不同抗胞囊线虫4号生理小种组合F2胞囊附着量差异分析

2010-12-23任小俊马俊奎刘学义

山西农业科学 2010年10期

任小俊，马俊奎，史宏，刘学义

（山西省农业科学院经济作物研究所，山西汾阳032200）

大豆胞囊线虫（Heteroclera glyycines Ichinohe，简称SCN）是世界范围内影响大豆产量的重要因素[1-14]。在控制大豆胞囊线虫的措施中，选育抗SCN 的大豆品种，是解决SCN 问题的根本措施。按照Riggs 和Chmitt 的分类标准，理论上SCN 存在16 个生理小种[6]。我国有1，2，3，4，5，7号生理小种。我国习惯上把国外的14 号小种称为4 号生理小种[3，5，11]。据国内调查，1，3，4 号生理小种分布面积较大，其中4 号生理小种致病最强，3 号生理小种致病力最弱[6]。华北地区主要是以毒性较强的4 号生理小种为优势小种存在，是典型的4 号生理小种病区[2，9]。我国已选育出部分抗SCN 的大豆品种，然而抗胞囊线虫4 号生理小种的品种甚少。本研究选择4 对由高抗胞囊线虫4 号生理小种抗源和非抗源亲本组成的杂交组合（其中，非抗源亲本系目前育种过程中的骨干亲本），以期探索亲本间抗性差异对后代的影响，寻求抗4 号生理小种育种的突破。

1 材料和方法

1.1 材料

晋豆19 号×应县小黑豆、晋豆23 号×应县小黑豆、汾豆46 号×灰布支和中作88D09×交城黑豆4 个杂交组合均为2006 年配制，2007 年种植F1。应县小黑豆、灰布支和交城黑豆是已确定的高抗胞囊线虫4 号生理小种抗源，晋豆19号、晋豆23 号、汾豆46 号和中作88D09 为育种骨干亲本或生产中大面积应用的主干品种。

1.2 方法

采用塑料钵柱胞囊线虫鉴定方法[7]，经测定每100 克土壤里平均含胞囊量85 个。经系统鉴定，胞囊线虫为4 号生理小种强毒种群。2008 年春季在温室条件下对播种的F2植株进行鉴定。

2 结果与分析

2.1 抗源亲本抗性稳定性验证

鉴定结果表明，抗源亲本灰布支、应县小黑豆和交城黑豆对胞囊线虫4 号生理小种抗性稳定，胞囊附着量平均在1.08～3.25 个之间（表1）。灰布支共鉴定24 株，平均胞囊附着量1.64，变异系数1.82%，5 个胞囊以下株数占100%；应县小黑豆2 个组合共鉴定68 株，平均胞囊附着量1.39 个，变异系数1.31%～1.55%，5 个胞囊以下株数占97.06%；交城黑豆共鉴定25 株，平均胞囊附着量3.25 个，变异系数2.50%，5 个胞囊以下株数占100%。

尽管抗源亲本抗性十分稳定，但是，不同抗源间的表现型仍有明显差异，反映了遗传控制基因之间存在差别。如应县小黑豆平均胞囊附着量只有1.30 个，但是，5 个胞囊以下株数不能够达到100%。

2.2 非抗源亲本的抗性差异分析

非抗源亲本对胞囊线虫的反应有明显差异，表现在非抗源胞囊附着量及其变化上。在选择的4 个非抗源亲本中，晋豆19 号、晋豆23 号和汾豆46 号胞囊附着量分别为15.36，18.31，17.83个，而中作88D09 的胞囊附着量达到69.50 个（表1）。不同品种间胞囊附着量数量的分布变化也很明显（表2）。从表2 可以看出，晋豆19 号胞囊附着量分布范围5～35 个，晋豆23 号为5～45 个，而中作88D09 为55～105 个。这种差异虽然均在非抗性范围之内，却是存在的事实。

表2 亲本及后代胞囊附着量分布个

2.3 非抗源亲本的抗性差异对后代的影响

非抗源亲本的抗性表现对后代的胞囊附着量和分布有显著影响。晋豆19 号抗性较强，胞囊量相对较少，分布较集中，其F2出现的抗性植株多。1～4 个胞囊量的达到27 个，占总量的15.34%。晋豆23 号和汾豆46 号的后代1～4 个胞囊的植株分别占4.62%和7.05%。中作88D09仅1.60%（表2）。

2.4 不同组合后代抗性表现的差异

不同组合后代抗性植株多数呈偏正态分布（图1）。其中，中作88D09 与交城黑豆的后代胞囊附着量分布上，可能出现2 个峰值，第1 个出现在15～35 个胞囊间，第2 个出现在45～75 个胞囊间。这一情况的出现与多基因控制有关，如图2 所示。

2.5 胞囊附着量分布与抗性的关系

育成品种的胞囊附着量差异一般在30～50个之间，即使是来自于高度自交纯合的自交系也不例外。晋豆19 号的胞囊附着量差异范围为30个，晋豆23 号和汾豆46 号为40 个，中作88D09为50 个。高度纯合的抗源品种胞囊附着量的变异极小，1～4 个胞囊量占96%以上。看来，随着抗性程度的增加，胞囊附着量表现型分布范围会愈来愈小。

3 结论与讨论

在抗胞囊线虫抗性的转育和选育新品种过程中，选择亲本及其对亲本进行抗性鉴定非常重要，特别是对非抗源亲本的鉴定。对于4 号生理小种而言，高抗抗源材料均为黑色种皮，转育成黄种皮的抗性材料，成为该方面育种的难点。本试验虽然没有涉及后代材料的种皮色，但是，从不同组合后代抗性的表现，为我们提供了一种启示，即非抗性亲本的胞囊附着量是关乎育种效率的关键因素。因此，需要关注对非抗源亲本的鉴定，尤其是关注非抗源亲本抗性的微量差异[9]。非抗源亲本对胞囊线虫的微量差异，对后代的胞囊附着量和分布有显著影响。

本试验中，晋豆19 是个比较理想的非抗源亲本，它的抗性强于其他非抗源亲本，后代出现抗性单株较多，易于实现抗胞囊线虫4 号生理小种育种目标。当然，对后代材料准确鉴定也是一个重要方面。

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［5］李莹，李原平，赵卫红.抗大豆胞囊线虫4 号生理小种新品系的选育[J].华北农学报，1994，9（2）：33-38.

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［11］马俊奎，任小俊，史宏，等，抗大豆胞囊线虫4 号生理小种大豆新品种晋豆31 号选育[J].大豆通报，2007（2）：9-11.