[发明专利]与SCN抗性连锁的大豆标志物

说明书

优先权要求

本申请要求2010年11月5日提交的美国临时专利申请流水号61/410,783的权益。

发明领域

本公开内容涉及植物疾病抗性。在一些实施方案中，本公开内容涉及大豆中的大豆孢囊线虫(SCN)抗性。在具体的实施方案中，本公开内容涉及用于鉴定生物体中的SCN抗性性状，例如，与SCN抗性紧密连锁的分子标志物的组合物和方法。其它实施方案涉及用于将SCN抗性性状导入宿主生物体中的组合物和方法，例如其通过使用与SCN抗性紧密连锁的分子标志物来进行。

发明背景

大豆(Glycine max)是全世界作为植物油和蛋白质的主要来源种植的主要经济作物之一。低胆固醇和高纤维饮食的需要增加已经提高大豆作为食物的重要性。超过10,000种大豆品种现在已经引入美国，其中有限的数目形成从杂交和选择程序开发的栽培种的遗传基础。Johnson和Bernard,The Soybean,Norman编,Academic Press,N.Y.,第1页-第73页,1963。

大豆孢囊线虫(SCN，大豆异皮线虫(HG)(Heterodera glycines Ichinohe))是美国及世界上大多数其它主要大豆生产国的单一最具损害的影响大豆的有害生物。估计美国的产量降低在2003年和2004年中介于约290万和340万吨之间，这导致估计每年损失约15亿美元。Wrather等(2001);Wrather和Koenning(2006)。SCN表型是一种非常复杂的性状，其由多个基因(隐性和显性两者)控制。Concibido等(2004)。SCN表型测定是费时的、成本和劳动力密集的。

SCN感染引起多种症状，其可以包括叶和茎的缺绿症、根坏死、种子产量损失、以及对根和嫩芽生长的抑制。SCN感染的地上症状对于SCN感染不是独特的，并且可以与营养物缺乏，特别是铁缺乏，来自干旱的应激、除草剂损伤或另一种疾病混淆。感染的第一病征是具有已经阻碍生长的发黄叶的植物组。病原体也可能难以在根上检出，因为矮小的根也是应激或植物疾病的一种常见症状。SCN的成年雌性和孢囊是约1/32英寸长的，并且如此在不放大的情况下可见。在根上观察成年雌性和孢囊是检测及诊断田间SCN感染的唯一准确的方式。

SCN的存在在初始土壤侵袭时通常是不明显的。SCN群体密度在土壤中必须增加，直到它足以引起植物上的地上症状或产量降低。群体密度在达到显著数目前可以花费数年。如此，当前的SCN损伤是已经生成几年的侵袭的结果。虽然大豆是SCN的主要宿主，但是其它豆科植物可以充当宿主，例如：青豆(green bean)、食荚菜豆(snap bean)、干豆(dry bean)、红豆(red bean)、利马豆(lima bean)、绿豆(mung bean)、矮菜豆(bush bean)、赤豆(Adzuki bean)、豌豆(garden pea)、和豇豆(cowpea)。SCN生命周期中有30天。如此，单一生长季节涵盖多个寄生物世代。此外，SCN卵在孵化前可以在土壤中保持完整达数年。

过去，SCN群体通过比较其在一组四种大豆种质系上的繁殖与标准SCN易感性大豆栽培种上的繁殖给予以“品种(race)”名称。最常使用的品种方案鉴定16种SCN品种。品种名称容许线虫学家和大豆育种人员共享如下的信息，该信息关于某些SCN群体在含有对SCN的抗性的某些基因的大豆品种上繁殖的能力。

在2003年，开发出HG类型测试以替换品种测试。此新测试包括抗性的7种来源(种质系)，并且结果以百分比显示，指示来自土壤样品的线虫群体在7种品系之每种上增加多少。此测试指示哪些抗性来源对于测试的特定田地会是良好的，以及哪些会是较差的。由于抗性的遗传来源目前在商品化大豆品种中是有限的，轮作这些“抗性来源”以延迟有毒力的SCN群体的建立是重要的。