对十一的响应的遗传分析Collettrichum Lindemuthianum.在普通豆子的群体中种族（菜豆L.）

背景

豆类炭疽病是由真菌引起的Collettrichum Lindemuthianum.（SACC。＆MAGNUS）leams.-斯宾克．抵抗力c . lindemuthianum普通豆类(菜豆L.）通常遵循定性的遗传模式。病原体显示出广泛的致病变异，最多20个炭疽染料抵抗基因座（命名合作已经描述了赋予特定种族的抵抗力。通常通过分析分离群体中的有限数量的分离物或种族种类来研究炭疽病抗性。在这项工作中，我们分析了对Eleven的反应c . lindemuthianum在重组近交系（RIL）中的种族衍生自交叉XANA×CORNELL 49242的常见豆群群，其中先前呈现了饱和的连接图。

结果

对观察到的复杂抗性分离进行了系统的遗传分析，包括偶合分析、亚居群和遗传作图。鉴定出22个抗性基因，其中一些具有互补作用。康奈尔49242基因型在连锁组(LG) Pv11的末端携带一个复杂的耐药基因簇，与前面描述的炭疽病耐药簇Co-2相对应。在这个位点上，对3、6、7、19、38、39、65、357、449和453个小种鉴定了特异性抗性基因，其中1个小种表现出互补作用。此外，康奈尔49242在LG Pv09上有一个独立的基因，表现出对453种抗性的互补作用模式。Xana基因型的抗性基因位于Pv01、Pv02和Pv04 3个区域。除LG Pv01上的两个控制抗病小种65和73外，Xana中鉴定的抗病基因均表现出互补的作用模式。

结论

本文所示的结果显示豆类和真菌基因型之间的复杂和特异性相互作用，导致炭疽病抗性。还确认了包括具有不同作用方式（显性和互补基因）的抗性基因的簇中的特异性抗性基因。最后，在LG PV09中鉴定了炭疽糖抗性基因的新位置。

植物可以通过两个感知系统识别潜在的病原体。其中一种被命名为病原体或微生物相关分子模式(PAMPs或MAMPs)，通过模式识别受体检测与病原体群相关的保守分子，从而引发pamp触发免疫。另一种进化为识别病原体毒力效应物，通常通过细胞内抗性蛋白(R蛋白)，引起效应触发免疫(ETI)。ETI与通常所说的基因对基因、垂直抗性或种族特异性抗性相对应[1-3.］．储枪描述了植物中种族特异性耐药的第一个例子之一[4.那5.在相互作用中Collettrichum Lindemuthianum.和常见的豆子（菜豆l .)。

Asthracnose，由Ascomycete真菌引起的c . lindemuthianum（SACC。＆MAGNUS）leams.-斯宾克．，可以导致普通豆类的毁灭性疾病。Bean Anthracnose具有全球分布，但在温带地区特别有问题。病原体可以攻击豆植物的所有空中部位，并在叶子，茎，豆荚和种子上产生含有肉体彩色孢子的圆形缩小病变。这种真菌的攻击可能导致过早的落叶，鲜花和豆荚过早，种子恶化，在极端情况下，植物死亡。受感染的种子是分散病原体的主要方法[6］．该病原体表现出广泛的致病性变异，在分离株中报告至少有100个致病性变异或小种c . lindemuthianum全世界收集[7-11]使用一组12个差分品种和标准化方法来命名参数[12］．

抵抗力c . lindemuthianum一般遵循一种定性的遗传模式，其中抗性反应和敏感反应有明显的区别。通过经典遗传学方法鉴定抗炭疽病基因是基于对F₂从两种杂交组合中分离出的群体:R × S或R × R (R是抗性的，S是敏感的)。在R × S杂交中观察到的结果被用来推断具有抗性的基因的数量和作用方式c . lindemuthianum，而R×R交叉的那些用于鉴定参与该病原体的反应中涉及的特定基因（等位基因测试）。由于第一种炭疽染料抗性基因报告了[13[已经进行了许多遗传分析，以研究不同豆类基因型的炭疽病抗性遗传。最多20个炭疽病抵抗基因座赋予特定种族的抵抗力（指定为合作后面跟着一个数字或字母)在普通豆子中被描述:CO-1到CO-7，CO-8，CO-9到CO-14.和CO-U.到CO-Z.［14］．除了含有炭疽病抗性基因CO-8.，表现出完全优势，主导的等位基因条件抵抗反应。还使用F描述了两个独立抗性基因之间的互补动作模式₂或F_2：3隔离种群，是必要的两个主要等位基因表达抵抗的情况[15-17］．许多遗传分析认为，大豆基因型对不同品种的抗性是由同一基因赋予的。基于这一假设，大多数经典研究认为不同基因型的抗性谱是由同一基因的不同等位基因引起的。因此，不同的等位基因被描述为基因CO-1那CO-3和CO-4［14］．

大多数鉴定出的抗炭疽病基因都位于菜豆的遗传图谱:基因CO-1，CO-X和奶牛被映射到联动组（LG）PV01 [18那19];CO-U.载于Pv02 [18];CO-13.在pv03 [20.];CO-2在pv11 [21.];CO-3那CO-9.那CO-Y.那CO-Z.和CO-10.Pv04 (19那22.-26.];CO-4在pv08上[19那27.];和CO-5那CO-6.和CO-V.Pv07 (28.那29.］．赋予耐几种特定种族抗性基因的映射揭示了其中一些合作基因被组织成种族特异性抗性基因簇。紧密联系许多关联合作Pv04、Pv07和Pv11上的抗性基因已经建立[15那19那26.那28.]对应于名为Clusters Co-3，Co-5和Co-2。在分子水平下，大多数植物R基因克隆到目前为止用两个特定结构域编码蛋白质：核苷酸结合位点（NBS）和富含亮氨酸的重复（LRR）结构域。编码R蛋白的基因在串联上发现对应于在遗传分析中观察到的CO-3和CO-2簇的染色体区域[30.-33.］．

通过分析不同隔离群体中的有限数量的分离物或种族，通过分析有限数量的分离物或种族来进行普通豆类的炭疽糖系统。在本研究中，对11的反应c . lindemuthianum在来自Xana×Cornell 49242的十字XANA×康奈勒49242的重组近交系（RIL）群体中分析了种族的分析，其中先前呈现了饱和连接图[34.那35.］．本研究旨在增加关于炭疽病抗性基因之间的组织和相互作用的理解，并揭示复杂的P.寻常魅力-c . lindemuthianum相互作用。

为十一的分离c . lindemuthianum比赛

父母线XANA易患赛族6,38,39,357和453，并抵抗剩余的六场比赛（3,7,19,65,73和449）。父母线康奈尔49242易于比赛73，抗剩余的十场比赛。桌子1显示了在XC RIL群体中观察到的对每个种族的抗性分离(见附加文件1有关预期的偏析比的更多细节）。用于抗谱6,38,39,357,73和453的抗性符合1：1的抗性：易感性（R：S）比，预期的一种抗性基因或三种独立的抗性基因，互补的双二．对运动抗性的偏析符合3：1 R：S比，预期的两个独立基因。抗谱3,7,19和449的抵抗抗性符合5：3 R：S的比率，预期当三个独立基因具有互补作用模式的两个唯一基因涉及阻力反应。

6、38、39、357小种抗性的遗传分析

用于抗比赛6,38,39和357 [Xana（S）×康奈尔49242（R）]的偏析符合1：1 R：S比率（p = 0.33,p = 0.53,p = 0.91,p = 0.57; Table1)．应急Chi-Square测试对应于每个电阻的关节分离，所述标记标记六个主要的炭疽病抗性集群在标记SQ4和Scareoli的情况下随机偏离的六个主要炭疽瘤电阻集群显着偏离，该标记为CO-2电阻集群lg pv11（表2)．

为了确定响应中涉及同一簇的单个基因或不同基因，考虑了对幼苗6,38,39和357的抗性的共偏析。在69个rils中观察到对四场比赛的抗性的共偏析（35只RILS对四场比赛抵抗力⁶R^38.R^39.R^357.；34易受影响⁶年代^38.年代^39.年代^357.)，在三个病例中发现了重组的证据(一个RIL与下列单倍型各有一个:R⁶年代^38.R^39.年代^357., R⁶R^38.R^39.年代^357.和R⁶年代^38.年代^39.年代^357.)．因此，可以得出结论，康奈尔49242中CO-2电阻簇的四种不同紧密连接的基因确定了对比赛6,38,39和357的特异性抗性（基因CO-2^6摄氏度那CO-2^38-C.那CO-2^39-C.和CO-2^{357 - c})．由于所有证据表明对四场比赛中的每一个的抗性的单一组成控制，因此这些抗性基因直接包含在遗传图中（图1)．

73小种抗性的遗传分析

抗竞争率73 [十字XANA（R）×康奈尔49242]符合1：1 r：S分离率（p = 0.73; Table1)．偶合卡方值(表2)与标记CV542014和OF10相比，显著偏离随机分离预期₅₃₀，标记Co-1耐药簇。这一结果表明Xana对73小种的抗性可能是由一个抗性基因介导的(CO-1^{73 - x}）位于CO-1集群。遗传映射在LG PV01的末端确认了该基因的位置，在对应于簇CO-1的位置（图1)．

65种抗性的遗传分析

对比赛的抵抗65 [十字xana（r）×cornell 49242（r）]表明存在两个独立的主要基因（表1)．当与标记CO-1和CO-2区域的分子标记进行比较时，Chi-Square值显着地偏离随机隔离时的随机隔离时（表格2)．该结果表明在CO-1簇处的一种电阻基因的定位，以及CO-2簇的第二基因。为了确认该模型，分析了从总XC RIL群体建立的六个亚群体中抵抗比赛65的分离（见附加档案2）：X-CO-1和C-CO-1，由30和47个rils形成，分别显示XANA和CORNELL49242用于标记的XANA和CORNELL49242等位基因，用于标记CV542014和10₅₃₀．X-Co-2和C-Co-2，由42和41个ril组成，分别显示Xana和Cornell49242等位基因，用于标记SQ4和SCAReoli。X-Co-3和C-Co-3分别由37和41个品系组成，Xana和Cornell49242等位基因标记254-G15F₅₅₀和SW12。在X-CO2亚沉积中，根据一种抗性基因的情况下，根据1：1的R：S的比率进行抗衡率65的抵抗。在该亚ppopulation内进行的连杆分析显示出该分离基因与脱渣基因之间的紧密连锁CO-1^{73 - x}（rf = 0.00; lod = 10.54）。在X-CO1亚population中证实了衍生自Co-1簇的Xana Xana的血管65的抗性基因的定位，其中Xana的Co-1区是固定的;该亚群的27个罗尔对65次抗性。相反的亚群C-CO1表明，根据预期的一个主要基因的比率（即1：1：S）的比例，对血管65的抵抗。这种抵抗基因表现出密切的联系CO-2^38-C.（rf = 0.04; lod = 7.68）。在C-CO 2亚ppopulation中证实了在C-CO 2群中衍生自CONELL 49242的康威49242的血管65的抗性基因的定位，其中大多数线对比赛的抗性表型（除了两条线外，可能是由于重组）。从偶像X-CO3和C-CO3中推导出抗竞技65和CO-3染色体区之间的抵抗与C-CO3的独立性 - 在这两个亚群中，耐血液抗性的3：1 r：S比率为总XC人口。

可以得出结论，通过一种基因赋予对比赛65的抵抗力（CO-1^65-X.)，位于Pv01上的Co-1簇的Xana，并被一个基因(CO-2^65-C.）在位于PV11上的CO-2集群的康奈尔49242中（见图1)．

遗传分析抗比赛3,7,19和449

抗血液抗性的偏析3,7,19和449 [XANA（R）×康奈（R）]符合5：3 R：S比率（p = 0.51,p= 0.61,p = 0.34,p分别为= 0.94;桌子1）预期三个独立基因，其中两个具有互补的行动方式。对四场比赛的抗性显示得很紧密共同。共有96条线显示父母基因型（63，R^3.R⁷R¹⁹R⁴⁴⁹和33，s^3.年代⁷年代¹⁹年代⁴⁴⁹)，而只有四行显示重组的证据(2,R^3.年代⁷R¹⁹R⁴⁴⁹；和2 R^3.R⁷R¹⁹年代⁴⁴⁹)．

对于3号小种的抗性，当与标记Co-3和Co-2染色体区域的分子标记进行比较时，偶合卡方值与随机分离的预期值有显著偏差(见表)2)．这一结果可以解释为一个抗性基因位于Co-3簇，另一个基因位于Co-2簇。第三个互补基因独立于标记Co-1、Co-5、Co-4和Co-u区域的分子标记(见表)2），所以在XC遗传图中包含的耐血液3和剩余的368个基因座之间进行了应急性Chi-Square试验。存在显着偏差，其中三个标记块紧密映射在LG PV02上（图1): ind_403966 (Cont. χ .² = 4.24, p = 0.04); IND_2_404411 (Cont. χ²= 4.51, p = 0.03)和MctaEta^166.(续。χ² = 5.24, p = 0.02).

亚种群内的分析(参见附加文件2)与这个场景一致。在Co-1群(X-Co1和C-Co1)的亚居群中，XC RIL群体对3号小种的抗性为5:3的R:S比，表明Co-1区不参与3号小种的遗传控制。然而，在涉及Co-3聚类的两个亚居群中观察到分离比率的变化。X-Co-3亚群和C-Co-3亚群的R:S比值分别符合3:1和1:1。如果来自Xana的一个互补基因位于Co-3簇中，这就是预期的情况。在Co-2聚类中，C-Co-2亚群体中的大多数品系对3号小种具有抗性(除一个易感品系外，可能是重组所致);而相反的X-Co2亚群体符合1:3的R:S比例，预期两个独立和互补的基因(见附加文件)1有关详细信息）。如果没有互补动作模式的康奈尔49242衍生的电阻基因，则预期两种结果都位于CO-2簇。使用标记物IND_2_403966和MCTAETA也考虑涉及LG PV02的两种亚pV02的亚群。^166.：X-PV02亚群，包括26个rils，显示两个标记的Xana等位基因，以及C-PV02亚群，包括显示康奈尔49242等位基因的24个ril。在X-PV02亚群抗血液化耐血液耐血液化3：1 R：S比率（21：5 R：S;χ²= 0.46, p = 0.50)，而C-Pv02亚群符合1:1的R:S比(12:12 R:S;χ² = 0.00, p = 1.00). This situation supports the localization of a complementary resistance gene from Xana against race 3 in this position of LG Pv02.

总之，结果表明三种抗性基因对比赛3的参与（图1）：一个基因（CO-2^3-C.）从位于CO-2簇的康奈尔49242，以及来自XANA的两个独立的抗性基因，具有互补的作用方式，一个（CO-3c^法）位于PV04的CO-3集群和第二个（CoPv02c^法）在lg pv02上。推导出用于抗竞争的抗性3的相同模型对于抗比赛7,19和449的抵抗有效，所有基因显示紧密共偏析。

遗传分析抵抗比赛453

对453种[杂交Xana (S) × Cornell 49242 (R)]的抗性p = 0.76; Table1)．在这种情况下，chi-square值（表2）与标记两种不同染色体区的分子标记相比，从随机隔离的期望显着偏离：SW12和10₁₁₀₀（CO-3区）和SQ4和Scareoli（CO-2区域）。该发现提供了有关在抗竞争反应的抵抗力响应中存在多个基因的证据。鉴于观察到的比率，最可能的解释是对血管453的抵抗由具有互补动作模式的三种独立的抗性基因来控制二 -by-2（见附加文件1有关详细信息）。根据结果​​（表2），这些基因中的一种将位于Co-2区域，并且另一个可能位于CO-3区域。第三种互补基因独立地从标记CO-1，CO-5，CO-4和CO-U区标记的分子标记，因此在XC遗传遗传率中包括耐血液453的抗性与剩余的368个基因座之间的应变性Chi-Square试验地图进行了。观察到具有在LG PV09上的11个标记的块，从标记BM202到McAteage，观察到显着偏差^174.(见图1和表3.)．

为了证实这一模型，在建立的亚种群中分析了对453个种族的抗性分离(附加文件2)．用于X-CO1和C-CO1亚步骤的抵抗抗性，适用于1：1 R：S的比例，如全RIL种群，表明该区域没有参与对比赛反应的遗传控制。相比之下，在剩余的群体中观察到分离比的变化。在X-CO2和C-CO-3亚群中抗血液453的抵抗力为1：3 R：S比率，预期在两个互补和独立基因的情况下。该结果表明，两种群体缺乏三种互补性基因中的一种。X-CO2亚群缺乏来自位于CO-2区域的康奈尔49242的互补性基因，而C-CO3亚群缺乏来自Xana的互补性基因，位于CO-3区域。在相对的亚步骤，C-CO 2和X-CO 3内观察到的偏析符合3：1 R：S比，因此与这种情况一致。如果三种互补基因中的一种固定在亚潜水费中，则预期3：1 R：S比率。

对于对运动的第三种抗性基因453，基于应急Chi-Square测试的LG PV09估计位置（表3.），使用标记物IND_9_280580和ATA217考虑两种额外的亚步骤。在X-PV09亚贫困中，由46个rils形成Xana等位基因的标记，抗比赛453装配3：1 R：S比率（16：9 R：S，χ²_3：1 = 1.61,p= 0.20)。C-Pv09亚群体中，对453小种的抗性符合1:3的R:S比值(15:24 R:S， χ²_1：3= 3.77,p = 0.05). This result is in agreement with the localization of a third complementary resistance gene from Cornell 49242 at LG Pv09.

总之，结果表明三种互补基因的参与，在对比赛的反应响应的遗传控制中互补互补基因（图1）：一个基因（二氧化碳c^453-X.)，由位于Co-3区域的Xana (二氧化碳c^453-C.）来自位于CO-2区域和第三基因的康奈尔49242（COPV09C.^453-C.)康奈尔49242位于LG Pv09。

遗传解剖对血液抗性453

对453小种的复杂抗性系统进行了遗传解剖验证。根据亲本基因型选择3个易感品系(Xana或Cornell 49242)，标记位于lggs Pv04、Pv09和Pv11(见表)3.），其中暂时地局限地局部化三种互补性基因。父母线Xana易受比赛453的影响，并且根据该模型，它带来了互补基因CO-3c^453-X.并且缺乏CO-2c^453-C.和co.PV09C.^453-C.．RIL XC30显示了CO-3簇的标记的康奈尔49242基因型，以及标记另外两个区域，CO-2簇和PV09区域的标记的XANA基因型。基于此，易感线XC30应该具有CO-2c^453-C.基因和缺乏CO-3c^453-X.和CoPv09c^453-C.．最后，RIL XC88显示了标记标记的标记物的康奈尔基因型，用于簇CO-2和CO-3标记的标记物标记为XANA基因型。因此，它应该有合作PV09.c^453-C.缺乏CO-3c^453-X.和CO-2c^453-C.．

共13岁₁从易感线Xana之间的交叉中获得幼苗（CO-3c^453-X.）×RIL XC30（CO-2c^453-C.）并且所有人都抵抗了比赛453，表明互补的遗传模式。共16岁₁幼苗从十字架Xana获得（CO-3c^453-X.) × ril xc88 (COPV09C.^453-C.）所有人都抵抗了比赛453.最后，来自十字架XC88（COPV09C.^453-C.）×RIL XC30（CO-2c^453-C.）获得总共23个幼苗，所有耐血迹453.在所有情况下，使用Codominant分子标记验证交叉真实性。该结果证实了三种基因的模型，互补的二次，参与XC Ril群体抗血液抗性的遗传控制。

在本研究中，抵抗到11的抗性c . lindemuthianum分析了分类为不同种族的分离物在源自Xana×Cornell 49242中的Ril群体中分析。在古典遗传分析中，抗性基因的鉴定基于其与先前描述的其他基因的独立性或联动关系，通过等位性测试。分子标记可以有助于确定抗性基因的身份。据报道，连接到主要炭疽糖抗性基因的分子标记[14]，并可通过连锁分析确定抗性基因。使用饱和遗传连锁图谱可以通过直接作图更准确地定位抗性基因，也可以鉴定新的抗性位点，而不依赖于前面描述的那些。然而，利用连锁图谱进行直接作图受限于参与抗性的基因数量和/或它们之间可能的上位性相互作用。这种情况发生在XC RIL群体的炭疽病抗性遗传分析中。只有对6、38、39、357和73小种的反应表现出单基因分离，并直接定位了各自的抗性基因。对其余六个小种的抗性表现出复杂的分离，包括几个具有不同作用模式的孟德尔基因。在这种情况下，提出了以权变卡方检验和亚群体分析为支持的遗传分析，作为分析涉及多个基因的复杂分离的替代解决方案。使用权变卡方检验进行了全基因组分析，以确定遗传图谱中显示与特定种族反应显著相关的区域。对一个特定种族的反应和一个定位位点之间的显著关联表明它们之间存在遗传连锁关系，特别是当显著偏差是由过多的亲代阶层引起的时候。亚种群分析可以简化分离和测试特定区域对抗性的控制。 However, subpopulation size is reduced in respect to that of the original population, so larger original populations are required. Finally, genetic dissection was performed in specific cases to check the position of a resistance gene and its mode of action. Nevertheless, genetic dissection requires the development of new segregating populations from genotypes showing a specific combination of alleles, and these genotypes are not always available within the original segregating population due to recombination events. This systematic genetic analysis has allowed the drawing of conclusions concerning genetic control of anthracnose resistance in parental lines Xana and Cornell 49242.

结果表明，Cornell 49242在LG Pv11末端携带一个复杂的小种特异性抗性基因簇，与Co-2簇相对应。四种抗性基因(CO-2^6摄氏度那CO-2^38-C.那CO-2^39-C.和CO-2^{357 - c}）直接映射到这一群集，与标记SQ4和Scareoli密切相关。检测到对四种谱的反应中的重组线，表明存在不同的抗性基因。从亚步骤的分析中，间接推导出在该位置的另外六种抗性基因的存在：CO-2^3-C.那CO-2^7-C.那CO-2^19-C.那CO-2^65-C.和CO-2^{449 - c}， 也CO-2c^453-C.具有互补的行动方式。显性抗性基因是(更名为CO-2）在康奈尔49242中据报道，免受α，β和γ的曲折[36.］．在该基因型中，还提出了互补作用模式的抗性基因来自F的观察到的偏析₂人口[17］．基因是从康奈尔49242中导入Ms8EO2 [21.那37.］．使用一个公元前₁F₁从回Cross获得的人口（MS8EO2 / * corel），基因是定位于与SCAR标记SCAreoli紧密相连的LG P1(对应于LG Pv11)末端[37.］．本研究结果表明原始基因是在康奈尔49242中描述实际上是一组连接的抗性基因，每个调节抗血液的调理抗性c . lindemuthianum．在使用F的相同遗传位置的A252 Bean基因型中还鉴定了包括针对赛道6,31,38,39和65的紧密联系基因的聚类组织。_2：3来自十字架和金色的人口×a252 [19］．

结果还表明，基因型康奈尔49242将两个互补性抗性基因进行比赛453（CO-2C.^453-C.）位于所描述的集群CO-2中，另一个（COPV09C.^453-C.）在标记BM202和ATA217之间的LG PV09中 - 这是位于该LG中的第一炭疽病抗性基因。有趣的是，涉及抵抗的定量痕迹基因座（QTL）茄子Ultimum.［38.]本地化为相同的相对位置。提供的证据在Silico.大豆基因型G19833 (http://www.phytozome.net）与在该位置中的炭疽病抗性基因的位置一致．编码NBS-LRR蛋白的至少四种基因和编码蛋白激酶的四种基因，所有典型的R蛋白质在标记物BM202和ATA217之间注释（参见附加文件3.)．

Xana品种抗炭疽病的遗传控制以前没有分析过。Xana对分析的11个分离株中的6个表现出了抗性反应。遗传分析表明，Pv01、Pv02、Pv04和Pv11位点参与了响应。对73号小种的抗性表现为单基因遗传，对应的位点(CO-1^{73 - x}）直接映射在LG PV01的末端。亚潜水性分析允许扣除一个额外的抵抗基因的存在（CO-1^65-X.）在这种相对位置。CO-1^65-X.可能对应于与基因型Andecha中相同的相对位置映射的抗谱65的抵抗基因[19因为Andecha是Xana的亲本之一。的CO-1^{73 - x}基因与10的标记密切相关₅₃₀，TGA1.1和CV542014。of10₅₃₀片段之前与炭疽病抗性位点相连CO-1在F._2：3源自近同位素线之间的交叉N85006 S和N85006 R之间的群体[39.后来映射到pv01 [18那19那40］．使用F的PV01，在AND277中赋予抗血液73的基因也使用F₂由杂交AND277 × Rudá获得的群体[41.］．这种抵抗基因和277中的阻力基因对应于CO-1，与标记CV542014和TGA1.1密切相关。在kabon基因型中，CO-1还显示有一个聚类组织，包括针对比赛31,81和1545的三种抗性基因[15］．总之，不同的遗传证据支持存在群体的存在，包括在相对位置的炭疽病中的种族特异性抗性基因。CO-1基因(命名为聚类Co-1)。

源于Xana抗谱率3,7,19和449的抗性基因间接位于LGS PV02和PV04上，所有性都具有互补的作用方式。赋予特定抗性的基因c . lindemuthianum使用RIL群体BAT93×JALOEEP558将菌株E4和E42B（显示完全共析）映射到Mesoamerican基因型BAT93中的LG PV02的末端。这个基因，命名CO-U.，位于附近我基因座[18，一种对potyvirus有效的复杂抗性群集[42.］．对应的对应CO-U.在XANA中识别的电阻集群并不清楚，因为我基因座和SW13标记（与基因相关联我）包含在XC遗传图中，并独立地从抗性基因进行分离CoPv02c^法那CoPv02c^{7 x}那CoPv02c^19-X.和CoPv02^{449 - x}．基于诱导标记物的物理位置，估计这些抗性基因的物理位置约为40mbp染色体2。在网上分析(http://www.phytozome.net）与参与该抗性响应的基因的位置一致：编码NBS-LRR蛋白或蛋白激酶的11个基因在基因型G19833的39.860和40.926mbp的染色体2之间注释（参见附加文件3.有关详细信息）。

来自Xana的五种抗性基因在LG PV04上的位置（CO-3c^法那CO-3c^{7 x}那CO-3C1.^{9 x}那CO-3c^{449 - x}和CO-3c^453-X.），所有显示互补动作模式也被推导出来自遗传分析。从豆类基因型墨西哥222，WiduSA，BAT93，JALOEEP558，MDRK，kaboon，A252和A493中映射了不同的炭疽糖抗性特异性。15那18那19那23.那25.那26.那33.］．在基因型kaboon中，位于该位置的基因之一表现出对比赛的互补遗传[15］．在这个位置被映射了众所周知的抗性基因CO-3和CO-9.［14］．在这个lg中，但在远端位置CO-9.，被映射了CO-10.从品种Ouro Negro作为赋予鼠标23,64,73,81和89的抵抗的单一基因[22.那24.］．迄今为止，独立之间CO-10.CO-3集群中包含的抗性基因尚未明确建立。

本研究证实了真菌植物相互作用的广泛变化。最多22种种族特异性基因可参与抗性到11个分离物。替代剪接产生来自单个基因的多个转录变体，并可以解释未检测到种族特异性基因座之间的重组的观察到的变化。找到了替代拼接RCT1基因Medicago truncatula赋予对多场比赛的抵抗力c . trifolli［43.］．互补的作用方式表明，两个基因（或蛋白质）在抗性反应中的合作。在识别真菌中的几种蛋白质的组合可以是产生相互作用变化的机制;电阻增加的可能组合的数量增加。在守卫和诱饵模型中，效应器改变辅助蛋白，其可以是其毒力目标（保护模型）或这种目标的结构模拟（诱饵模型）。通过NBS-LRR受体识别改性的辅助蛋白。在诱饵模型下，效应器与辅助蛋白的相互作用促进了NBS-LRR受体的直接识别[1那44.］．在这三种模型中，有两种触发抗性反应所需的蛋白质存在，两种抗性基因可以以互补的方式发挥作用。在普通菜豆(对抗豆锈病菌)中，互补抗性基因是介导抗性途径所必需的Uromyces appendiculatus［45.)、西红柿(46.那47.]，拟南芥［48.]和大麦[49.］．然而，在涉及三种抗性基因的模型中没有发现参考，其互补的二倍。重要的是要注意，只有在两个互补基因中的两个父母不同，可以检测到这种类型的遗传控制。如果父母线在两个互补基因中只有一个中，则预期对应于单个基因的对应的偏析。结果，在豆类基因型中检测到抗性基因c . lindemuthianum孤立可以取决于调查的分离人口。

详细了解性状的遗传控制（在这种情况下，对炭疽病的抗性）与使用位置克隆方法的表达中涉及的基因组序列以及植物育种计划的发展相关。结果证实了响应P.寻常魅力-c . lindemuthianum相互作用是非常特异性的，受真菌致病变异和大豆基因型的制约。根据菜豆的基因型不同，不同品种的抗性基因可以控制菜豆抗性反应的遗传控制。这些基因中有许多是由位于特定染色体区域的紧密相连的种族特异性基因组成的簇，这些抗性基因可以表现出显性上位性相互作用或互补作用模式。抗性群的鉴定表明，大部分抗性等位基因为CO-1和CO-3在大豆基因型中，基因座是不同的，紧密相连的基因座控制着大豆对不同品种或分离株的抗性反应。在解释遗传分析和报告结果时，应考虑所有这些方面。

植物材料

104 f的人口₇本研究使用Xana × Cornell 49242杂交产生的ril [34.那35.］．人口（XC群体）由单个种子血清方法从单个f₂植物。Xana是西班牙sericio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario (SERIDA, Villaviciosa, Spain)开发的一种大豆品种，源自Andecha和V203两种地方品种的杂交。这是一个非常大的白色种子线，具有确定的生长习惯，属于豆瓣市场类。康奈尔49242是一个非常小的黑色种子线包括在黑龟市场类，具有不确定的匍匐生长习惯。康奈尔49242是用于鉴定的12个常见豆炭疽病差异品种之一c . lindemuthianum比赛[12］．剩余的11种差异品种用作对照来确认身份c . lindemuthianum比赛。

接种程序和疾病评分

十一分离株c . lindemuthianum根据牧场畜栏分类在不同的比赛中[12]:品种7、39、65、73、357、449和453，来自美国密歇根州立大学作物与土壤科学系;以及SERIDA收集的第3、6、19和38个种族。所有分离菌株都是从单孢子培养物中获得的，在-20°C的真菌定殖滤纸中长期保存。为了获得丰富的产孢量，分离菌株在21°C黑暗条件下在马铃薯葡萄糖琼脂(DIFCO, Becton Dickinson and Company, Sparks, MD, USA)中生长10 d。用5ml 0.01% Tween 20 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)在无菌蒸馏水中浸没平板，并用抹刀刮拭培养表面，制备孢子悬浮液。用含1.2 × 10的孢子悬浮液喷洒8 - 10 d龄的幼苗进行接种⁶孢子/毫升。将幼苗保存在20-22℃、95-100%湿度和12小时光周期的气候室中。在7-9 d后，用1-9量表评价植物的响应[50.］．没有可见症状的幼苗（严重程度1）或显示有限的坏死病变（严重程度值2-3）被认为是抗性的（r^x = resistant reaction against race X). Seedlings with large sporulating lesions (severity values 4–8) or dead (severity value 9) were considered susceptible (S^x=对X种族的敏感反应)。

通过在同一试验中接种所有重组线来评估对XC群体中特定群体的响应，包括每条线8-10幼苗。父母Xana和康奈尔49242和剩下的11种常见的豆类炭疽病差异品种也包括在每次测试中。

根据其在炭疽病抗性聚类(Co-cluster)中的位置、分离物或小种的名称(上标)和鉴定出抗性基因的菜豆基因型来命名抗性基因。例如，在康奈尔49242的Co-2簇中，对N种产生抗性的基因被鉴定为CO-2^N-C.．如果抗性基因未位于预先映射CO基因的区域中，则使用估计其位置的LG指定它。例如，暂时命名，例如，位于LG PV09中的康奈尔49242中赋予血液M的基因。CoPv09^M-C.．使用基因名称后的字母'C'表示具有互补动作模式的基因（例如．CO-2C.^N-C.)．

遗传连锁图

在XC RIL群中开发的遗传联系地图被用作对染色体区域的局部化对不同炭疽瘤种群的抗性响应的定位的支持。该地图由379个基因座分布在11 LGS上34.那35.］．MAPMAKER Macintosh版本2.0软件[51.使用3.0的似然比（LOD）阈值的日志和0.25的重组分数的日志用于地图结构。基于MultiPoint比较，订单和纹波分析估计标记顺序。使用Kosambi映射函数计算有序基因座（厘司法英文中）之间的距离。得到的图谱具有11 Lgs，根据常见的分子标记作为锚点，根据共同的豆核心链接地图对齐。LGS根据Pedrosa-Harand等人命名。［52.］．

XC遗传映射包括标记标记炭疽染料电阻基因座的区域的标记：标记CV542014和10₅₃₀标记Anthracnose电阻簇CO-1（LG PV01）[41.];基因我,我和SW13标记CO-U.LG PV02上的抗性基因[18那53.];254-G15F和SW12标记电阻簇CO-3（PV04）;用于电阻簇CO-5（PV07）的种子蛋白样蛋白（PHA）和标记SZ4B;Marker SBB14用于群组CO-4（PV08）;并标记SQ4和Scareoli，其标签是炭疽病电阻簇CO-2（PV11）。最近，常见豆类的新的炭疽病抗性基因，确定为CO-13，位于LG Pv03上，连接RAPD标记OPV20₇₀₀［20.］．该标记在XC RIL群体中不具有多态性，尽管其在LG Pv03上的相对位置应该在XC连锁图谱中形成该LG的35个位点上都有体现。

基因分析

观察到预期比率的良好健康由Chi-Square测试。附加文件1总结在不同假设下的RIL群体中预期的分离比，考虑到一到三种基因和不同的行动方式。

为了鉴定参与抗特定分离物的抗性的基因，系统遗传分析如下进行：

i）Chi-Square分析的应变。进行XC连杆地图中包括的每个标记的每个刻痕的关节偏析的应急Chi-Square试验。与随机偏析的显着偏差将表明，标记用标记标记的染色体区域可以参与电阻响应。使用来自α-leve的Bonferroni校正测定意义阈值[54.］．首先，该分析专注于标记包括CO基因的主要六种染色体区域的标记物（CO-1LG Pv01;CO-2LG Pv11;CO-3在lg pv04上，CO-4在LG Pv08,CO-5在LG PV07和LG PV02的区域中，其中映射了CO-U基因）。如果抗性基因未在其中一个主要的炭疽瘤抗菌簇中局部，则使用XC遗传图中包含的剩余的368个基因座进行Chi-Square测试。

(二)直接映射。当分离比和列联卡方分析表明存在一个抗性基因时，直接将其纳入遗传图谱。

3)分组人口分析。当分离比和列联卡方分析表明存在一个以上的抗性基因时，进行亚群体分析。考虑到标记物的亲本基因型，每个区域建立了两个亚群。每个区域使用两个标记以减少重组事件的可能性。如果抗性基因位于标记区域，那么在已建立的亚群体中，相对于XC RIL群体的分离比将会发生变化。如果亚群体中考虑的区域没有参与抗性的遗传控制，那么与XC RIL完整群体相比，抗性分离率不会发生变化。

iv）遗传解剖。在特定情况下，通过选择的rils之间的交叉验证特异性抗性基因的相对位置和作用方式。选择这些线，考虑到位于候选基因所在的遗传图的推定位置的潜伏响应及其基因型（Xana或康奈尔49242）。

这项工作得到了来自nia - ministerio de Economía y Competitividad、西班牙政府和欧洲区域发展基金的AGL2007-66563-C02-02/AGR和RTA2011-0076-CO2-01资助。我们感谢密歇根州立大学的j·d·凯利提供了一些C. Lindemuthianum。我们也感谢E. Pérez-Vega、N Trabanco和M Bueno提供的技术援助。

从属关系

1. ÁreaDeforeosHortofrutícolasy Forestales，Serida，APDO。13，Villaviciosa，Asturias，33300，西班牙

   Ana Campa＆JuanJoséFerreira

2. Instituto de Tryantura Sastenible，CSIC，APDO。4084，Córdoba，e-14080，西班牙

   CristinaRodríguez-uárez

3. 奥维耶多大学功能生物学系，奥维耶多，33006，西班牙

   RamónGiraldez.

相应的作者

对应到Juan Jose Ferreira．

利益争夺

作者宣称没有相互竞争的利益。

作者的贡献

AC(进行部分实验，分析数据，撰写手稿);CRS(进行部分实验，分析数据，修改手稿);RG(设计实验、分析数据、修改手稿);JJF(设计实验，分析数据，撰写手稿)。所有作者阅读并批准了最终的手稿。

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