不同抗胞囊線蟲4號生理小種組合F2胞囊附著量差異分析

任小俊，馬俊奎，史 宏，劉學義

（山西省農業科學院經濟作物研究所，山西汾陽032200）

大豆胞囊線蟲（Heteroclera glyycines Ichinohe，簡稱SCN）是世界范圍內影響大豆產量的重要因素[1-14]。在控制大豆胞囊線蟲的措施中，選育抗SCN 的大豆品種，是解決SCN 問題的根本措施。按照Riggs 和Chmitt 的分類標準，理論上SCN 存在16 個生理小種[6]。我國有1，2，3，4，5，7號生理小種。我國習慣上把國外的14 號小種稱為4 號生理小種[3，5，11]。據國內調查，1，3，4 號生理小種分布面積較大，其中4 號生理小種致病最強，3 號生理小種致病力最弱[6]。華北地區主要是以毒性較強的4 號生理小種為優勢小種存在，是典型的4 號生理小種病區[2，9]。我國已選育出部分抗SCN 的大豆品種，然而抗胞囊線蟲4 號生理小種的品種甚少。本研究選擇4 對由高抗胞囊線蟲4 號生理小種抗源和非抗源親本組成的雜交組合（其中，非抗源親本系目前育種過程中的骨干親本），以期探索親本間抗性差異對后代的影響，尋求抗4 號生理小種育種的突破。

1 材料和方法

1.1 材料

晉豆19 號×應縣小黑豆、晉豆23 號×應縣小黑豆、汾豆46 號×灰布支和中作88D09×交城黑豆4 個雜交組合均為2006 年配制，2007 年種植F1。應縣小黑豆、灰布支和交城黑豆是已確定的高抗胞囊線蟲4 號生理小種抗源，晉豆19號、晉豆23 號、汾豆46 號和中作88D09 為育種骨干親本或生產中大面積應用的主干品種。

1.2 方法

采用塑料缽柱胞囊線蟲鑒定方法[7]，經測定每100 克土壤里平均含胞囊量85 個。經系統鑒定，胞囊線蟲為4 號生理小種強毒種群。2008 年春季在溫室條件下對播種的F2植株進行鑒定。

2 結果與分析

2.1 抗源親本抗性穩定性驗證

鑒定結果表明，抗源親本灰布支、應縣小黑豆和交城黑豆對胞囊線蟲4 號生理小種抗性穩定，胞囊附著量平均在1.08～3.25 個之間（表1）。灰布支共鑒定24 株，平均胞囊附著量1.64，變異系數1.82%，5 個胞囊以下株數占100%；應縣小黑豆2 個組合共鑒定68 株，平均胞囊附著量1.39 個，變異系數1.31%～1.55%，5 個胞囊以下株數占97.06%；交城黑豆共鑒定25 株，平均胞囊附著量3.25 個，變異系數2.50%，5 個胞囊以下株數占100%。

盡管抗源親本抗性十分穩定，但是，不同抗源間的表現型仍有明顯差異，反映了遺傳控制基因之間存在差別。如應縣小黑豆平均胞囊附著量只有1.30 個，但是，5 個胞囊以下株數不能夠達到100%。

2.2 非抗源親本的抗性差異分析

非抗源親本對胞囊線蟲的反應有明顯差異，表現在非抗源胞囊附著量及其變化上。在選擇的4 個非抗源親本中，晉豆19 號、晉豆23 號和汾豆46 號胞囊附著量分別為15.36，18.31，17.83個，而中作88D09 的胞囊附著量達到69.50 個（表1）。不同品種間胞囊附著量數量的分布變化也很明顯（表2）。從表2 可以看出，晉豆19 號胞囊附著量分布范圍5～35 個，晉豆23 號為5～45 個，而中作88D09 為55～105 個。這種差異雖然均在非抗性范圍之內，卻是存在的事實。

表2 親本及后代胞囊附著量分布 個

2.3 非抗源親本的抗性差異對后代的影響

非抗源親本的抗性表現對后代的胞囊附著量和分布有顯著影響。晉豆19 號抗性較強，胞囊量相對較少，分布較集中，其F2出現的抗性植株多。1～4 個胞囊量的達到27 個，占總量的15.34%。晉豆23 號和汾豆46 號的后代1～4 個胞囊的植株分別占4.62%和7.05%。中作88D09僅1.60%（表2）。

2.4 不同組合后代抗性表現的差異

不同組合后代抗性植株多數呈偏正態分布（圖1）。其中，中作88D09 與交城黑豆的后代胞囊附著量分布上，可能出現2 個峰值，第1 個出現在15～35 個胞囊間，第2 個出現在45～75 個胞囊間。這一情況的出現與多基因控制有關，如圖2 所示。

2.5 胞囊附著量分布與抗性的關系

育成品種的胞囊附著量差異一般在30～50個之間，即使是來自于高度自交純合的自交系也不例外。晉豆19 號的胞囊附著量差異范圍為30個，晉豆23 號和汾豆46 號為40 個，中作88D09為50 個。高度純合的抗源品種胞囊附著量的變異極小，1～4 個胞囊量占96%以上。看來，隨著抗性程度的增加，胞囊附著量表現型分布范圍會愈來愈小。

3 結論與討論

在抗胞囊線蟲抗性的轉育和選育新品種過程中，選擇親本及其對親本進行抗性鑒定非常重要，特別是對非抗源親本的鑒定。對于4 號生理小種而言，高抗抗源材料均為黑色種皮，轉育成黃種皮的抗性材料，成為該方面育種的難點。本試驗雖然沒有涉及后代材料的種皮色，但是，從不同組合后代抗性的表現，為我們提供了一種啟示，即非抗性親本的胞囊附著量是關乎育種效率的關鍵因素。因此，需要關注對非抗源親本的鑒定，尤其是關注非抗源親本抗性的微量差異[9]。非抗源親本對胞囊線蟲的微量差異，對后代的胞囊附著量和分布有顯著影響。

本試驗中，晉豆19 是個比較理想的非抗源親本，它的抗性強于其他非抗源親本，后代出現抗性單株較多，易于實現抗胞囊線蟲4 號生理小種育種目標。當然，對后代材料準確鑒定也是一個重要方面。

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