大豆对食叶性害虫抗性的鉴定和抗虫相关基因的克隆及其CAPS标记

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大豆食叶性害虫是影响大豆产量和品质的因素之一。本文的研究目的之一是筛选鉴定大豆抗感虫材料。采用室内喂养斜纹夜蛾的方法,利用网室采集的58份大豆资源的叶片,室内喂养刚孵化的斜纹夜蛾幼虫。根据虫体的反应,以幼虫重和蛹重为指标,鉴定了大豆资源对斜纹夜蛾单一虫种的抗性表现。鉴定结果表明:两指标在各材料间差异极显著;且幼虫重和蛹重间相关显著。综合2001年和2002年的抗性鉴定结果根据标准品种分级法所划分的抗性等级筛选出4份表现高抗的材料:黄皮小青豆、日本、矮杆黄、P1227687;表现高感的材料3份:监利牛毛黄、沔阳白毛豆、大浦大粒黄。可作为抗性鉴定的标准材料,用于抗性分级;也可作为抗感亲本,用于大豆对斜纹夜蛾抗生性的遗传研究或育种应用;也可作为克隆抗虫基因和鉴定基因功能的材料。 本研究的另一个目的是克隆抗虫基因。根据大豆KUNITZ型胰蛋白酶抑制剂基因保守域设计特异性引物,用同源序列克隆法从大豆材料Lamar(抗)和89-29(感)中分离KUNITZ型胰蛋白酶抑制剂基因。序列分析表明,该基因与已报导的序列高度同源:其核苷酸序列及推导的编码氨基酸序列的同源率分别为99.3%和99.1%。对从抗感材料获得的蛋白酶抑制剂基因进行分析,可知抗感材料间存在着3个核苷酸的差异并引起2个氨基酸残基的变化。 根据大豆凝集素基因设计特异性引物,从大豆材料皖82-178(抗)和通山薄皮黄豆甲(感)中获得凝集素基因。序列分析表明,皖82-178中克隆到的基因片段大小为999bp,没有内含子,编码一条长为285个氨基酸、分子量约31KD的肽链。其中N-端31个氨基酸是信号肽。与已报道的序列高度同源:其核苷酸序列及推论的编码氨基酸序列的同源率分别为99.6%和99.3%。系统进化分析表明,大豆凝集素基因最先与亲缘关系较近的其他豆科植物先聚类,再和亲缘关系较远的禾本科、十字花科等植物聚类。说明了这些植物间的亲缘关系,也说明对基因表达产物功能的推测是可靠的。通山薄皮黄豆甲中获得的lec序列编码一条长为253个氨基酸的肽链。结构分析表明只含有Legume lectin beta domain,而皖82-178中得到的lec基因含有Legume lectin beta domain和Legume lectin alpha domain。这些变化对多肽的抑制活性可能会有影响,但结果还有待于进一步验证。 根据大豆胰蛋白酶抑制剂基因设计特异性引物,从科丰l号(杭)、1 1 38一2(感)组合的重组自交系的亲本中分别获得大豆蛋白酶抑制剂基因.经序列分析表明,克隆到的基因片段大小为1 376bP,含835bp的内含子。经分析亲本间有酶切位点(B stBI)的差异.从185个家系中随机筛选了104个家系进行以Ps分析.但根据所得的分子数据和现有养虫的杭性数据进行分析,发现还不能将此C人PS标记与杭虫性结果相联系,需要进一步研究.
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