通过对现代加拿大和中国大豆品种衍生的大豆种质进行全基因组关联研究，以鉴定赋予大豆胞囊线虫抗性的新基因

《Theoretical and Applied Genetics》：Genome-wide association study of soybean germplasm derived from modern Canadian and Chinese soybean cultivars to identify novel genes conferring soybean cyst nematode resistance

　　

摘要

关键信息

培育具有遗传抗性的大豆品种是控制全球最具破坏性大豆病害的关键；大豆胞囊线虫（SCN）对大豆生产至关重要。随着新型SCN株型的出现和传播，这些新型株型能够突破现有的抗性基因，因此需要持续努力寻找新的抗性来源。本研究采用全基因组关联分析（GWAS）技术，在一个由现代加拿大和中国大豆品种组成的多样性样本组中，发现了源自中国种质资源的大豆基因组中的新型标记-性状关联。

摘要

由Heterodera glycines Ichinohe引起的大豆胞囊线虫（SCN）是影响北美大豆生产最具破坏性的病原体。由于商业大豆品种过度依赖植物引入（PI）88788作为抗性来源，导致田间SCN种群逐渐发展出对该抗性的耐受性。现代中国大豆品种已成为已知和新型SCN抗性基因的潜在来源。本研究旨在通过全基因组关联分析（GWAS），在一个包含201个现代加拿大（CD）、中国（CH）及CD-CH杂交大豆基因型的样本组中，探讨HG型2.5.7 SCN抗性的遗传机制。基因组测序（GBS）检测到15,932个单核苷酸多态性（SNPs）。通过使用HG型2.5.7在温室中进行生物测定来评估这些基因型的SCN抗性表现，并计算雌性指数（FI）。FarmCPU在9号染色体上检测到一个SNP，解释了7.26%的SCN抗性表型变异；BLINK在同一9号染色体上还发现了另一个SNP，解释了35.15%的变异；另外在8号和13号染色体上分别发现了两个SNP，解释了24.81%和15.92%的变异。这些SNP的替代等位基因来自CH和CD-CH基因型。本研究确定了三个候选基因，其中Glyma.09g238800似乎是最具抗性的基因，但还需在后续研究中进行验证。本研究发现的显著SNPs表明，现代中国大豆种质在培育具有替代SCN抗性基因的大豆品种方面具有重要的遗传价值，有助于提高北美地区抗SCN大豆品种的可持续性。