野生种豌豆抗豆象基因发掘、遗传图谱构建和分子定位

The pea weevil (Bruchus pisorum), is one of the most intractable pest problems of cultivated pea (Pisum sativum). The availability of resistant cultivars would give growers more pest management options. Identification of resistance Gene(s) and their incorporation into susceptible cultivars remains the most effective method of controlling the insect pests. Exploitation and utilization of novel and valuable genes is the basis for crop germplasm from phenotypical characterization to gene level and for molecular breeding. To Exploitation and utilization of the genes（pwr） for pea weevil resistance in wild pea (Pisum fulvum) as early as possible, In the present study, Based on evaluation for phenotyping of pea weevil resistance in wild pea germplasm, we constructed the segregating F2 populations and their F3 progenies derived from a cross between cultivated field pea (Pisum sativum) and wild pea (Pisum fulvum) for the genetic study of pea weevil resistance and linkage map for pea weevil resistance and to identify the regions in the pea genome associated with resistance to pea weevil using quantitative trait locus (QTL) mapping. Identification of microsatellite markers (SSR) and Inheritance and Genomic Location of Gene(s) controlling resistance to pea weevil in wild pea is very important to fine mapping, gene cloning, molecular breeding, marker-assisted breeding, transgenic breeding, crop breeding by design and studying resistance mechanism in pea.

豌豆象是世界重要的害虫。发掘野生种豌豆种质资源、开发并利用抗豆象基因（pwr）、培育抗豆象品种是解决豆象危害最为有效的途径。作物新基因发掘是实现作物种质资源向基因资源转变和作物分子育种的基础。为尽快阐明野生种豌豆抗豆象基因的遗传特性和其它农艺性状的关系，并有效挖掘和利用抗豆象基因，本项目基于已鉴定的8份高抗豆象野生种豌豆资源，拟通过野生种和栽培种豌豆种间杂交，构建F2:3分离群体，结合田间和室内豆象抗性鉴定，构建抗感池和遗传作图，筛选与目标基因紧密连锁或共分离的SSR标记、构建分子遗传图谱、精细定位抗豆象基因，明确我国野生种豌豆所携带抗性基因在染色体上的位置、遗传方式、基因数量及其遗传效应。相关研究结果对精细定位和克隆豆象抗性基因、精准分子设计育种、培育抗豆象豌豆新品种和探讨可能的抗性机理具有重要意义。

豌豆象是世界重要的害虫，发掘野生种豌豆种质资源、开发并利用抗豆象基因对分子辅助培育抗豆象品种具有重要意义。该研究通过对野生种豌豆资源抗豆象基因的等位性分析，明晰了8份野生种豌豆所携带共同的抗豆象基因。通过豆象抗性表现和其它农艺性状的关联分析，抗豆象主效抗性基因与控制豌豆红花基因、籽粒褐色基因紧密连锁。通过对抗豆象野生种豌豆资源G0004548和栽培种豌豆品种陇豌1号杂交构建的F2-3分离群体采用自然感虫鉴定，证明豆象抗性由多基因控制。通过806对简单型豌豆EST-SSR引物进行PCR扩增检测，148对具有多态性；利用多态性标记，分别对F2群体进行遗传分析，连锁图谱包括155个SSR标记，8个连锁群，覆盖豌豆基因组2685.8cM，SSR标记间的平均距离是17.3cM。结合豌豆子叶抗豆象表型、豌豆荚或种皮抗豆象表现和基因型鉴定结果，共检测到3个控制豌豆子叶抗豌豆象性状的主效QTLs，这三个主效QTLs分别定位在LG2、LG4和LG5连锁群上，解释表现变异率80%；2个微效控制豆荚壁和种皮豆象抗性的QTLs基因片段定位在LG2和LG5连锁群上，解释表现变异率70%。通过控制子叶豆象抗性和豌豆荚或种皮豆象抗性的QTL共线性分析，这两种豆象的抗性机理可能存在相同的信号转导途径或具有相同的抗性机理。该研究对抗豆象基因克隆、功能分析及豌豆分子育种设计和抗虫机理研究具有重要的意义。