【正文】 6 綜合兩類(lèi)抗性的育種方法 抗侵染育種通過(guò)抗源親本與農(nóng)藝親本的雜交或回交 ,分離世代在人工接種主要流行株系的條件下鑒定選擇。 5 品種更替速度與抗 SMV 育種方案的選擇 大豆花葉病毒流行的初侵染來(lái)源主要是帶病毒種子長(zhǎng)出的病苗 ,再侵染則依靠介體蚜蟲(chóng)的傳播。由于抗病品種對(duì)株系的選擇以及病原物可能產(chǎn)生的致病性突變 ,株系結(jié)構(gòu)處于不斷變化過(guò)程中。在沒(méi)有系統(tǒng)鑒定大豆花葉病毒株系以及明確大豆對(duì) SMV 的抗性遺傳之前 ,育種工作者 所采取的育種策略是在自然條件下選擇田間抗病性相對(duì)優(yōu)良的品種做親本 ,在雜交后代中在選擇農(nóng)藝性狀的同時(shí) ,選擇抗性較好的個(gè)體以及家系形成新的品種。它實(shí)際上反映在抗 SMV 擴(kuò)展方面數(shù)量上的差異。接種 SC8 株系與接種其他株系相比，發(fā)病率、病級(jí)及病情擴(kuò)展速度最高，潛育期最 短 , N3 其次， N1 和 Sa 最低。 花葉型： 0 級(jí)：免疫、無(wú)癥狀或僅在接種葉上出現(xiàn)局部枯斑； 1 級(jí)：輕花葉； 2 級(jí)：黃斑花葉、葉片輕度皺縮； 3 級(jí)：重花葉、葉片皺縮卷曲； 4 級(jí)：葉片嚴(yán)重皺縮且植株矮化。 寄主對(duì)病原物的抗性可分為質(zhì)量抗性和數(shù)量抗性。特別是Ｒｓａ ,在連鎖分析時(shí) ,它與兩個(gè)ＲＦＬＰ標(biāo)記Ｗ 051Ｈ、Ｗ 052Ｈ都不連鎖。它們與Ｒｎ Ｒｎ 3 的距離分別為 15 04ｃＭ、17 82ｃＭ、 15 37ｃＭ和 16 14ｃＭ、 17 82ｃＭ、 16 58ｃＭ。 中抗 , 6 10 個(gè) 。Ｗｅｉｓｅｍａｎｎ等 (1992)[3 38]找到了一個(gè)與Ｉ位點(diǎn)相距 標(biāo)記ＰＢＬＴ 65。但由于抗性鑒定工作量大、易受環(huán)境因素影響以及大豆胞囊線蟲(chóng)群體本身的異質(zhì)性 ,各個(gè)研究者的結(jié)果差異很大 ,具有抗源和組合特異性。在本試驗(yàn)條件下 SCN 似乎不影響 AM真菌在根內(nèi)的泡囊發(fā)育狀況 , 僅 抑制了少數(shù)供試 AM 真菌的侵染 。我國(guó)也相繼觀察到 AM 真菌的數(shù)個(gè)菌種能在 SCN胞囊內(nèi)產(chǎn)孢 , 并有菌絲分布 [3 。該種方法在小麥慢條銹性鑒定中曾有報(bào)道 [7],這種方法也可用于大豆對(duì)ＳＭＶ?jǐn)?shù)量抗性的鑒定。品種抗性的好壞最終體現(xiàn)在產(chǎn)量損失上 ,產(chǎn)量損失實(shí)際上是各個(gè)抗性組分綜合作用的結(jié)果 ,但產(chǎn)量損失需要一個(gè)完整的生長(zhǎng)季才能鑒定 ,而且容易受環(huán)境因素的影響 ,所以產(chǎn)量損失不作為綜合病情指數(shù)的構(gòu)成因子。以往對(duì)ＳＭＶ質(zhì)量或反應(yīng)型 (免疫 )抗性進(jìn)行了廣泛研究。說(shuō)明選育數(shù)量抗性品種對(duì)控制ＳＭＶ危害有實(shí)質(zhì)性意義。另外在過(guò)去的抗性鑒定中，從接種后的 7 d 開(kāi)始調(diào)查病情，一般到 20 d左右結(jié)束，在此之前顯癥的判為感病品種，否則為抗病品種。而數(shù)量抗性則表現(xiàn)為抗擴(kuò)展，病原物可以完成侵染過(guò)程、建立寄生關(guān)系，但潛育期長(zhǎng)、發(fā)病率低、病原繁殖率低、病程發(fā)展慢，最終病情較輕，產(chǎn)量影響較小。數(shù)量抗性對(duì)病原物的選擇壓力較小，不易引起由優(yōu)勢(shì)小種變更而導(dǎo)致的品種抗性喪失，因而抗性穩(wěn)定而持久。顯而易見(jiàn)，那些潛育期大于 20 d 的長(zhǎng)潛育期數(shù)量抗性品種將被劃為質(zhì)量抗性品種，如 AGS1邳縣 茶豆過(guò)去認(rèn)為對(duì) Sa 為質(zhì)量抗性，其實(shí)是長(zhǎng)潛育期的數(shù)量抗性品種。 以往抗大豆花葉病毒 (ＳｏｙｂｅａｎＭｏｓａｉｃＶｉｒｕｓ ,ＳＭＶ )育種著重在抗感染的質(zhì)量抗性 [1]。而最近的研究發(fā)現(xiàn) ,大豆中不但存在對(duì)ＳＭＶ的質(zhì)量抗性 ,也存在對(duì)ＳＭＶ的數(shù)量 (程度型 )抗性 [1,2]。由發(fā)病率、病級(jí)和自接種至最高病情的天數(shù)三個(gè)因子構(gòu)成的綜合病情指數(shù) (ＳＤＩ )為 ＳＤＩ =(ＩＳ /Ｔ )/(ＩＳ /Ｔ ) 其中分子項(xiàng)Ｉ、Ｓ、Ｔ分別為待鑒定品種的發(fā)病率、病級(jí)以及接種至最高病情所經(jīng)歷天數(shù)。 由發(fā)病率、病級(jí)和自接種至最高病情的天數(shù)三個(gè)因子構(gòu)成綜合病情指數(shù) (ＳＤＩ )與聚類(lèi)和判別分析的分類(lèi)效果基本一致。然而 , 也有部分研究結(jié)果表明所試驗(yàn)的 AM 真菌沒(méi)有顯著抑制植物病原線蟲(chóng) , 甚至在一定程度上加重病害 [4 。 與此相反 , 還在一定程度上增加了 G. m osseae 產(chǎn)孢數(shù)量 , 這是十分有趣的 , 對(duì)于 AM 真菌和 SCN 二者之間的生物學(xué)內(nèi)在作用特點(diǎn)值得進(jìn)一步探討。Ｒｉｇｇｓ等建立的生理小種鑒定模式雖被廣泛采用 ,但鑒別寄主中抗性基因的重疊引起 研究者的爭(zhēng)議。Ｍａｔｔｈｅｗｓ [39]等依據(jù)ＰＢＬＴ 65 兩端序列設(shè)計(jì)了兩個(gè)ＰＣＲ引物 ,將ＲＦＬＰ標(biāo)記轉(zhuǎn)化為ＰＣＲ標(biāo)記 ,并且驗(yàn)證了ＰＣＲ標(biāo)記在抗性鑒定中是非常有效的。 高感 , 30 個(gè)以上 [46. 我國(guó)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)基本與美國(guó)一致 , 按根上孢囊數(shù)分為 5 級(jí) : 免疫 , 0。 大豆花葉病毒病 (ＳｏｙｂｅａｎＭｏｓａｉｃＶｉｒｕｓ ,簡(jiǎn)稱(chēng)ＳＭＶ )是危害大豆的世界性病害之一 ,在世界各大豆產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生 ,發(fā)病率為 30%～ 60%,嚴(yán)重時(shí)甚至造成大面積絕產(chǎn) [1]。對(duì)這一現(xiàn)象的解釋有待進(jìn)一步研究。質(zhì)量抗性表現(xiàn)為抗侵染，寄主與病原物之間不能建立寄生關(guān)系。 壞死型： 0 級(jí)：免疫、無(wú)癥狀或僅在接種葉上有局部枯斑； 1 級(jí)：部分葉片上出現(xiàn)可見(jiàn)微小壞死斑； 2 級(jí)：多數(shù)壞死斑直徑在 5mm 以下或有部分葉脈壞死，其長(zhǎng)度小于 10mm； 3 級(jí)：壞死斑連片或主脈壞死長(zhǎng)度大于 20mm； 4 級(jí)：葉片因壞死脫落，或壞死面積超過(guò)葉片面積 50%，或出現(xiàn)頂枯，植株停止生長(zhǎng)。說(shuō)明株系致病力存在強(qiáng)弱之別， SC N3 株系侵襲力較強(qiáng)， Sa、 N1 株系侵襲力相對(duì)較弱。 抗侵染具有株系專(zhuān)化性。這種抗病育種方法在田間多株系同時(shí)并存情況下 ,沒(méi)有針對(duì)特定株系鑒定抗性和選擇 ,實(shí)際上是對(duì)大豆抗擴(kuò)展的選擇和累積 ,它在早期大豆抗 SMV育種中發(fā)揮了重要作用。蓋鈞鎰等〔 4〕研究發(fā)現(xiàn) ,我國(guó)南方大豆產(chǎn)區(qū)目前的 SMV 株系結(jié)構(gòu)與濮祖芹等〔 5〕所鑒定的株系已有明顯不同。 SMV 的流行不僅與初侵染來(lái)源和介體蚜蟲(chóng)的有無(wú)有關(guān) ,而且與它們的數(shù)量多少關(guān)系密切 ,二者 雖然存在 ,但數(shù)量不足時(shí) ,SMV 也不能流行。由于抗侵染育種是對(duì)抗侵染的選擇 ,在選擇過(guò)程中對(duì)表現(xiàn)系統(tǒng)癥狀的個(gè)體 或家系 ,無(wú)論其病情高低一律淘汰 ,因此抗侵染育種必然導(dǎo)致抗擴(kuò)展基因的流失。在目前育 此資料來(lái)自企業(yè) 種水平下 ,在自然發(fā)病條件下的田間抗性育種在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將在大豆抗 SMV 育種中發(fā)揮作用。有些專(zhuān)家認(rèn)為即使采用中度抗擴(kuò)展品種 ,一般也可以控制 SMV 的流行 ,但在一般年份要遭受輕度的產(chǎn)量損失。從不同地區(qū)株系劃分體系可以看出 ,各地株系組成并不相同。 2 大豆對(duì) SMV 兩類(lèi)抗性育種的歷史演變 大豆對(duì) SMV 的抗性育種經(jīng)歷了從田間抗性到專(zhuān)化抗性育種的過(guò)程。而抗擴(kuò)展則是在 SMV 系統(tǒng)侵染后 ,出現(xiàn)系統(tǒng)癥狀 ,只是發(fā)病率和病級(jí)較低 ,潛育期長(zhǎng) ,病情發(fā)展慢 ,最終產(chǎn)量損失小。 同一組品種在接種 Sa 株系時(shí)發(fā)病率大于 70%的品種所占比率僅為 43%； SC8 時(shí)高達(dá) 83%； N1 時(shí)約占 65%； N3 時(shí)約占 70%。 此資料來(lái)自企業(yè) 如在同一植株上同時(shí)出現(xiàn)花葉、壞死二種癥狀，病級(jí)取級(jí)別高者。大豆對(duì) ＳＭＶ 的數(shù)量抗性是曾被學(xué)術(shù)界忽視而又值得利用的一類(lèi)抗性，它一般比質(zhì)量抗性具有更寬的抗譜和更好的持久性。在本研究中 ,ＲＦＬＰ標(biāo)記ＷＯ 5 有兩個(gè)位點(diǎn) ,Ｗ 051Ｈ 位于Ｎ 17 Ｊ連鎖群上 ,Ｗ 052Ｈ位于Ｎ 9 Ｄ 2ａ連鎖群上 ,而 5 個(gè)抗病基因 (Ｒｓａ、Ｒｎ Ｒｎ Ｒｓｃ Ｒｓｃ 9)卻定位在連鎖群Ｎ 8 Ｄ 1ｂ +Ｗ上。將 5 個(gè)抗病基因定位于Ｎ 8 Ｄ 1ｂ +Ｗ連鎖群 ,有 3 個(gè)ＲＦＬＰ標(biāo)記和Ｒｎ Ｒｎ 3 都連鎖 ,分別為Ａ 691Ｔ、 此資料來(lái)自企業(yè) Ｋ 477Ｉ、ＬＣ 5Ｔ。 高感 , 55 個(gè)以上 . 目前 , 在美國(guó)采用孢囊數(shù)判定抗病性的劃分指標(biāo)多為 : 高抗 , 0 5 個(gè) 。 由于ＲＦＬＰ標(biāo)記操作復(fù)雜而難以應(yīng)用于標(biāo)記輔助選擇 ,所以尋找ＰＣＲ標(biāo)記更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。已經(jīng)證明大豆對(duì)胞囊線蟲(chóng)的抗性受多個(gè)基因控制。 關(guān)于線蟲(chóng)對(duì) AM 真菌的影響 , 總結(jié)以往的報(bào)道 , 有 64. 3%的試驗(yàn)結(jié)果證明線蟲(chóng)不影響AM 真菌的侵染和繁殖 , 25. 0% 的表明線蟲(chóng)能抑制或減少 AM 真菌的侵染和繁殖 , 10. 7% 的報(bào)道證實(shí)在一定條件下線蟲(chóng)可增加 AM 真菌的侵染和繁殖 [4 。 Francl 等證實(shí)了 G lom us f asicu latum 能弱寄生于 SCN 的胞囊。利用潛育期、發(fā)病率 ,病級(jí)和病情擴(kuò)展速度四個(gè)抗性組分所包含的信息 ,根據(jù)各個(gè)組分的表現(xiàn) ,通過(guò)聚類(lèi)分析和判別分析把參試品種對(duì)ＳＭＶ的數(shù)量抗性歸入免疫、高抗、中 抗、中間、中感和高感 6種類(lèi)型。為簡(jiǎn)化調(diào)查和計(jì)算 ,以接種ＳＭＶ株系之日至達(dá)到最高病情所經(jīng)歷天數(shù)替代潛育期和病情發(fā)展速度作為構(gòu)建綜合病 情指數(shù)時(shí)品種抗擴(kuò)展能力的度量因子。 大豆花葉病毒 (Ｓｏｙ ｂｅａｎＭｏｓａｉｃＶｉｒｕｓ ,ＳＭＶ )病是危害大豆生產(chǎn)主要病害之一 ,嚴(yán)重影響大豆產(chǎn)量和品質(zhì)。通過(guò)比較ＳＭＶ對(duì)質(zhì)量抗性、數(shù)量抗性和感病 3類(lèi)大豆品種的影響 ,證實(shí)數(shù)量抗性品種在株高、單株粒數(shù)以及大豆產(chǎn)量等方面受ＳＭＶ影響顯著小于感病品種 ,與質(zhì)量抗性品種接近。 4 5 以往的抗病性研究只把品種分成抗與感截然不同的兩大類(lèi)，習(xí)慣上把那些發(fā)病率低于 10%的品種也劃為質(zhì)量抗性品種，例如蓋鈞鎰等 [8]在鑒定大豆品種對(duì) SMV 的抗性時(shí)，發(fā)現(xiàn)溧水中子黃豆抗 Sa、 Sc、Sg、 Sh 4 個(gè)株系，實(shí)際上它在 4 個(gè)株系上的發(fā)病率分別是 4/4 3/4 1/3 3/35，在本試驗(yàn)中該品種在 4 個(gè)供試株系上也均有較低的發(fā)病率，由此可見(jiàn)它是抗性較好的數(shù)量抗性品種，豐縣紅管豆情況也是如此。質(zhì)量抗性表現(xiàn)為抗侵染，寄主與病原物之間不能建立寄生關(guān)系。有關(guān)學(xué)者認(rèn)為數(shù)量抗性在生產(chǎn)上足以起到防病保產(chǎn)的作用，因此它正受到抗病育種者的重視[1～ 7]。與上述情況相反，誘變 徐豆一號(hào)等在過(guò)去的鑒定中被認(rèn)為屬于感病品種，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們?cè)诮臃N了 SMV 后潛育期相對(duì)較長(zhǎng)、病情較輕，屬于較好的數(shù)量抗性品種，這正好說(shuō)明了為什么徐豆一號(hào)、誘變 30 在以往的黃淮地區(qū)抗 SMV育種中被廣泛作為抗源的原因。由于株系組成變化或品種引入到株系構(gòu)成不同的地區(qū)使抗性品種變?yōu)楦胁?,導(dǎo)致ＳＭＶ流行。數(shù)量抗性與潛育期、發(fā)病率、病級(jí)、病情擴(kuò)展速度 ,產(chǎn)量損失等多個(gè)組分有關(guān)。分母項(xiàng)Ｉ、Ｓ、Ｔ分別為感病對(duì)照品種 (ＣＫ )的發(fā)病率、病級(jí)以及接種至最高病情所經(jīng)歷天數(shù)。聚類(lèi)分析依賴(lài)于整個(gè)群體 ,綜合病情指數(shù)是與共同對(duì)照的相對(duì)值 ,可進(jìn)行不同環(huán)境間材料的抗性比較 ,不受材料數(shù)量、時(shí)間、批次、地點(diǎn)的限制。 另外還有部分研究尚未確定其供試線蟲(chóng)和AM 真菌的作用關(guān)系。 在菌根真菌與病原線蟲(chóng)的直接作用機(jī)制中 , 人們很早就注意到 AM 真菌對(duì)病原線蟲(chóng)的內(nèi)寄生作用。分子標(biāo)記結(jié)合經(jīng)典遺傳試驗(yàn)定位了 2個(gè)抗性基因位點(diǎn)ｒｈｇ 1 和Ｒｈｇ 4,ｒｈｇ 1 在抗性遺傳中貢獻(xiàn)較大且具有非小種專(zhuān)化抗性 ,對(duì)抗病育種和基因克隆有重要意義 ,在Ｇ連鎖群上許多與ｒｈｇ 1 緊密連鎖的分子標(biāo)記已經(jīng)找到 , 11 并證明在抗性鑒定中有很大的利用價(jià)值。Ｑｉｕ等 (1999)[40]在ＰｅｋｉｎｇＥｓｓｅｘ的Ｆ 2∶ 3 群體中篩選到了與抗 5 號(hào)小種的基因連鎖的ＲＦＬＰ標(biāo)記 ,其中 5 個(gè)標(biāo)記 ,Ａ 593 和Ｔ 005 位于Ｂ連鎖群上 ,Ａ 018 位于Ｅ連鎖群 ,Ｋ 014 和Ｂ 072 位于Ｈ連鎖群 ,與抗 1 號(hào)小種的位點(diǎn)連鎖 ,可以解釋 %的變異 ,以上 5 個(gè)中的 3個(gè)標(biāo)記Ｂ 07Ｋ 01Ｔ 005 與抗 3 號(hào)小種的位點(diǎn)連鎖 ,可以解釋 %的變異 ,由此可以推測(cè)Ｐｅｋｉｎｇ中控制對(duì) 1 號(hào)和 3 號(hào)小種抗性的基因位于相同的位點(diǎn)上。 高抗 , 0. 1 3. 0。研究表明 :除影響植株生長(zhǎng)外 ,ＳＭＶ還能使種皮產(chǎn)生斑駁 ,降低大豆的外觀品質(zhì)。 5 個(gè)抗花葉病