大白菜抗根肿病基因分子标记的开发和定位
大白菜（Brassica campestrisL.ssp.pekinensis）隶属于十字花科芸薹属，又称为“结球白菜”、“黄芽菜”或“窝心白菜”等。它是我国种植面积最大的蔬菜作物之一，具有生态类型多样，分布广，产量高，耐贮运，供应期长，营养全面等优点，因此其丰欠关系到蔬菜的市场价格，直接影响市场供应和人民生活，在我国菜篮子中具有不可替代的基础地位。但由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woron）引起的根肿病在世界范围内不仅危害程度大且危害面积广泛，已严重影响大白菜的生产，成为大白菜等十字花科蔬菜的常见病害之一。我国作为大白菜的原产地常年遭受根肿病的危害。相较于施撒农药等化学防治方法，选育出抗根肿病的大白菜优良品种是防治大白菜根胂病的最理想方法。青麻叶大白菜是中国大白菜中一个特有的类型，其本身因缺乏抗根肿病基因，极易受到根肿病侵害，因此向其中导入抗病基因，选育抗病品种势在必行。在选育抗根肿病品种的过程中，利用分子标记辅助选择能够显著提高抗病性的选择效率，所以开发出与大白菜根肿病抗性基因紧密连锁的分子标记显得至关重要。 成熟、稳定的人工接种鉴定技术是进行抗病性研究的必要基础，本文以青麻叶大白菜为试材，对影响接种鉴定效果的因素进行了系统的研究，建立了一套适合青麻叶大白菜的人工接种鉴定体系。利用筛选到的高抗材料G57及高感材料G70构建了F2代分离群体，通过苗期人工接种的方法对F2群体的抗性进行了鉴定，并分析了试验所用抗源材料的根肿病抗性遗传规律。在结合F2群体的表型鉴定和基因型鉴定结果的基础上，对抗根肿病基因进行了初步定位，设计开发了与其紧密连锁的分子标记。试验结果如下: 1.本试验在总结前人试验方法结果的基础上，建立了一套适合青麻叶大白菜的人工接种鉴定体系:研究发现菌土法与其他接种方法相比效果更好更稳定，浸种法效果最差。在土壤PH值为酸性时更易发病，且达到6.5时，病情指数最高;0.05g病根·g-1土是最适宜的接种浓度;光照对病害的发生有促进作用;番茄、抗感根肿病的白菜根系分泌物均能促进病害的发生。 2.通过人工接种抗性鉴定的方法对F2群体进行抗病性鉴定，经卡方检验后F2代群体表型符合3∶1分离比例，说明本试验中所用抗源材料的抗病性是由显性单基因控制的。 3.在抗感亲本、F1及F2群体中利用678对分子标记引物进行筛选分析，结果发现12个与抗病基因连锁的标记，将抗根肿病基因初步定位在分子标记KBRH129J18和TCR02-F间。通过大白菜数据库(http://brassicadb.org/brad/)内的基因组信息，在抗病基因附近新设计开发了13个SSR分子标记，经过多态性筛选和在F2群体中的验证，获得5个与抗病基因连锁紧密的分子标记即Bra0345-1、Bra0235-2、Bra0235-1、Bra19317、Bra019392。它们与抗病基因的遗传距离依次为2.4cM、2.4cM、2.4cM、2.5cM、3.3cM。 4.利用DH系和商业品种对新设计的分子标记的适用性进行鉴定，发现新开发的分子标记适用性较高，可以应用于分子标记辅助选择。为加速将抗病基因导入青麻叶骨干系材料的育种进程，试验利用新开发的分子标记对10个导入本试验材料所含抗病基因的青麻叶BC1群体进行了分子标记辅助选择，成功筛选出既含抗病基因又含有青麻叶优良性状的BC1单株。此外为明确抗病性选择的过程是否会对其他农艺性状产生影响，分别又对高抗材料G57、高感材料G70及F1所构建的BC1群体中的抗病单株和感病单株的9个农艺性状进行调查，统计分析发现大白菜的9个农艺性状与本试验材料的抗病性间表现出不同程度的相关性，球重、球高、球茎3个农艺性状与大白菜的抗根肿病基因均在0.05水平上表现显著的相关性。 本研究利用F2分离群体对大白菜抗根肿病遗传规律进行了分析及分子标记的验证，开发了与抗根肿病基因连锁的SSR分子标记并初步定位了抗病基因，为分子标记辅助选择培育抗根肿病品种及进一步精细定位抗病基因提供了有效的分子标记。
大白菜;抗根肿病基因;抗性鉴定;分子标记
天津师范大学
硕士
遗传学
张斌
2016
中文
S634.1
65
2016-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）