甜瓜抗蔓枯病的遺傳學(xué)、系統(tǒng)發(fā)生學(xué)和分子標(biāo)記的研究.pdf

1、甜瓜是世界性的重要園藝作物。起源于非洲，現(xiàn)廣泛種植于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)。亞洲和歐洲是世界主要的甜瓜生產(chǎn)地。目前中國甜瓜的產(chǎn)量和消費(fèi)均居世界前列。對甜瓜的食用也因其類型不同而不同，可分為鮮食型和腌制型。隨著人口的不斷增長甜瓜的需求將會日益增長，但隨著土地的日益減少，甜瓜的生產(chǎn)將面臨挑戰(zhàn)。 然而，甜瓜的生產(chǎn)受到土傳病害的嚴(yán)重影響，其中由Didymella bryoniae(Auersw)引起的蔓枯病是最嚴(yán)重的病害之一，它的發(fā)生常

2、導(dǎo)致甜瓜產(chǎn)量和質(zhì)量上的巨大損失。而且，蔓枯病是一種全球性的真菌病害，在熱帶、亞熱帶和溫帶所有甜瓜生產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生。傳統(tǒng)的防治蔓枯病的方法主要是化學(xué)防治。然而，在高溫高濕地區(qū)，發(fā)病較嚴(yán)重時化學(xué)藥劑無法有效控制病害，且由于病原菌的抗藥性和環(huán)境污染等問題，化學(xué)防治的局限性日益突出。 利用抗病資源，選育抗病自交系或品種是防治甜瓜蔓枯病最經(jīng)濟(jì)、有效、安全的途徑。通過收集和篩選抗病資源發(fā)掘優(yōu)良抗源種質(zhì)、研究蔓枯病抗性遺傳規(guī)律和種質(zhì)問遺傳多樣性

3、以及建立抗性分子標(biāo)記可為甜瓜蔓枯病育種提供理論、方法和材料支撐。鑒于甜瓜生產(chǎn)的重要性和蔓枯病發(fā)生的嚴(yán)重性，本實驗擬對對甜瓜蔓枯病進(jìn)行了全面而深入的研究，包括1)篩選鑒定大量的甜瓜種質(zhì)資源的蔓枯病抗性；2)探明甜瓜抗蔓枯病遺傳規(guī)律；3)分析蔓枯病抗感材料的遺傳多樣性；4)建立甜瓜材料PI 420145的蔓枯病抗性基因AFLP分子標(biāo)記。此外，還對國內(nèi)部分F<,1>雜種進(jìn)行了遺傳多樣性分析。主要的研究結(jié)果如下： 1．甜瓜種質(zhì)資源蔓枯病

4、抗性篩選為了篩選和發(fā)掘優(yōu)良抗源種質(zhì)，我們鑒定了大量甜瓜種質(zhì)材料。這些材料包括新收集的材料，前人鑒定過的材料，甜瓜的野生近緣種和葫蘆科其他作物。鑒定結(jié)果表明：除了少數(shù)材料(如PI 436534，PI 157076，PI 420145，PI 505599)表現(xiàn)抗性外，多數(shù)甜瓜材料均感蔓枯病。而這些抗性材料的果實缺乏經(jīng)濟(jì)價值。供試的蛇甜瓜和冬甜瓜類型中未發(fā)現(xiàn)有抗蔓枯病的材料。供試的多數(shù)葫蘆科其他作物和甜瓜野生近緣種均抗蔓枯病。還發(fā)現(xiàn)部分先前報

5、道的抗性材料在在本研究中表現(xiàn)為感病． 2．抗性遺傳規(guī)律為了加快抗性基因向優(yōu)良栽培種的滲入，對于抗性遺傳模式的研究是必需的。也就是說十分有必要確定目標(biāo)基因的抗性遺傳規(guī)律，是由單基因還是多基因控制，抗性基因是顯性的、隱性的還是不完全顯性的。在本研究中，三份材料PI 323498、 PI 157076和PI 420145的抗性均為單基因顯性控制，但是它們之間的等位性關(guān)系還不得而知。 3．遺傳多樣性分析 1)抗、感蔓枯病

6、材料的遺傳多樣性分析為了研究蔓枯病抗、感材料的遺傳多樣性，對58份抗、感材料進(jìn)行了RAPD分析。結(jié)果表明，部分被聚在一起的材料對蔓枯病的抗性表現(xiàn)也相似。相反，部分對蔓枯病抗性表現(xiàn)不同的材料同抗性表現(xiàn)一致的材料相比親緣關(guān)系更近，此發(fā)現(xiàn)對于除了種質(zhì)間抗性基因的漸滲是否還要考慮雜種優(yōu)勢是十分重要的?？剐圆牧现g的遺傳差異相對于感病材料之間較大． 2)部分國內(nèi)甜瓜雜種F<,1>的遺傳多樣性分析我們還對部分國內(nèi)甜瓜F<,1>雜種的遺傳多樣

7、性進(jìn)行了RAPD分析。結(jié)果表明，雜種間具有廣泛的遺傳背景。對更多材料的分析可進(jìn)一步揭示其遺傳多樣性的程度． 4．甜瓜抗蔓枯病基因的AFLP分子標(biāo)記利用抗病材料PI 42014和感病PI 5136170雜交產(chǎn)生的F<,2>群體，采用BSA法和AFLP引物進(jìn)行分子標(biāo)記。篩選結(jié)果發(fā)現(xiàn)4個與甜瓜蔓枯病抗性連鎖的AFLP標(biāo)記，它們分別為E-TG/M-CTC<,200>、E-AT/M-CTG<,90>、E-TC/M-CAG<,60>和E-T