论文部分内容阅读
大白菜是十字花科芸薹属植物,最早起源于中国,是中国种植面积最大的蔬菜作物,在人民的生活中有十分巨大的食用价值和营养价值。十字花科根肿病是由根肿菌Plasmodiophora brasicae Woronin引起的一种土传病害,对各种十字花科作物有致命的伤害,是世界上对芸薹作物的重要疾病之一。该病传播迅速,目前对各种各样的十字花科蔬菜生产构成了严重威胁,尤其是对大白菜的品质及产量影响非常巨大。随着我国大白菜种植面积的增加,根肿病的侵害也越来越严重,挖掘新的抗性基因,转育出新的抗病品种是目前最有效的也是最直接的防治根肿病的方式。经过数年的接种鉴定,CR026是对根肿病有非常良好的抗性的大白菜品种,为了明确其抗病基因,开发连锁标记,本研究用高感大白菜自交品种17A12A与CR026进行杂交得到F1代,经过F1代自交得到F2代,对F2代进行接菌鉴定,选择20棵极端抗病单株,20棵极端感病单株,利用BSA(分离群体分组分析)法建立抗病池和感病池,用653对SSR、Indel和SNP标记对其进行筛选。179棵F2代植株自交得到179个F2:3家系,使用分子标记与接菌表型进行筛选,最终获得了与抗根肿病紧密连锁的分子标记,对抗病基因进行了初步定位。得到以下结果:1、对72棵F1代进行接菌鉴定,发现F1代表现为感病,F1代自交得到F2代,在F2代表现出抗感分离。利用BSA重测序发现,在A01与A08染色体上存在明显的变异位点。再用179个F2:3家系接菌,通过接菌结果发现F2的抗病与感病的比例为R∶S=12∶167,卡方检验χ2=0.062<5.99符合1:15的分离比,因此推断根肿病抗性由两个互为独立隐性基因控制,并将A01染色体上的位点命名为BraA.PB.1.2,将A08染色体上的位点命名为BraA.Pb.8.2。2、对179个F2:3家系进行分子标记筛选,在653对引物中,有多态性的引物共113对,其中A01染色体上有17对,A08上有20对,在A01染色体上有6个SSR标记与抗病基因连锁,上游分别为C230、C228和C141,下游分别为ACMP473、C234和ACMP334,其中两个最近的侧翼标记为C230与ACMP473遗传距离为4.9 cM,物理距离为0.44 Mb。在A08染色体上有2个SSR标记和3个SNP标记与抗病基因连锁,上游分别为S044、C353,下游分别为A08-107、A08-108、A08-106。两个最近的侧翼标记遗传距离为11.8 cM,物理距离为2.09 Mb。3、通过对F2:3家系的基因型和表型联合分析发现,当两个基因都是纯合时,植株表现为绝对抗病;当BraA.PB.1.2纯合BraA.Pb.8.2杂合时或者BraA.PB.1.2杂合BraA.Pb.8.2纯合时抗病性较差,两个基因型杂合或者为感病基因型时则完全感病。再经过85棵F2抗病植株与96棵感病植株的基因型与表型验证,发现结果与上述一致,因此证明了两个基因为隐性纯合抗病基因,并且为功能互补、独立遗传两个抗病基因。综上所诉,本研究通过构建了F2代群体,进一步获得了F2:3家系,使用韩国KEL23根肿菌进行接种,完成了对抗病品种CR026中含有的抗根肿病基因的初步定位,开发并验证了与BraA.PB.1.2、BraA.Pb.8.2基因紧密联锁的分子标记,这些标记可以应用到大白菜抗根肿病的选择中,提供了新的抗源,为今后进一步研究抗病基因的分子功能奠定基础。