黃瓜-酸黃瓜抗霜霉病漸滲系分子標(biāo)記的篩選及細(xì)胞程序性死亡相關(guān)基因的表達(dá)分析.pdf

1、由于黃瓜的遺傳基礎(chǔ)狹窄，種內(nèi)抗源的缺乏，我國目前培育的抗霜霉病黃瓜新品種，其抗源僅來自幾個(gè)骨干抗性材料。有限的種內(nèi)變異(變異率僅為3-8％)已經(jīng)使黃瓜抗霜霉病育種受到嚴(yán)重制約。近年來，新的霜霉病生理小種的出現(xiàn)使得部分現(xiàn)有抗病品種的抗性喪失。Cucumis lystrix Chakr.(2n=24，HH)是1989年陳勁楓教授在我國云南省發(fā)現(xiàn)和采集的一個(gè)原產(chǎn)我國的珍稀野生種，含有抗霜霉病、蔓枯病、線蟲、多種病毒病等栽培黃瓜所急需的優(yōu)良性狀

2、，從中轉(zhuǎn)移利用并最終發(fā)掘克隆出相應(yīng)的抗性基因?qū)τ谕黄泣S瓜作物育種的瓶頸尤其重要。本實(shí)驗(yàn)室基于成功的種間雜交，借助胚胎拯救、染色體加倍，獲得育性恢復(fù)的甜瓜屬雙二倍體新種質(zhì)C.hytivus Chen&Kirkbride。以新種為橋梁種，陸續(xù)獲得了一系列種間漸滲系，5211S是從中篩選到的抗霜霉病的黃瓜-酸黃瓜漸滲系。為了使5211S更好的應(yīng)運(yùn)于實(shí)際育種實(shí)踐中，本研究對其進(jìn)行了分級純化、遺傳規(guī)律、分子標(biāo)記的研究，同時(shí)對其抗性相關(guān)的細(xì)胞程序死

3、亡也做了初步探索。
　　 ⑴黃瓜-酸黃瓜抗霜霉病漸滲系5211S的純化。對黃瓜-酸黃瓜抗霜霉病漸滲系5211S采用田間成株期自然發(fā)病的方法進(jìn)行抗性鑒定，經(jīng)過多代自交，篩選到對霜霉病具有較高抗性的12個(gè)單株，抗性鑒定結(jié)果表明其抗性一致并趨于穩(wěn)定，分別將其命名為ILDM10-1至ILDM10-12(BC1F8)。ILDM10高抗霜霉病，對黃瓜抗霜霉病育種具有重要意義。鑒定結(jié)果同時(shí)也表明病毒病對黃瓜霜霉病可能具有較強(qiáng)的拮抗作用，為黃瓜

4、霜霉病的生物防治提供了新的思路。
　　 ⑵黃瓜-酸黃瓜高抗霜霉病漸滲系ILDM10-4的SSR分子標(biāo)記。以高感霜霉病栽培種‘長春密刺’為母本，ILDM10-4為父本構(gòu)建F2分離群體，接種鑒定結(jié)果表明ILDM10-4對霜霉病的抗性是由單隱性基因控制。利用黃瓜全基因組測序提供的534對SSR引物，采用集團(tuán)分離分析法，獲得了與ILDM10-4抗性基因(ILdm)連鎖的三個(gè)SSR標(biāo)記：SSR00772，SSR03529，SSR15321

5、，它們與目標(biāo)基因的遺傳距離分別為3.8cM、6.0cM、16.7cM。其中標(biāo)記SSR00772的遺傳距離小于5cm，可以用于分子標(biāo)記輔助選擇育種。三個(gè)標(biāo)記位于抗霜霉病基因兩側(cè)，為其精細(xì)定位及圖位克隆奠定了基礎(chǔ)。
　　 ⑶黃瓜-酸黃瓜漸滲系細(xì)胞程序性死亡相關(guān)基因的表達(dá)分析。以黃瓜-酸黃瓜抗霜霉病漸滲系ILDM10-4為材料，根據(jù)已報(bào)道的擬南芥EDR1，EDR2基因在黃瓜基因組上搜尋到同源性最高的基因Csa001463和Csa015

6、689，分別設(shè)計(jì)引物，運(yùn)用半定量RT-PCR分析了EDR1與EDR2在不同組織(根、莖、葉)，以及非生物脅迫(高溫、低溫、鹽處理和干旱)下的表達(dá)，并研究了生物脅迫(霜霉菌侵染)、激素(ABA、SA和MeJA)和H2O2處理對其表達(dá)的影響。結(jié)果表明EDR1與EDR2分別在葉和根中表達(dá)量最低；高溫，低溫，干旱明顯抑制EDR1的表達(dá)，而只有低溫明顯抑制EDR2的表達(dá)；EDR1的表達(dá)量在霜霉菌侵染后受到抑制，72h后基本恢復(fù)到接種前的表達(dá)水平。