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大白菜起源于中国,是我国最重要的蔬菜作物之一。病毒病是影响大白菜生产的主要病害,芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)是引起该病的主要病原。大白菜TuMV抗性基因的定位克隆、功能研究及抗性机制探索对大白菜TuMV高效分子育种具有特殊重要意义。本研究以大白菜抗TuMV高代自交系BP8407和感TuMV高代自交系极早春等为实验材料,对大白菜TuMV抗性基因进行遗传、定位、克隆研究,并对该抗性基因进行功能验证及抗性机制探索,获得了以下研究结果:1、以大白菜抗TuMV高代自交系BP8407和感TuMV高代自交系极早春为亲本,构建F2群体及F2:3家系。对F2群体及F2:3家系进行TuMV C4株系人工机械磨擦接种、ELISA检测。F2群体中共239株,其中抗病植株52株,感病植株187株。经卡方检测,抗感比符合1:3,因此BP8407对TuMV C4抗性受一对隐性基因控制。2、利用混合群体分组分析法(BSA)、SSR和Indel标记技术筛选与TuMV抗性基因连锁的标记。在200对SSR标记中,筛选到一个与TuMV抗性基因连锁的标记BC84。BC84位于白菜A04染色体上的scaffold000048上。进一步在A04染色体上scaffold000048附近的145对Indel标记中筛选到与TuMV抗性基因连锁的17对Indel连锁标记。该抗性基因两侧紧密连锁的分子标记为BrID10694和BrID101309,其与抗病基因连锁距离分别为0.3和0.6cM。该隐性抗性基因位于大白菜A04染色体上的scaffold000060或者scaffold000104上,将其命名为retr02。3、根据白菜参考基因组信息及植物对病毒的隐性抗性机制,对retr02定位目标区域内的基因进行分析,筛选到retr02的侯选基因Bra035393,其编码eIF(iso)4E蛋白。该基因与拟南芥TuMV隐性抗性基因lsp为共线性基因。4、根据白菜参考基因组的Bra035393序列信息,设计引物,对亲本BP8407和极早春的Bra035393的gDNA和cDNA进行克隆分析。对Bra035393的gDNA克隆测序后发现,BP8407的Bra035393与极早春的Bra035393相比存在着3个差异位点,第一个差异位点是在exon1和intron1的连接处多出一个碱基G,第二个差异位点是在intron2中多出一个碱基T,第三个差异位点是在exon3中存在着一个SNP(A/G)。对Bra035393的cDNA克隆测序后发现,极早春的Bra035393正常编码成熟的eIF(iso)4E蛋白。而BP8407的Bra035393由于exon1和intron1的连接处多出一个碱基G发生错误剪切,造成编码提前终止,编码不成熟的eIF(iso)4E蛋白。5、对retr02(BP8407Bra035393)和Retr02(极早春Bra035393)构建原核表达载体(pET-32a),进行蛋白诱导分析,进一步验证出Retr02编码正常的eIF(iso)4E蛋白,而retr02编码的蛋白长度大大缩短,其为不成熟的eIF(iso)4E蛋白。通过酵母双杂互作分析得出,Retr02编码的完整的eIF(iso)4E蛋白可以与TuMV C4VPg蛋白互作,而retr02编码的eIF(iso)4E蛋白不能与TuMV C4VPg蛋白互作。证实retr02编码的不成熟的eIF(iso)4E蛋白,丧失与TuMV C4VPg互作的能力,从而使80122对TuMV C4产生抗性。综上所述,本研究定位、克隆了大白菜TuMV隐性抗性基因retr02,并明确了retr02的抗性机制,为大白菜抗TuMV高效分子育种奠定了基础。