[摘要]大豆灰斑病是一種世界性大豆病害，曾給我國的大豆生產(chǎn)造成過重大的損失，將DNA分子標記技術運用到抗病育種研究中，對有效控制這一病害具有促進作用。本文從種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析與利用，大豆灰斑病抗性基因的鑒定研究及分子標記標記輔助選擇三個方面論述了DNA分子標記技術在大豆抗灰斑病育種中的應用研究概況，為抗病育種工作提供參考信息。
　　[關鍵詞]大豆灰斑??；DNA分子標記；抗病育種
　　大豆灰斑病(Cercospora sojiina Hara)是世界性病害，國內(nèi)各大豆產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，以黑龍江省最為嚴重?；野卟Ξa(chǎn)量、品質(zhì)都有很大影響，發(fā)病較重年份減產(chǎn)10％～15％，嚴重時可達到30％，病斑率也可高達30％～50％。大豆灰斑病的流行受品種、氣候、菌源3個因子限制，根據(jù)國內(nèi)外研究表明，其中以品種的基因型對發(fā)病影響最大，Mian用Rcs3基因的4對近等基因系進行了產(chǎn)量試驗結果表明，供試個體的近等基因系在發(fā)病情況下缺少Rcs3基因比含有Rcs3產(chǎn)量要下降31％，揭示了抗病性與基因型之間的關聯(lián)。防治大豆灰斑病的最經(jīng)濟有效的途徑就是抗病育種，美國和中國等國家在抗灰斑病育種方面做了大量工作。
　　近年來，分子生物學發(fā)展異常迅速，其中與作物遺傳育種密切相關的分子標記更是令人矚目。DNA分子標記是DNA水平遺傳變異的直接反映，能對各發(fā)育時期的個體、各個組織、器官甚至細胞作檢測，既不受環(huán)境的影響，也不受基因表達與否的限制；標記數(shù)量豐富；遺傳穩(wěn)定；對生物體的影響表現(xiàn)中性；操作簡便。由于上述優(yōu)點奠定了它具有廣泛應用性的基礎。近10年來DNA分子標記技術達到成熟，使大豆遺傳研究發(fā)生了質(zhì)的飛躍，相繼有數(shù)十種分子標記技術問世。分子標記的出現(xiàn)為大豆抗灰斑病育種工作的開展作出了重要貢獻。
　　一、種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析與利用
　　鄒繼軍等(1998)對25份大豆灰斑病抗病種質(zhì)資源進行了10個生理小種的抗性鑒定并用RAPD技術分析了各材料間的遺傳關系。其中，抗8個以上生理小種的材料有9份，抗5～7個小種的材料有7份，感7個以上小種的材料有9份，為親本選配和抗病基因定位提供了參考依據(jù)。陳慶山(2001)收集了黑龍江省94份大豆灰斑病種質(zhì)資源，在對灰斑病10個生理小種抗性鑒定的基礎上，用RAPD和SSR技術研究了種質(zhì)資源間的遺傳關系。其中，抗8個生理小種以上的材料共有17份，感8個生理小種以上的材料共有15份，并且得到了許多與各生理小種?；剐杂嘘P的分子標記。金振國(2008)利用SSR技術(選擇已整合到大豆遺傳圖譜上的具有代表性的SSR引物)，對黑龍江省大豆灰斑病有代表性的48份種質(zhì)資源進行分析，得出相似系數(shù)和特異性指數(shù)具有很高程度的負相關性，特異性指數(shù)越高的品種，相似系數(shù)越低，即通過對特異性指數(shù)的統(tǒng)計.就可在一定程度上得到品種間的相似性關系。為今后能更好的利用種質(zhì)資源提供了有利的理論依據(jù)。
　　二、抗性基因的遺傳研究
　　國外對與大豆抗灰斑病抗性遺傳的研究始于本世紀50年代。Athow(1952)、Probst(1965)等指出，大豆對美國1號、2號生理小種的抗性是受兩對獨立的顯性基因控制的，分別為RcsI和Rcs2E，Philips和Boerma(1982)發(fā)現(xiàn)了控制5號小種的另一對顯性基因Rcs3。Rcs3同時也抗2號小種，但與Rcs2不在同一位點上。Pace(1993)發(fā)現(xiàn)了另一個有別于Rcs3的抗性基因，對美國5號生理小種表現(xiàn)出抗性。
　　楊慶凱、張小剛(1996，1998)認為Hrcsl和Hrcs2分別控制大豆對中國灰斑病菌1、7號生理小種的抗性，而且其中一個基因在自身表達的同時，為另一個提供中等水平的抗性。胡國華(1996)用10個生理小種和60個大豆品種鑒定出10個限定性毒性基因和10個限定性抗性基因。
　　姜翠蘭等(2011)以15號生理小種的抗病品種墾豐16、感病品種綏農(nóng)10及其雜交F2、F3代群體為試驗材料，運用SSR標記技術及BSA法對墾豐16抗病基因進行了定位，并應用108份大豆新品系對標記進行了符合性檢測。結果表明，墾豐16對15號小種的抗性受對顯性基因控制，抗病基因位于大豆染色體組的連鎖群上，將該基因定名Rcsl5。
　　三、抗大豆灰斑病分子標記標記輔助選擇
　　RoufMian等(1999)以Blackhawk(S)×Davis(R)的群體及F2 Wright和Wright6-Res3的近等基因系接種3號小種，從Blaekhawk(S)×Davls(R)的F群體分別取15株感抗單株DNA混合，形成感抗池，用SSR標記對感抗池及Wright和Wfight6-Rcs3的近等基因系進行篩選，發(fā)現(xiàn)Satt244，Satt547與Rcs3緊密連鎖，這將為大豆抗灰斑病標記輔助選擇提供可能。M.A.Rouf Mian(1999)對抗美國大豆灰斑病5號生理小種的Rcs3基因進行了分子作圖，結果篩選出的7個引物都在J連鎖群上，并且它們的作圖順序與Cregan(1999)作圖得到的順序完全一致。引物Sat244與Rcs3基因緊密連鎖，它們之間幾乎沒有基因的重組，其次Sat547，它與Rcs3基因的遺傳距離是1.5cM。Yang(2001)用AFLP和SSR兩種標記技術對抗所有灰斑病小種的美國品種“Peking”所含有的抗性基因進行了分子標記，結果得到兩個標記與抗性基因緊密連鎖AACCTAl78和Satt244。這些標記位點的發(fā)現(xiàn)為抗大豆灰斑病標記輔助育種選擇提供了準備。
　　鄒繼軍等(1998，1999)在對東農(nóng)91212(感7號小種)×東農(nóng)9674(抗所有小種)的雜種后代抗性分析基礎上，篩選到3個與抗病基因連鎖的RAPD標記OPA0410pQl2500、OPS03620&580。其中OPS03620&580的兩個片段0PS03620和OPS03620&580具有共顯性的分離特點，0PS03620與抗病基因的遺傳距離為8.7cM。根據(jù)該標記選擇基因型純合和雜合的抗病植株，其符合率分別達到100和97.6此標記還被進一步轉(zhuǎn)化成RFLP標記和SCAR標記(SCS3620&580)。用SCS3620&580對62份大豆灰斑病抗感種質(zhì)資源的測試顯示，其在絕大部分抗、感種質(zhì)之間存在明顯多態(tài)性，在灰斑病抗病育種中具有廣泛的應用價值。董偉等(1999)用高抗品種東農(nóng)9674和高感品種東農(nóng)87-104的雜交群體對中國大豆灰斑病1號生理小種進行RAPD多態(tài)性分析，其中3個引物在抗、感池間出現(xiàn)穩(wěn)定的多態(tài)性標記0PK03840、OPMl71700和OP010950，并在F2代個體中表現(xiàn)出抗性與多態(tài)性標記協(xié)同分離的趨勢，這三個標記與抗性基因Rfl的連鎖順序為OPK03~-Rfl-OPMl71700-OP010950，連鎖距離分別為10.4cM-Rfl-13.8cM-26.1cM。張文慧(2004)用抗所有生理小種的品系東農(nóng)40566和感1號生理小種的品種東農(nóng)410的雜交群體，針對中國大豆灰斑病1號生理小種，利用BSA法對500個SSR標記進行篩選，其中3個標記Satt565、SOYGPATR和Satt396在抗、感池間表現(xiàn)出穩(wěn)定的多態(tài)性，并且在F2代個體中表現(xiàn)出抗性與多態(tài)性協(xié)同分離的趨勢。這3個標記與抗性基因的連鎖順序為Satt 565-SOYGPATR-Hrcsl-Satt396，其中SOYGPATR與抗性基因的遺傳距離為6.5cM。根據(jù)三個標記所在的連鎖群推測抗大豆灰斑病1號生理小種的基因可能位于C1連鎖群上。武小霞(2004)利用BSA法對500個SSR標記進行篩選，其中3個標記Satt565、SOYGPATR和Satt396在抗、感池間表現(xiàn)出穩(wěn)定的多態(tài)性，并且在F2代個體中表現(xiàn)出抗性與多態(tài)性協(xié)同分離的趨勢。丁俊杰等(2010)通過田間試驗對142份育成大豆新品種(系)的灰斑病抗性進行鑒定，并且對大豆灰斑病抗性資源進行評估。篩選得到兩個與大豆灰斑病抗性相關的SCAR標記，可用于大豆抗灰斑病的分子輔助育種研究。姜翠蘭等(2011)利用SSR法和BAS法得到出5個與抗病基因緊密連鎖的SSR標記：Satt 529、Satt 431、Sat_151、Satt 547和Sat_224，其中，Satt 547和Sat_224的檢測準確率達到85％以上，可用于分子標記輔助選擇育種和抗源篩選。為明確大豆對灰斑病菌15號小種的抗性位點。
　　四、問題與展望
　　大豆灰斑病菌的生理小種變化活躍，不斷增加產(chǎn)生新的變異，在大豆灰斑病的間歇流行期間，使得有的抗病品種的抗性在維持一段時間后，喪失抗性。另外，我國抗灰斑病品種遺傳基礎較為狹窄，這就為大豆抗灰斑病育種工作增加了難度。
　　在育種研究方面，一方面應通過引進國外抗性資源來拓寬我國品種的遺傳基礎。另一方面應針對生理小種的種類和特點選育出具有對多個小種的抗性的品種，同時也要結合疫區(qū)的實際情況，選育出針對性的品種。
　　分子生物學的發(fā)展，特別是分子標記技術的發(fā)展及遺傳圖譜的日趨飽和，DNA分子標記技術將會在大豆抗灰斑病育種研究中發(fā)揮出更加重要的作用，大豆灰斑病的抗病基因得以精細定位.這不但為標記輔助選擇提供了可能，而且為抗病基因的分離和克隆奠定了基礎。
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