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'中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn大豆花叶病毒抗性鉴定及抗病种质筛选#**朴东日，李文龙，李喜焕，张彩英5（河北农业大学/教育部华北作物种质资源研究与利用重点实验室，河北保定071001）摘要：利用黄淮海地区大豆花叶病毒流行株系SC3与SC7，分别鉴定394份大豆种质资源抗病性，并筛选高抗优异种质。结果发现，303份育成品种中分别有277份（91.4%）、235份（77.6%）对SC3、SC7表现抗病，91份地方品种中分别有65份（71.4%）、39份（42.9%）10对SC3、SC7表现抗病，且以辽宁、山西和北京品种抗病种质所占比例较高；同时，筛选出12份兼抗SC3与SC7病毒优异大豆材料，为大豆品种SMV抗性改良奠定了重要物质基础。关键词：关大豆；品种资源；大豆花叶病毒；SC3；SC7；优异种质中图分类号：S565.1文献标志码：A15ElitegermplasmsselectionandvarietiesidentificationofresistancetomosaicvirusinsoybeanPiaoDongri,LiWenlong,LiXihuan,ZhangCaiying(HebeiAgriculturalUniversity/NorthChinaKeyLaboratoryofCropGermplasmResources,)Abstract:Theresistancetosoybeanmosaicvirus(SMV)of394soybeanvarietiesandlandraceswere20identifiedbyinoculatedwithSC3andSC7,whichwerethemainSMVstrainsinHuanghuaihaiecologicalregion,andsomeelitesoybeangermplasmswithhighresistancetothesetwostrainswerescreenedout.Theresultsshowedthattherewere277(91.4%)and235(77.6%)varietiesappearedresistanttotheSC3andSC7straininthebreedingcultivars,respectively;andtherewere65(71.4%)and39(42.9%)landracesappearedresistanttotheSC3andSC7inthelandraces,respectively.The25resultsalsoshowedthatthereweremanyhighresistantvarietiesandlandracesinLiaoning,ShanxiandBeijingregions.Finally,12elitesoybeangermplasmswithhighresistanttoSC3andSC7wereselected,whichcouldbeusedinthesoybeanSMVbreedinginfuture.Keywords:Soybean;Varieties;Soybeanmosaicvirus;SC3;SC7;Elitegermplasms300引言大豆花叶病毒病（soybeanmosaicvirus,SMV）是全球性大豆病害，严重影响大豆生长[1-5]发育；该病可造成7~15%大豆产量损失，严重年份达30~50%，甚至绝收。黄淮海生态区是我国第二大豆产区，种植面积及产量占全国总量三分之一左右。SC3和SC7是该区大豆35花叶病毒流行株系，其中SC7属于强致病株系。大量生产实践证明，防治大豆花叶病毒，发掘、创制抗性资源，培育抗病品种是关键。因此，诸多学者曾就大豆花叶病毒抗性及遗传[6-8]传递规律进行研究，并筛选、创制出许多抗病优异种质。但大豆花叶病毒存在诸多致病基金项目：现代农业科技奖励性后补助资金项目（17927670H）；河北省重点研发计划项目（16227516D）；河北农业大学作物学科梯队建设基金项目（TD2016C302）作者简介：朴东日（1990-），男，吉林敦化人，在读硕士生，研究方向：大豆分子生物学研究通信联系人：张彩英（1960-），女，河北省深泽人，研究员，博导，主要从事大豆遗传育种与分子生物学研究.E-mail:cyzhang_60@126.com-1- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn株系，且其分布具有区域性和致病专一性。鉴于此，本文以不同地区来源394份大豆品种资源为材料，鉴定其对SC3、SC7流行株系的抗感反应，并遴选优异抗病种质，为黄淮海大豆40生态区抗花叶病毒育种奠定物质基础。1材料与方法1.1试验材料以课题组从全国各地收集引进的394品种资源为材料，其中包括育成品种（系）303份，地方品种91份（表1）。这些资源大多是近年来生产上推广的大豆新品种或参加国家45或省区域试验的新品系。表1供试大豆材料Table1SoybeanmaterialsusedforSMVresistanceanalysisinthisstudy地区材料数量地方品种育成品种（系）RegionsMaterialnumbersLandracesVarietiesorlines北京Beijing56056河北Hebei20790117山东Shandong22022辽宁Liaoning12012黑龙江Heilongjiang909安徽Anhui101河南Henan15015吉林Jilin202江苏Jiangsu11011内蒙古Neimenggu615山西Shanxi18018陕西Shanxi101其他Others34034总计Total394913031.2试验方法501.2.1大豆材料种植与鉴定方法供试大豆材料采用盆播砂培方式在人工气候室种植，每个材料种植2盆，每盆留苗10株；培养室温度25℃±1℃，光照10000Lux，光照14h/黑暗10h。通过接种SC3、SC7花叶病毒株系鉴定大豆抗病性，以感病品种南农1138-2为繁殖材料和对照，待植株长至对生真叶期采用常规摩擦法进行SMV抗性鉴定。55-2- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn1.2.2植株抗病等级划分与病情指数计算方法依据大豆植株对花叶病毒反应，分为5个等级。其中0级免疫：全株表现正常，无症状；1级（高抗）：植株生长良好，叶面平展，上部叶片呈轻花叶、花叶、黄叶或黄斑，病叶占全株叶片1/4；2级（中抗）：植株生长正常，有卷叶、花叶，少量叶片呈现皱缩或坏死，60病叶占全株叶片1/3；3级（中感）：植株略矮，叶片皱缩，出现系统叶脉干枯或枯斑，病叶占全株1/3-2/3；4级（高感）：植株明显矮化，叶片严重皱缩，枯芽，病叶占全株2/3以上。[9]按照Zhi等报道方法计算病情指数方法如下：（各级株数对应级数）病情指数100调查总株数最高病级65根据病情指数鉴定品种抗病性方法为：病情指数=0时为免疫；病情指数0.1-10.0时为高抗；病情指数10.1-25.0为中抗；病情指数25.1-40.0为中感；病情指数在40.1以上为高感。2结果与分析2.1大豆种质资源抗SC3花叶病毒株系鉴定通过对394份大豆材料进行SC3抗性鉴定，结果发现（图1，表2），免疫材料26870份，占供试材料68.02%；高抗材料74份，占供试材料18.78%；中抗材料41份，占供试材料10.41%；中感材料9份，占供试材料2.28%；高感材料2份，占供试材料0.51%。其中，在91份地方品种中，免疫材料43份，占47.25%；高抗材料22份，占24.18%；中抗20份，占21.98%；中感材料5份，占其5.49%；高感材料1份，占1.10%。而在303份育成品种（系）中，免疫材料225份，占74.26%，高抗材料52份，占17.16%，中75抗21份，占6.93%，中感材料4份，占1.32%，高感材料1份，占0.33%。由此可见，育成品种（系）抗病性整体水平高于地方品种，蕴藏着较多的抗SMV资源。图1大豆种质资源接种SC3后的症状表现Figure1ThesymptomreactionsofdifferentgermplasmsafterinoculatedwithSC380A：未接种对照；B：花叶症状；C：皱缩症状；D：严重皱缩症状A:Soybeancontrolwithoutinoculation;B:Symptomofmosaicleaf;C:Symptomofcurlleaf;D:Symptomofsevereshrinkageleaf表2不同类型大豆材料SC3抗感反应85Table2IdentificationresultsofdifferentsoybeantypestoSC3材料类型材料数SC3抗感反应IdentificationresultstoSC3TypesNumbersIRMSHS地方品种-3- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cnLandraces9143222051育成品种（系）Varietiesorlines303225522141总计Total3942687441922.2大豆种质资源抗SC7花叶病毒株系鉴定通过对394份大豆材料进行SC7抗性鉴定，结果发现（图2，表3），在供试394份材料中，免疫材料193份，占总材料48.98%，高抗材料81份，占20.56%，中抗材料68份，占17.26%，中感材料41份，占10.41%，高感材料11份，占2.79%。90在91份地方品种中，有免疫材料21份，占其23.08%，高抗材料18份，占其19.78%，中抗材料26份，占其28.57%，中感材料20份，占其21.98%；高感材料6份，占其6.59%。303份育成品种（系）中，有免疫材料172份，占其56.77%，高抗材料63份，占其20.79%，中抗材料42份，占其13.86%，中感材料21份，占其6.93%，高感材料5份，占其1.65%，同样说明育成品种（系）抗病性整体水平高于地方品种。95图2大豆种质资源接种SC7后的症状表现Figure2ThesymptomreactionsofdifferentgermplasmsafterinoculatedwithSC7A：未接种对照；B：花叶症状；C：皱缩症状；D：严重皱缩症状A:Soybeancontrolwithoutinoculation;B:Symptomofmosaicleaf;C:Symptomofcurlleaf;D:Symptomofsevereshrinkageleaf100表3不同类型大豆材料SC7抗感反应Table3IdentificationresultsofdifferentsoybeantypestoSC7材料类型材料数SC7抗感反应IdentificationresultstoSC7TypesNumbersIRMSHS地方品种Landraces91211826206育成品种（系）Varietiesorlines3031726342215总计Total394193816841112.3不同地区大豆花叶病毒抗性资源差异分析通过分析不同地区来源大豆品种资源抗SC3、SC7病毒株系差异表现（供试材料数>10105个的地区），结果发现（表4，5），对于SC3株系，以辽宁和山西供试材料中的免疫和高抗材料所占比例最高（100%），其次为北京和山东（91%）；对于SC7株系，以山西供试-4- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn材料中的免疫和高抗材料所占比例最高（89%），其次为辽宁和北京（83%、75%）。表4不同地区来源大豆资源SC3抗感反应Table4IdentificationresultsofsoybeanmaterialstoSC3fromdifferentregions地区数量SC3抗感反应IdentificationresultstoSC3RegionsNumbersIRMSHS北京Beijing56447410河北Hebei207136402551山东Shandong22137110辽宁Liaoning12111000黑龙江Heilongjiang943200安徽Anhui100010河南Henan15111210吉林Jilin220000江苏Jiangsu1161301内蒙古Neimenggu642000山西Shanxi18126000陕西Shanxi110000其他34246400110表5不同地区来源大豆资源对于SC7抗感反应Table5IdentificationresultsofsoybeanmaterialstoSC7fromdifferentregions地区数量SC7抗感反应IdentificationresultstoRegionsNumbersSC7SHSIRM北京Beijing562814941河北Hebei2071003831317山东Shandong2286520辽宁Liaoning1291101黑龙江Heilongjiang952200安徽Anhui110000河南Henan1553610吉林Jilin211000江苏Jiangsu1132501内蒙古Neimenggu633000山西Shanxi18124101陕西Shanxi100010其他34177820-5- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn2.4抗SC3和SC7花叶病毒株系大豆优异种质筛选通过分析供试大豆品种资源抗SC3和SC7病毒株系反应，结果发现，有12份大豆资源115同时兼抗上述2个病毒株系，具体包括冀豆20、豫豆19、中豆32、辽豆9号、辽豆10号、豫豆25、荷豆12号、吉育99、冀豆15、冀豆18、石豆7号、五星1号。上述双抗大豆优异种质的筛选，为大豆抗SMV常规与分子育种提供了重要育种材料。3讨论大豆感染花叶病毒后的症状有花叶、皱缩、卷曲、矮化、顶枯等类型。其中症状表现较120轻的花叶和皱缩对产量影响不大，而症状表现较重的矮化、卷曲以及顶枯则严重影响大豆产[10]量。目前，已有许多学者利用SMV鉴定筛选大豆品种资源，如李文福等鉴定了446份大[11]豆材料抗病性，从中筛选出107份高抗资源；郜李彬等从158份大豆材料中筛选出36份[12][13][14][15][16]抗SC3优异种质。智海剑等、白丽等、杨华等、王大刚等、陈珊宇等也分别利用不同大豆资源，从中筛选出汾豆56、晋大74、中品02-046、中作119、樟潭大青豆、东125大2号和中作017020等对SC3与SC7病毒株系表现抗病的优异种质。为进一步评价黄淮海大豆种质资源对SC3与SC7抗性表现，并遴选高抗资源，本研究利用SC3和SC7病毒株系鉴定了394份大豆种质资源，结果发现鉴定出的抗病种质占参试品种50%以上，尤其是育成品种中存在丰富优异抗源，在筛选出的29份免疫资源中，除5份与前人报道相同外，其它均未有报道。研究结果丰富了大豆抗SMV优异资源，为大豆品种抗性改良和抗病分子育130种奠定了物质基础。另外，在SMV抗性鉴定过程中，我们发现，接种后10天左右，有些感病品种已经开始显症，但此时症状并不稳定。随着大豆生长发育，感病品种的症状还会逐渐发生变化，由轻感变为高感，症状由轻花叶变为重花叶、皱缩、卷曲，植株矮化等，说明随着病毒在感病品种体内不断繁殖，严重干扰了植株正常生理生化代谢过程；而对于高抗品种，其在整个鉴定过135程中始终表现高抗，中抗品种则在整个生长过程中发病较轻，表现为轻花叶和皱缩，植株不矮化；对于顶枯植株而言，在初期可能类似于抗病，而在后期则表现新生复叶逐渐变小、黄化、皱缩，直至生长点枯死。因此，本研究认为对大豆SMV症状鉴定应以生长后期为准。[参考文献](References)[1]战勇,智海剑,喻德跃,等.黄淮地区大豆花叶病毒株系的鉴定与分布[J].中国农业科学,2006,39(10):1402009-2015.[2]王大刚,智海剑,张磊.大豆抗大豆花叶病毒研究进展[J].中国油料作物学报,2013,35(3):341-348.[3]王大刚,智海剑,黄志平,等.黄淮海南部地区大豆主要病虫害种类及防控措施[J]．大豆科技,2011,5:23-26.[4]王金厚,王景洲.大豆主要病害特点及其防治[J].黑龙江科技信息,2010(13):117.[5]马成云,于永梅,马淑梅.黑龙江省东部地区大豆主要病害的发生与防治[J].现代化农业,2008(1):43-45.145[6]杨华,李凯,杨清华,等.国内部分新品种对大豆花叶病毒抗性的鉴定[J].华北农学报,2008,23(S2):253-255.[7]丁俊杰,马淑梅,申宏波,等.大豆主要病害双抗种质鉴定初报[J].中国油料作物学报,2006,28(1):72-75.[8]顾鑫,丁俊杰.大豆对主要病害多抗性种质资源鉴定[J].中国农学通报,2010,26(14):256-260.[9]ZhiH,GaiJ.Performancesandgermplasmevaluationofquantitativeresistancetosoybeanmosaicvirusinsoybeans[J].AgriculturalsciencesinChina/sponsoredbytheChineseAcademyofAgriculturalSciences,2003,1503(4):247-253.[10]李文福,刘春燕,于妍,等.大豆种质资源对东北SMV1号和3号株系的抗性鉴定[J].中国油料作物学报,-6- 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