大白菜软腐病抗性相关功能基因分子标记的开发及其遗传定位

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大白菜是十字花科芸薹属重要植物,是我国及东亚地区冬春两季的重要蔬菜。软腐病是危害大白菜的三大重要病害之一,病原菌主要为胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜亚种Erwinia.Carotovora.subsp.Carotovora(简称Ecc)。它在田间发病较重并造成严重减产和品质下降,是制约大白菜生产的重要因素。在白菜软腐防御反应相关基因研究基础上,开展大白菜软腐病抗性相关功能基因分子标记的开发和遗传定位,为分离软腐病抗性基因及大白菜抗软腐病分子标记辅助育种奠定基础。本研究在具有自主产权的大白菜各种抗病基因、抗逆境基因、防卫反应基因以及与抗病有关的各种信号传导基因和转录因子基因的ESTs资源基础上,基于生物信息学方法,设计、合成特异性标记引物60对,其中56对引物能扩增出清晰条带,有效引物的比例为93.3%。筛选出在一对抗感软腐病亲本间有多态性的标记共计30个,包括EST-PCR标记11个,EST-CAPS标记19个,且其中有9对引物与内切酶的组合不唯一,其中共显性标记16个,显性标记14个,多态性比例为50%。此外,对21条10bp的RAPD随机引物进行筛选,筛选出在同一抗感亲本间表现出明显多态性,且带型清晰、重复性好的RAPD随机引物共7条,RAPD标记11个。在F2群体的142个单株中,对上述41个标记位点的基因型进行了统计,有31个标记符合3:1或1:2:1的分离比例,频率为75.6%。共有10个标记表现偏分离,即不符合孟德尔分离比例(P<0.05),频率为24.4%。有8个标记表现严重偏分离(P<0.01),频率为19.5%。本试验以大白菜软腐病感病品种(A32-2)、抗病品种(A19-2)的F1代自交产生的142个F2单株为作图群体,利用Mapmaker 3.0软件对前后筛选出的总计56个多态性分子标记进行遗传定位,初步构建了一张包含47个位点的分子标记连锁图。其中包括16个EST-CAPS位点,11个EST-SSR位点,10个EST-RCR位点,10个RAPD位点,9个标记表现出偏分离。该标记遗传定位共产生9个连锁群(LOD≥3.0),其中,不同连锁群上标记数介于3~8个之间,每个连锁群长度变动在46.3~212.8cM之间,标记在连锁群上分布不是很均匀。标记间的最小遗传距离为1.7cM,最大遗传距离为47.6cM,覆盖基因组总长度980.3cM,标记间平均图距为20.9cM。这对于今后加速ESTs资源的开发利用、绘制遗传连锁图谱、大白菜抗Ecc因标记定位和分子标记辅助育种技术等研究都具有重要的意义。
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