甜瓜高抗蔓枯病聚合抗源材料的純化及其應(yīng)用.pdf

1、蔓枯病是由亞隔孢殼屬（Didymella）的D.bryoniae(Auersw.)引起的一種真菌性土傳病害，是危害甜瓜(Cucumis melon L.)生產(chǎn)的嚴(yán)重病害之一。目前抗蔓枯病的甜瓜品種僅攜帶單個(gè)抗病基因，但隨著栽培環(huán)境的變化，品種的抗性逐步降低甚至丟失。國內(nèi)外研究表明，不同抗性基因的聚合有助于提高作物的抗性和抗譜，因此，選育高抗聚合基因材料是提高甜瓜蔓枯病抗性的有效途徑之一。本文以課題組前期獲得的兩份聚合抗源145-471(

2、PI420145×PI140471)和145-398(PI420145×PI482398)為實(shí)驗(yàn)材料，利用苗期梯度接種鑒定、分子標(biāo)記輔助選擇以及農(nóng)藝性狀觀察，對(duì)其自交后代進(jìn)行逐代篩選至F7，獲得了兩份聚合抗源近自交系材料。另外，以PI420145，PI140471和PI482398作為蔓枯病抗性基因的供體親本，綜合性狀優(yōu)良的感病甜瓜品種‘白皮脆’為抗性基因受體親本。先分別單向回交，在單個(gè)基因回交轉(zhuǎn)移時(shí)，利用分子標(biāo)記檢測(cè)結(jié)合農(nóng)藝性狀觀察對(duì)

3、回交后代進(jìn)行篩選。當(dāng)回交后代的遺傳背景得到一定程度恢復(fù)后(BC5)，再將2個(gè)方向的回交后代進(jìn)行雜交，然后自交3代穩(wěn)定抗性，最終獲得表現(xiàn)高抗甜瓜蔓枯病且遺傳背景與輪回親本‘白皮脆’基本一致的BC5F4改良白皮脆品種（系）。初步建立了甜瓜抗蔓枯病聚合育種的分子標(biāo)記輔助選擇體系，為甜瓜優(yōu)質(zhì)、抗病和高產(chǎn)育種提供了一種簡(jiǎn)單、快捷的選擇方法，將大大提高育種的效率。改良白皮脆作為抗病育種的新材料，為甜瓜抗蔓枯病聚合育種提供了新的遺傳資源，對(duì)甜瓜優(yōu)勢(shì)育

4、種具有重要意義。主要研究結(jié)果如下:
　　1.甜瓜抗蔓枯病基因雙重SSR-PCR體系的建立
　　以聚合抗源471-398為材料，通過調(diào)整引物、dNTPs、Buffer與模板DNA的濃度及退火溫度等，設(shè)計(jì)各影響因素的正交試驗(yàn)，建立了可以同時(shí)擴(kuò)增出189bp（Gsb-1）和121 bp（Gsb-4兩個(gè)目的條帶的雙重SSR-PCR體系。該雙重PCR體系比單一PCR體系提高了2倍的效率，具有節(jié)省時(shí)間、降低成本、節(jié)省珍貴的實(shí)驗(yàn)材料等優(yōu)點(diǎn)

5、。
　　2.甜瓜蔓枯病聚合抗源材料中防衛(wèi)基因PAL的表達(dá)分析
　　以感病品種‘白皮脆’、單基因抗源PI140471（含抗病基因Gsb-1）和PI420145（含抗病基因Gsb-6和聚合抗源145-471（含抗病基因Gsb-1和Gsb-6為材料，采用人工接種鑒定和RT-PCR技術(shù)，研究不同材料蔓枯病抗性表現(xiàn)以及防衛(wèi)基因PAL在不同材料及不同組織中的表達(dá)情況。結(jié)果表明，甜瓜抗蔓枯病基因的聚合能夠提高其對(duì)蔓枯病的抗性，但不同抗病基

6、因聚合后的抗性表現(xiàn)存在一定差異。接種后，聚合抗源145-471葉片中PAL表達(dá)在12 h時(shí)達(dá)到最高峰，為對(duì)照的9.3倍，而‘白皮脆’、PI420145和PI140471在24 h時(shí)達(dá)到最高峰，分別為對(duì)照的25倍、14.2倍和12倍。PAL的表達(dá)與甜瓜蔓枯病抗性有密切關(guān)系，其表達(dá)時(shí)間與表達(dá)量差異可能是影響不同材料抗病能力差異的重要因素。
　　3.分子標(biāo)記輔助甜瓜抗病基因的聚合及‘白皮脆’品種改良
　　以單基因抗源PI14047

7、1、PI482398和PI420145為材料，利用苗期梯度接種鑒定、分子標(biāo)記輔助選擇以及農(nóng)藝性狀觀察，獲得了兩份聚合抗源近自交系材料。另外，選用聚合組合PI420145和PI140471以及PI420145和PI482398作為蔓枯病抗性基因的供體親本，對(duì)感病甜瓜品種‘白皮脆’進(jìn)行抗病性的改良，獲得表現(xiàn)高抗蔓枯病且遺傳背景與輪回親本‘白皮脆’基本一致的BC5F4改良白皮脆品種（系）。為甜瓜抗病品種的選育和抗病基因進(jìn)一步聚合提供了新的遺傳