大豆抗斜纹夜蛾的QTL定位开题报告

 2023-02-13 01:50:44

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

大豆原产我国主产于东北地区。中国古称菽，是一种其种子含有丰富蛋白质的豆科植物。大豆最常用来做各豆制品、榨取豆油、 酿造酱油和提取蛋白质。作为我们喜欢的食物之一，大豆生长受生物胁迫和非生物胁迫影响，生物胁迫是主要有病害和虫害所施加的，虫害如包囊线虫病、大豆卷叶螟、大造桥虫 、斜纹夜蛾等。在中国南方危害大豆的重要食叶性害虫是斜纹夜蛾、豆卷叶螟和大造桥虫。

大豆的抗虫性是数量性状（quantitative trait loci，QTL）不同年份间材料的抗性表现不同, 因而依据表现型进行大豆抗虫育种难度较大。如果能够找到与抗虫性状相关的主效QTL, 再利用标记辅助选择育种, 将会大大提高选择的精度和效率。

分子标记技术的发展为数量性状的研究开辟了新的途径。QTL 定位就是通过寻找其与分子标记间的连锁关系，利用分子标记将控制数量性状的QTL 定位在相应的遗传图谱上。刘华和王慧等曾经在皖82-178通山薄皮黄豆甲组合衍生的RIL 群体中定位到一个抗性QTL, 位于wt11 连锁群的Satt331-BE801128 间。Rector，Terry 等和Narvel 等先后利用不同的作图群体定位了25 个与大豆抗玉米穗螟有关的QTL, 其中4个位于D1b 连锁群上, 5 个位于H 连锁群上, 4 个位于M 连锁群上。王慧等采用单标记分析法找到3 个与大豆抗斜纹夜蛾QTL 有关的分子标记。

[1] 崔章林,盖钧镒.大豆抗食叶性害虫研究进展.大豆科学, 1996,15(2):149-158.Cui Z L, Gai J Y. Advance of study on soybean leaf-feeding insects.Soybean Science, 1996, 15(2): 149-158. (in Chinese)

[2]LIU Hua, WANG Hui, LI Qun, XU Peng, GAI Jun-Yi, YUDe-Yue. Inheritance analysis and mapping QTLs related to cotton worm resistance in soybeans. Scientia AgriculturaSinica, 2005, 38(7): 13691372.

[3] Terry LI, Chase K, Jarvik T, Orf J, Mansur L, Lark KG .Soybean quantitative trait loci for resistance to insects.Crop Sci, 2000, 40(2): 375382.

[4] Narvel JM, Walker DR, Rector BG, All JN, Parrott WA,Boerma HR. A retrospective DNA marker assessment ofthe development of insect resistant soybean. Crop Sci,2001, 41(6): 19311939.

[5]Wang H, Yu D Y, Wu Q J, Gai J Y. Characterization of resistance genes to cotton worm with SSR markers in soybean. Soybean Science,2004, 23(2): 91-95.

2. 研究的基本内容和问题

根据喂养的幼虫重、幼虫历期、蛹重、蛹历期为指标利用连锁分析进行抗虫QTL定位，获得与抗虫性状相关的主效QTL为大豆抗虫标记辅助选择育种提供可选择的标记。提高大豆抗虫选择的精度和效率。

以重组自交群体186个株系为材料，采用室内生物学鉴定的方法以幼虫重、幼虫历期、蛹重、蛹历期为指标，通过对幼虫重、幼虫历期、蛹重、蛹历期和分子标记的连锁关系分析定位抗虫QTL。

利用连锁分析定位大豆对斜纹夜蛾抗性的基因或位点。

3. 研究的方法与方案

SSR 分析。利用软件Mapmaker/EXP3.0 分析分子标记间的连锁, 构建分子遗传图谱。应用QTL Cartographer V.2.5 分析大豆抗虫相关QTL。采用复合区间作图法(compositeinterval mapping, CIM ), 取LOD＝2.5 为QTL 存在的阈值。walk speed = 0.5 cM, 采用模型6 分析。

技术路线见图片

试验材料种植。全部试验材料于2013年7月种植于南京农业大学江浦试验站网室内，随机区组设计，2次重复，穴播，每穴留苗4-10株。除播前撒呋喃丹杀灭地下害虫外，整个生长期内不施任何药剂。试验地四周种一行保护区，出苗前盖尼龙网。室内用大号塑料杯(1 L)喂养1-2龄 的斜纹夜蛾幼虫 (由江苏省农业科学院植物保护研究所提供)，对应田间种植情况每个材料1杯，每杯4头。在大豆生长的V6 期采摘植株上的倒三叶喂 养斜纹夜蛾幼虫。每天更换新鲜叶片，喂养至第7天时称量、记录每杯活体幼虫的重量并记为幼虫总重，以幼虫重、蛹重作为大豆抗虫性的鉴定指标，具体计算公式 为：幼虫重=幼虫总重／存活虫头数 ；蛹重即化蛹后3天的活体蛹重的平均值,具体计算公式为：蛹重=蛹总重／存活蛹头数。

标记分析与QTL定位。利用科丰1号南农1138-2衍生群体现有的连锁图谱定位抗虫QTL

斜纹夜蛾是我国南方危害大豆品质和产量最严重的虫害之一，为了保证大豆的产量和品质的稳定，筛选抗虫的大豆的品种，研究大豆的抗虫性有直接现实意义。本实验在其他人的研究基础上，取他人实验之长，吸取他人的经验。设计的实验目的明确，实验方案可行，实验条件充足，实验步骤严谨，总之，实验是可行的。

4. 研究创新点

采取室内养虫，幼虫重、幼虫历期、蛹重、蛹历期作为大豆抗虫性的指标，并且利用近几年来在植物上应用得成熟的方法QTL定位进行对大豆虫性基因的鉴定，可以更加科学有效地找到目的基因位点。从而为大豆抗虫育种提供新的抗性基因资源。

5. 研究计划与进展

2013年6月-7月：网室种植大豆材料；

2013年8月-9月：利用大田已种的大豆科丰1号186份材料的叶片室内养虫，每个材料对应叶片饲喂对应编号的虫，记录相关数据；

2013年9月-10月：田间数据整理与分析；

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