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基于新遺傳連鎖圖譜的豇豆抗豆象QTL定位

2021-12-07 05:34王彥范保杰曹志敏張志肖蘇秋竹王珅王學清彭秀國梅麗武玉華劉少興田勝民徐俊杰蔣春志王偉娟劉長友田靜
中國農(nóng)業(yè)科學 2021年22期
關(guān)鍵詞:豇豆多態(tài)性連鎖

王彥,范保杰,曹志敏,張志肖,蘇秋竹,王珅,王學清,彭秀國,梅麗,武玉華,劉少興,田勝民,徐俊杰,蔣春志,王偉娟,劉長友,田靜

基于新遺傳連鎖圖譜的豇豆抗豆象QTL定位

王彥1,范保杰1,曹志敏1,張志肖1,蘇秋竹1,王珅1,王學清2,彭秀國3,梅麗4,武玉華1,劉少興1,田勝民1,徐俊杰1,蔣春志1,王偉娟5,劉長友1,田靜1

1河北省農(nóng)林科學院糧油作物研究所/河北省作物遺傳育種實驗室,石家莊 005035;2河北省農(nóng)林科學院,石家莊 005031;3石家莊市植物園,石家莊 050000;4北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 100029;5張家口市崇禮區(qū)植保站,河北張家口 076350

【目的】豆象是危害豇豆最主要的倉儲害蟲。發(fā)掘豇豆抗豆象基因為抗性品種的選育,以及減少豆象對豇豆生產(chǎn)的危害奠定基礎(chǔ)?!痉椒ā恳灾恤?號(感)和Pant-lobia-1(抗)為親本構(gòu)建的包含282個株系的RIL群體為研究材料,利用人工接種法分別對282個株系接種綠豆象和四紋豆象,進行抗豆象表型鑒定,并利用兩親本對3 992個來源于綠豆、小豆和豇豆的SSR標記進行多態(tài)性篩選,然后利用篩選到的多態(tài)性標記對282個株系進行基因型分析,最后結(jié)合RIL群體各株系抗豆象表型鑒定數(shù)據(jù)和基因型分型數(shù)據(jù),采用完備區(qū)間作圖法(ICIM-ADD)進行抗豆象QTL定位分析,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建遺傳連鎖圖譜,并定位豇豆抗豆象基因?!窘Y(jié)果】中豇1號和F1籽粒的被害率均為100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分別為22.5%和42.5%。推測Pant-lobia-1對綠豆象和四紋豆象的抗性均為隱性遺傳;篩選到182個多態(tài)性標記,利用這些多態(tài)性標記構(gòu)建了一個包含11個連鎖群的豇豆遺傳連鎖圖譜,圖譜總長1 065.23 cM,相鄰標記間平均遺傳距離為5.85 cM;經(jīng)2種豆象處理,分別在連鎖群1和連鎖群5上檢測到2個穩(wěn)定的QTL位點,暫定名為和,其中位于標記XD11-44和HAAS_VR_2274之間,標記間的遺傳距離為7.6 cM,在2種豆象處理中分別可以解釋表型變異的7.16%和6.92%;位于標記XD1-14和CP185之間,標記間的遺傳距離為2.90 cM,在2種豆象處理中分別可以解釋表型變異的6.96%和6.37%?!窘Y(jié)論】構(gòu)建了一個包含11個連鎖群、182個多態(tài)性標記的豇豆遺傳連鎖圖譜,檢測到2個與抗豆象相關(guān)的QTL位點。

豇豆;SSR;抗豆象;遺傳圖譜;QTL定位

0 引言

【研究意義】豆象是豇豆((Linn.) Walp.)等食用豆類作物的主要倉儲害蟲,以幼蟲蛀入籽粒內(nèi)進行危害[1],導致豇豆品質(zhì)和質(zhì)量下降,發(fā)生嚴重時可造成整倉庫的豇豆籽粒全部受損,嚴重影響豇豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2-3]。在中國危害豇豆的豆象主要是綠豆象()和四紋豆象()[4-5]。其中,四紋豆象是中國進境檢疫三類危險性害蟲之一。目前,國內(nèi)外主要通過化學防治和生物防治方法防治豆象危害[6-8]?;瘜W防治方法容易導致農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染,而生物防治方法成本高、見效慢[9-10]。因此,利用作物本身的抗性培育抗豆象品種是防治豆象最為經(jīng)濟有效的方法。【前人研究進展】目前,國內(nèi)外篩選到的豇豆抗豆象資源較少,1985年國際熱帶農(nóng)業(yè)研究所(International Institute of Tropical Agriculture,IITA)篩選了8 000多份豇豆資源,僅得到3份抗性資源,分別為TVU11952、TVU11953和TVU20273抗源[11-12]。近年來,隨著分子生物學技術(shù)的快速發(fā)展,國內(nèi)外關(guān)于豇豆QTL定位的研究不斷增多。2015年Huynh等[13]利用1 536個SNP標記定位了2個與蚜蟲抗性相關(guān)的QTL位點,分別位于第1連鎖群和第7連鎖群。2018年Lo等[14]利用17 739個多態(tài)性標記構(gòu)建了一個高密度遺傳連鎖圖譜,并定位了9個與豇豆馴化相關(guān)的QTL位點。但是關(guān)于豇豆抗豆象性狀遺傳研究較少。1983年Redden[15]研究認為TVU2027的抗豆象特性是由1個主要隱性基因及其修飾基因起作用。2005年Singh[16]通過研究TVU11952、TVU11953和TVU2027的抗性遺傳,認為它們的抗豆象基因相同,均由2個隱性基因控制,并命名為和。2018年Miesho等[17]利用41 948個SNP標記對217份豇豆核心種質(zhì)進行全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome-wide association studies,GWAS),篩選到6個與抗豆象相關(guān)的候選基因,分別位于豇豆第1、2、6和8染色體?!颈狙芯壳腥朦c】目前,國外關(guān)于豇豆抗豆象分子遺傳基礎(chǔ)研究結(jié)果不一,而國內(nèi)關(guān)于豇豆抗豆象遺傳研究鮮見報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究利用來自尼爾利亞的抗豆象豇豆品種Pant-lobia-1作為抗豆象基因來源,與中國豇豆品種中豇1號雜交構(gòu)建重組自交系(recombinant inbred lines,RIL)群體,進行豇豆遺傳連鎖圖譜構(gòu)建和抗豆象QTL定位,為豇豆抗豆象分子標記輔助育種和抗豆象基因克隆提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種:抗豆象材料Pant-lobia-1由國際熱帶農(nóng)業(yè)研究所(IITA)Bir Bahadur Singh博士惠贈,其籽粒白色黑臍環(huán);感豆象材料中豇1號由中國農(nóng)業(yè)科院作物科學研究所育成,其籽粒紅色。以中豇1號作母本,Pant-lobia-1作父本進行雜交,獲得F1籽粒,種植F1單株,F(xiàn)1植株上所收獲種子的種皮全部為黑色,可由此判斷是否為真雜交種(圖1)。取1株F1單株上結(jié)的種子進一步加代繁殖,經(jīng)過連續(xù)自交,采用單粒傳法構(gòu)建F8RIL群體(282個株系),用于遺傳連鎖圖譜構(gòu)建和抗豆象QTL定位。

供試豆象:綠豆象和四紋豆象,由河北省農(nóng)林科學院糧油作物研究所食用豆研究室繁殖保存。

圖1 親本及F1植株籽粒

1.2 室內(nèi)抗豆象鑒定

選取F1雜交籽粒及RIL群體每個株系正常的籽粒置于圓形小盒內(nèi)(直徑6 cm、高2 cm),將小盒并排放入大塑料箱內(nèi)(66 cm×40 cm×15 cm),分別接種綠豆象(處理Ⅰ)和四紋豆象(處理Ⅱ)成蟲(平均每份被鑒定材料3對),每個處理設(shè)3次重復,每個重復20粒種子,以感豆象親本中豇1號和抗豆象親本Pant-lobia-1作為對照,置于養(yǎng)蟲室培養(yǎng)。養(yǎng)蟲室溫度為(30±1)℃,濕度為55%—65%。每個籽粒上著卵3—5粒時,移除成蟲,防止豆象二次危害。當全部感豆象親本籽粒被蛀食后開始調(diào)查,記錄鑒定材料的被害粒數(shù),計算平均被害率,并使用SPSS 19.0統(tǒng)計平均被害率頻次分布及顯著性分析。

1.3 DNA提取及PCR擴增

采集兩親本及RIL群體每個株系幼嫩的三出復葉置于1.5 mL離心管內(nèi),經(jīng)液氮處理后-80℃保存。利用改良的CTAB法[18]提取基因組DNA,用0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA質(zhì)量,并將DNA稀釋到10 ng·μL-1,用于PCR擴增。參照Liu等[19]的PCR反應(yīng)體系及程序進行PCR擴增,其中,根據(jù)豇豆基因組設(shè)計的SSR標記退火溫度為50℃,其他標記退火溫度為55℃。

1.4 SSR標記開發(fā)及多態(tài)性標記篩選

利用已發(fā)布的豇豆基因組序列信息,使用SSR Locator軟件查找SSR位點并設(shè)計引物,根據(jù)染色體長度,從每條染色體上每隔一定距離挑選一個標記,并命名為“JDX-N”,其中X為染色體號,N為挑選的第N個位點;另外從較長的congtig上設(shè)計開發(fā)SSR標記,命名為congtig-n,其中n為挑選的第n個位點,共設(shè)計合成基因組SSR標記620個;根據(jù)Cowpea Genomics Knowledge Base(CGKB)[20]上發(fā)布的豇豆SSR標記序列信息合成豇豆SSR引物300對;河北省農(nóng)林科學院糧油作物研究所食用豆研究室前期開發(fā)設(shè)計的小豆基因組SSR標記1 100個、綠豆轉(zhuǎn)錄組SSR標記1 972個。共計篩選3 992個SSR標記,采用聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)進行親本間多態(tài)性標記篩選,電泳方法同Liu等[19]。

1.5 豇豆遺傳連鎖圖譜構(gòu)建

利用親本間多態(tài)性SSR標記對RIL群體每個株系進行基因分型分析。母本帶型記作“0”,父本帶型記作“2”,雜合帶型記作“1”,空缺或其他帶型記作“-1”,并利用QTL IciMapping 4.0作圖軟件構(gòu)建遺傳連鎖圖譜[21],以LOD值作為標記分組依據(jù),用Grouping命令對所有標記進行分組,其他參數(shù)采用軟件默認值。利用卡方檢測分析,確定標記偏分離情況。

1.6 豇豆抗豆象QTL分析

利用QTL IciMaping 4.0軟件的完備區(qū)間作圖法(ICIM-ADD)分別對處理Ⅰ和處理Ⅱ的抗豆象表型鑒定結(jié)果進行QTL定位及效應(yīng)分析[22]。LOD閾值采用10 000次“Permutation”獲得,其他參數(shù)采用軟件默認值。以豇豆拉丁名縮寫+豆象英文名稱前2個字母+所在連鎖群編號+QTL位點序號對QTL位點進行命名,如代表該QTL位點是第1連鎖群上的第1個QTL。

2 結(jié)果

2.1 RIL群體抗豆象鑒定

由抗豆象鑒定結(jié)果可知,兩親本的籽粒被害率差異較大,其中,感豆象親本中豇1號在2個處理中的籽粒被害率均為100.0%,表現(xiàn)為極感豆象;抗豆象親本Pant-lobia-1在處理Ⅰ中籽粒被害率為22.5%,處理Ⅱ中籽粒被害率為42.5%,結(jié)果表明,抗豆象親本Pant-lobia-1籽粒被害率顯著低于感豆象親本,表現(xiàn)為抗豆象;F1籽粒被害率均為100.0%(表1)。處理Ⅰ中RIL群體各株系籽粒被害率范圍為12.5%—100.0%,平均被害率為76.56%,處理Ⅱ中RIL群體各株系籽粒被害率范圍為25.0%—100.0%,平均被害率為84.58%。根據(jù)抗豆象表型鑒定結(jié)果,推測Pant-lobia-1抗豆象性狀為隱性遺傳。

表1 親本及F1籽粒被害率

分別對2個處理中282個株系的平均被害率進行頻次統(tǒng)計分析。結(jié)果表明,2個處理中282個株系的平均被害率均呈連續(xù)性變異(圖2),符合數(shù)量性狀遺傳的頻率分布特點,說明豇豆的豆象抗性為數(shù)量性狀。此外,豇豆RIL群體對綠豆象和四紋豆象的抗性均具有單向超親分離現(xiàn)象。

♀:中豇1號;♂:Pant-lobia-1。下同 ♀: Zhongjiang no.1; ♂: Pant-lobia-1. The same as below

2.2 多態(tài)性SSR標記分析

利用3 992個不同來源SSR標記篩選親本間多態(tài)性標記(表2)。其中3 185個標記在豇豆中能有效擴增,有效擴增率為80.11%。豇豆SSR標記有效擴增率最高,為93.70%;小豆SSR標記有效擴增率最低,僅為65.18%。

表2 多態(tài)性SSR標記分析

從3 185個有效擴增標記中篩選到182個在中豇1號與Pant-lobia-1間具有多態(tài)性的標記,多態(tài)性比率為6.07%。其中,豇豆SSR標記多態(tài)性比率最高,為11.83%;綠豆SSR標記多態(tài)性比率居中,為3.86%;小豆SSR標記的多態(tài)性比率最低,僅為2.51%。

2.3 遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建

利用182個多態(tài)性標記對豇豆RIL群體282個株系進行基因型分析(圖3),并利用QTL IciMapping 4.0進行遺傳連鎖圖譜構(gòu)建。以LOD值作為標記分組依據(jù),在LOD=10.3時,182個多態(tài)性標記可分成11個連鎖群,與豇豆的單倍體染色體數(shù)目(2n=22)相一致[23]。最終獲得的遺傳連鎖圖譜總長1 065.23 cM,相鄰標記間平均遺傳距離為5.85 cM。各連鎖群的長度范圍為(LG8)29.71—185.91(LG1)cM,平均長度為96.84 cM。各連鎖群上的標記分布不均勻,標記數(shù)目范圍為4(LG8)—28(LG2)個,標記間平均遺傳距離范圍為4.15—7.43 cM(表3和圖4)。

表3 圖譜中連鎖群標記及其分布

圖3 SSR標記JD6-28在豇豆RIL群體部分株系中的擴增

182個標記中有45個標記表現(xiàn)偏分離(<0.05),占24.46%,主要分布于LG2和LG4上。其中,22個標記偏向母本中豇1號,占偏分離標記的48.89%;23個標記偏向父本Pant-lobia-1,占偏分離標記的51.11%。45個偏分離標記中有15個標記呈嚴重偏分離(<0.001),占偏分離標記的33.33%,主要位于LG2中部、LG3下部和LG4中下部(圖4)。

*、**和***分別表示該標記在0.05、0.01和0.001顯著水平上表現(xiàn)偏分離

2.4 豇豆抗豆象QTL分析

整合RIL群體282個株系的抗豆象表型鑒定結(jié)果和基因型分型結(jié)果,利用QTL IciMapping 4.0完備區(qū)間作圖法(ICIM-ADD)進行QTL定位分析(表4和圖5)。處理Ⅰ共檢測到2個與綠豆象抗性相關(guān)的QTL位點,一個位于第1連鎖群標記XD11-44和HAAS_VR_2274區(qū)間內(nèi),另一個位于第5連鎖群標記XD1-14和CP185區(qū)間內(nèi),標記之間的遺傳距離分別為7.6和2.90 cM,LOD分別為3.86和4.58,表型貢獻率分別為7.16%和6.96%,加性效應(yīng)分別為-4.20和-5.30;處理Ⅱ同樣檢測到2個與四紋豆象抗性相關(guān)的QTL位點,這兩個位點在連鎖群上的位置與處理Ⅰ完全一致,LOD分別為3.91和4.44,表型貢獻率分別為6.92%和6.37%,加性效應(yīng)分別為-4.29和-3.70。綜上所述,處理Ⅰ檢測到的2個QTL位點和處理Ⅱ的相同,且穩(wěn)定存在于2個處理中。另外,2個處理中檢測到的QTL位點的加性效應(yīng)均為負值,表明來自父本Pant-lobia-1的等位基因可以降低籽粒被害率,將2個QTL位點暫命名為和。利用2個位點兩側(cè)的標記序列信息,經(jīng)過Blast序列比對,可知位于豇豆第3染色體,位于第2染色體。

表4 豇豆RIL群體抗豆象QTL定位

3 討論

3.1 SSR標記的選擇

SSR分子標記以其多態(tài)性高、重復性好、操作簡便等特點被廣泛應(yīng)用于不同作物遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及QTL定位研究。另外,據(jù)報道SSR標記在相近的物種間具有一定的通用性,并且親緣關(guān)系越近,通用性越高,利用近緣物種間SSR標記的通用性,可以減少引物開發(fā)成本,且有助于比較基因作圖等方面的研究。王麗俠等[24]研究表明小豆SSR標記在綠豆基因組中通用性比率為75%,多態(tài)性比率為35%。鐘敏等[25]研究表明綠豆基因組SSR標記在豇豆、小豆和飯豆中的通用性比率分別為50.0%、73.3%和81.6%;多態(tài)性比率分別為4.1%、1.7%和1.5%。本研究利用綠豆(1 972個)和小豆(1 100個)SSR標記篩選豇豆多態(tài)性標記,綠豆SSR標記在豇豆中的通用性為81.44%,顯著高于鐘敏等[25]的研究結(jié)果,可能原因是這些綠豆SSR標記多設(shè)計于綠豆基因組編碼區(qū)[13];多態(tài)性比率為3.86%,低于鐘敏等[25]的研究結(jié)果,但差異不大,原因可能是用于篩選的親本材料及材料數(shù)目的差異。本研究中僅利用了2份豇豆親本材料,隨著材料數(shù)目的增加,多態(tài)性比率勢必會隨之升高。

3.2 豇豆遺傳連鎖圖譜構(gòu)建

構(gòu)建遺傳連鎖圖譜是QTL定位的前提,F(xiàn)atokun等[26]以F2分離群體為作圖群體,構(gòu)建了第一個豇豆遺傳連鎖圖譜,總長度684 cM。隨著豇豆全基因組測序的完成,豇豆分子生物學研究取得突飛猛進的發(fā)展。Mu?oz-Amatriaín等[27]基于豇豆高通量SNP平臺(Cowpea iSelect Consortium Array)構(gòu)建了一個包含37 372個SNP位點的遺傳連鎖圖譜。Ohlson等[28]利用99個SNP標記構(gòu)建了一個包含11個連鎖群,總長763.4 cM的豇豆遺傳連鎖圖譜,用于豇豆栽培種KN1抗褐斑病QTL定位研究。Ndeve等[29]利用17 208個SNP標記構(gòu)建了一個包含11個連鎖群、總長985.89 cM的豇豆遺傳連鎖圖譜,用于豇豆抗線蟲QTL定位研究。本研究利用中豇1號×Pant-lobia-1雜交形成的RIL作圖群體,構(gòu)建了一個包含182個多態(tài)性標記、11個連鎖群、總長1 065.23 cM的遺傳連鎖圖譜用于豇豆抗豆象QTL定位研究,該遺傳連鎖圖譜與Mu?oz-Amatriaín等[27]、Ohlson等[28]、Ndeve等[29]構(gòu)建的遺傳連鎖圖譜的連鎖群數(shù)目一致,且圖譜密度適中。但該圖標記分布不均勻,有的連鎖群標記數(shù)目較少,尤其是LG8連鎖群上僅有4個標記,且通過該圖標記分析發(fā)現(xiàn)LG7和LG8連鎖群均對應(yīng)于豇豆第9染色體。在后續(xù)研究中可以考慮增加標記類型和標記數(shù)目,如SNP和Indel標記等,進一步加密該遺傳連鎖圖譜,使該圖譜可更準確的應(yīng)用于其他農(nóng)藝性狀的定位研究。

本研究的182個多態(tài)性標記中有45個標記為偏分離標記,偏分離比例為24.46%。偏分離標記主要分布于連鎖群2、連鎖群3和連鎖群4,且成簇分布,這與趙向前等[30]報道的偏分離標記有成簇分布的特點相符。導致標記偏分離現(xiàn)象的原因可能是RIL群體連續(xù)自交選擇過程中群體發(fā)生偏離。

3.3 豇豆抗豆象基因定位

近年來,國內(nèi)外關(guān)于食用豆抗豆象QTL定位的研究主要集中在綠豆上。相關(guān)研究表明綠豆抗豆象是由主效的顯性基因控制[31],但還可能存在其他微效基因的修飾作用[32]。吳傳書[33]、孫蕾等[34]、劉長友等[35]分別以綠豆抗豆象資源ACC41、V2709、V1128為試驗材料,定位了綠豆抗豆象QTL位點、和。關(guān)于豇豆抗豆象基因定位研究較少。Redden[15]研究表明豇豆抗豆象性狀由1個主要隱性基因及其修飾基因起作用,而Singh[16]則認為該性狀由2個隱性基因控制。Miesho等[17]利用GWAS對豆象的平均產(chǎn)卵數(shù)、平均出蟲數(shù)、平均蟲洞數(shù)等5個性狀進行了分析,檢測到11個與抗性相關(guān)的SNP,并通過在Phytozome網(wǎng)站進行比對分析,篩選到6個與豇豆抗豆象相關(guān)的候選基因,分布于豇豆第1、2、6和8染色體。本研究中F1籽粒表現(xiàn)完全感豆象,推測豇豆抗豆象性狀為隱性遺傳。在第1連鎖群和第5連鎖群分別檢測到2個綠豆象和四紋豆象處理下穩(wěn)定存在的抗豆象QTL位點和,由此推斷豇豆抗豆象性狀可能由2個隱性基因控制,該結(jié)果與Singh[16]的研究結(jié)果相吻合。通過Blast序列比對,位于第3染色體,位于第2染色體。與Miesho等[17]報道的豇豆抗豆象候選基因均位于第2染色體,但在染色體上位置存在差異。位于物理位置2 612 671—3 850 060 bp,而位于物理位置28 196 653—28 200 516 bp,這可能是由檢測到的不是同一個位點或者用于抗豆象研究的材料不同造成的。

4 結(jié)論

利用中豇1號與Pant-lobia-1雜交構(gòu)建的RIL群體和182個親本間多態(tài)性SSR標記,構(gòu)建了一個包含11個連鎖群、總長1 065.23 cM的豇豆遺傳連鎖圖譜,定位了2個綠豆象和四紋豆象處理下穩(wěn)定存在的豇豆抗豆象QTL位點和,分別位于豇豆第3染色體和第2染色體,兩側(cè)的SSR標記分別為XD11-44—HAAS_VR_2274和XD1-14—CP185。

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Quantitative trait locus mapping of bruchids resistance based on anovel genetic linkage map in cowpea ()

WANG Yan1, FAN BaoJie1, CAO ZhiMin1, ZHANG ZhiXiao1, SU QiuZhu1, WANG Shen1, WANG XueQing2, PENG XiuGuo3, MEI Li4, WU YuHua1, LIU ShaoXing1, TIAN ShengMin1, XU JunJie1, JIANG ChunZhi1, WANG WeiJuan5, LIU ChangYou1, TIAN Jing1

1Institute of Cereal and Oil Crops, Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences/Hebei Laboratory of Crop Genetic and Breeding, Shijiazhuang 050035;2Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050031;3Shijiazhuang Botanical Garden, Shijiazhuang 050000;4Beijing Agricultural Technology Extension Centre, Beijing 100029;5Plant Protection Department of Chongli District, Zhangjiakou 076350, Hebei

【Objective】Bruchids are the main storage pests of cowpea. The discovery of bruchids resistance genes is helpful for breeding resistant varieties and reducing the harm of bruchids to cowpea production.【Method】In this study, a RIL population of 282 lines derived from the cross between Zhongjiang No.1 (a bruchid-susceptible cultivar) and Pant-lobia-1 (a bruchid-resistant cultivar) was used for phenotype identification of bruchids resistance by artificial inoculation ofand. The two parents were used to screen polymorphic markers from 3 992 SSR markers of mung bean, adzuki bean and cowpea. Genotypes of 282 lines were analyzed using the polymorphic SSR markers. Based on the phenotype identification and genotype analysis, a genetic linkage map was constructed and the bruchids resistance gene(s)of cowpea was located using Inclusive Composite Interval Mapping (ICIM-ADD). 【Result】The results showed that Zhongjiang No. 1 and F1seeds were 100% susceptible toand, and the damage rates of Pant-lobia-1 were 22.5% and 42.5%, respectively. It was speculated that the resistance of Pant-lobia-1 to bruchids was recessive inheritance. 182 polymorphic markers were obtained from 3 992 SSR markers of mung bean, adzuki bean and cowpea. Using those polymorphic SSR markers, a genetic linkage map with 11 linkage groups was constructed. The map covered a total length of 1 065.23 cM with an average interval of 5.85 cM between adjacent markers. Twobruchid-resistant QTLs from linkage groups 1 and 5were discovered, which were temporarily named asand. QTLwas located between markers XD11-44 and HAAS_VR_2274, which genetic distance was 7.6 cM, explaining7.16% and 6.92% of the phenotypic variation in the two bruchid-resistanttests respectively. QTLwas located between markers XD1-14 and CP185, which genetic distance was 2.9 cM, explaining6.96% and 6.37% of the phenotypic variation in the two bruchid-resistant tests respectively. 【Conclusion】A genetic linkage mapcontaining 11 linkage groups and 182 polymorphic markers was constructed. Two QTLs linked with bruchids resistance were identified on linkage groups 1 and 5.

; SSR; bruchid resistance; genetic mapping; quantitative trait locus

2021-05-06;

2021-07-02

國家重點研發(fā)計劃(2019YFD1000700/2019YFD1000703)、財政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-08)、河北省重點研發(fā)計劃(19226353D)、河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(HBCT2018070203)、河北省青年拔尖人才(2018)、河北省農(nóng)林科學院創(chuàng)新工程項目(2019-4-02-08)

王彥,Tel:0311-87670607;E-mail:411678486@qq.com。通信作者田靜,Tel:0311-87670655;E-mail:nkytianjing@163.com。通信作者劉長友,Tel:0311-87670607;E-mail:35931915@qq.com

(責任編輯 李莉)

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