下,进行抗性鉴定的最佳菌液浓度为3.0×107cfu/ml,浸根时间30min。     

中国花生核心种质的建立及与ICRISAT花生微核心种质的比较

以中国花生种质资源数据库中记录的6 390份花生资源为材料, 以其基本数据、特征数据和评价数据为信息, 采用分层分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法, 构建了由576份资源组成的花生核心种质, 占基础收集品的9.01%。除出仁率外, 核心种质与基础收集品种间的其他14个性状平均值和多样性指数差异均不明显, 表明本研究建立的核心种质是有效的。与ICRISAT花生微核心种质的比较, 中国花生资源在龙生型和珍珠豆型方面具有优势, 叶片长、叶片宽、种子长、种子宽的遗传多样性丰富; 而ICRISAT花生资源在多粒型和普通型方面具有优势, 且植株高度和总分枝数的遗传多样性比中国花生资源丰富。     

野生花生抗青枯病种质的发掘及分子鉴定

以花生属5个区组的79份野生花生种质为材料,系统鉴定了野生花生对青枯病的抗性反应,从中发掘高抗青枯病的种质15份,含匍匐区组种质3份、直立区组1份、异形花区组1份、花生区组8份、未命名种质2份,抗病材料频率达到19%,高于栽培种花生资源的抗性频率。通过SSR分析表明,在所获得的抗青枯病野生花生材料中,四倍体野生种A.monticola与栽培种花生的亲缘关系最近,其次为花生区组的二倍体野生种A.duranensis和A.chacoense。根据DNA扩增结果,绘制了抗青枯病种质的指纹图谱,明确了其SSR分子特性。     

中国花生小核心种质与ICRISAT微核心种质的SSR遗传多样性比较

明确花生种质资源的遗传多样性和分布规律,对于发掘优良种质资源,选配优良亲本,拓宽育成品种的遗传基础具有重要意义。核心种质为种质资源的研究、评价和鉴定带来了方便。本研究从206对SSR引物中筛选26对引物对我国花生小核心种质和ICRISAT微核心种质共466份资源进行了遗传多样性分析,相似系数为0.49～0.99,鉴定出遗传差异最大的种质L2刚果(中国花生资源)与ICG12625(ICRISAT资源),相似系数为0.49。分析结果表明,多粒型花生的多态性信息量(0.761)和遗传多样性指数(0.97～1.11)均最大(平均相似系数最小,0.73～0.76),其次是普通型花生。中国花生种质资源与ICRISAT资源存在较大差异,尤其是ICRISAT的赤道型材料ICG12625,与中国花生资源的差异最大。相似系数和遗传多样性指数的分析结果均表明,我国花生种质资源的遗传多样性比ICRISAT资源丰富。