绿豆抗豆象基因源发掘与创新利用研究

绿豆抗豆象基因源发掘与创新利用研究

论文摘要

绿豆(Vigna radiata(L.)Wilclzek)是我国主要食用豆类作物。然而,豆象(Bruchidae)的危害严重制约着绿豆生产的发展,其中以绿豆象(Callosobruchus chinesis(L))危害最重,在任何种植和存储绿豆的地方均可发生,采用化学药物防治存在严重的农药残留和环境污染等诸多问题,选用抗虫绿豆品种才是防治豆象最为经济、安全、有效的新途径。 为了发掘和利用抗豆象基因资源,通过室内抗虫鉴定从1520份国内外绿豆资源中,筛选出4份抗豆象种质,即野生种(Vigna radiata var. sublobata)TC1966和ACC41(高抗,HR),以及地方品种V2709(抗,R)和V2802(中抗,MR)。它们不仅抗绿豆象,同时也抗四纹豆象(C. maculatus(F))。但是它们适应性和农艺性状较差,需要进一步改良后才能用于生产。 研究发现,中绿1号(VC1973A)/TC1966杂种F1表现抗豆象,其F2代对豆象的抗性符合3:1的分离规律,证明野生绿豆TC1966的抗豆象特性是由一对显性基因控制。抗豆象种质TC1966、V2709、V2802之间相互杂交,F1均表现抗虫,F2出现分离,说明它们的抗性基因是非等位的。其中V2709/TC1966和V2802/TC1966的杂种F2代符合15:1的分离规律,其抗虫性分别由单基因控制:而V2709/V2802的杂种F2代不符合15:1的分离比率,它们之间可能存在互作效应。 用RAPD技术,找到了与抗豆象基因相关的共显性PCR标记,在TC1966及其抗豆象后代材料中,扩增出与抗豆象基因连锁约1.79kb的特异片断;在中绿1号及其感豆象杂种后代中,扩增出与感虫基因连锁约1.03kb的特异片断。在PCR分析中,TC1966及其杂种后代在7个位点上扩增出与V2709、V2802和6个感虫品种不同的特异片段。 通过有性杂交培育出107份主要农艺性状较好,且抗虫性已基本稳定的株系。经农艺性状、主要营养品质、抗豆象和叶斑病、抗逆境,及抗豆象遗传多样性和商品利用价值综合分析,评选出17份抗虫性在中抗以上的绿豆优异种质,其中14份表现高抗。经产量比较试验后,筛选出3份综合农艺性状优良的抗豆象品系,分别参加国家和有关省的绿豆品种区域试验和生产示范,其中中绿4号已通过国家农作物品种审定委员会鉴定。

论文目录

  • 第一章 绪论
  • 1.1 国内外绿豆生产现状
  • 1.1.1 国外绿豆生产现状
  • 1.1.2 国内绿豆生产现状
  • 1.1.3 中国绿豆主要产区生产现状
  • 1.2 国内外绿豆种质资源研究进展
  • 1.2.1 绿豆种质资源研究与抗豆象基因发掘利用
  • 1.2.2 绿豆抗豆象特性遗传研究
  • 1.3 研究内容和技术路线
  • 第二章 绿豆抗豆象种质鉴定与抗虫基因源发掘
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 试验材料
  • 2.1.2 试验方法
  • 2.2 结果与分析
  • 2.2.1 室内抗虫鉴定结果
  • 2.2.2 田间抗虫鉴定结果
  • 2.2.3 豆象侵染规律研究
  • 2.3 本章小结与讨论
  • 第三章 绿豆抗豆象遗传分析及PCR分子标记构建
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 试验材料
  • 3.1.2 试验方法
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 抗豆象特性表型遗传分析
  • 3.2.2 绿豆抗豆象PCR标记构建
  • 3.3 本章小结与讨论
  • 第四章 绿豆抗豆象种质创新与利用
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 试验材料
  • 4.1.2 试验方法
  • 4.2 结果与分析
  • 4.2.1 抗豆象种质创新与综合评价
  • 4.2.2 抗豆象新品种“中绿4号”的选育
  • 4.3 本章小结与讨论
  • 第五章 主要结论与讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历
  • 相关论文文献

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