论文部分内容阅读
根结线虫（Meloidogyne spp.）是影响世界作物安全生产的重要病害,同时也是造成桃树“短寿病”和“重茬病”的重要致病因素之一,其中尤以南方根结线虫（Meloidogyne incognita）危害最为广泛和严重。培育抗根结线虫桃品种是控制南方根结线虫病害的绿色安全、经济高效措施。对桃抗根结线虫基因进行全面系统研究,探索抗病基因在免疫系统中的位置和作用,为认识桃抗根结线虫的本质奠定基础。本课题组前期围绕红根甘肃桃1号（Prunus kansuensis L.）抗南方根结线虫基因进行了大量的基础工作研究:建立了一种快速鉴定桃对根结线虫抗性的方法;确定了桃表观形态发生变化的重要时期;利用‘红根甘肃桃1号’和‘贝蕾’构建了桃连锁图谱,将抗根结线虫基因定位在2号染色体;完成‘红根甘肃桃1号’和‘贝蕾’南方根结线虫侵染后各时期的转录组测序;用二代分子标记定位红根甘肃桃1号抗南方根结线虫基因,将抗性基因定位至NBS29（6 cM）和SRAPs标记M4E11-100（2.0 cM）之间。为更精确对红根甘肃桃1号抗南方根结线虫基因定位,本研究将继续进行该抗性基因的定位和发掘工作,为抗病品种的利用提供思路,同时为抗病育种工作奠定理论依据。本研究首先以BC1代构建抗、感基因池进行BSA测序。而后用‘红根甘肃桃1号’和‘贝蕾’杂交F1自交构建F2代分离群体,利用BSA测序结果以及KASP基因分型确定抗性候选位点区段,深入分析基因序列以及基因表达量,逐步发掘控制红根甘肃桃1号抗南方根结线虫的关键基因。通过以上试验,本研究初步明确了控制红根甘肃桃1号抗南方根结线虫的候选关键基因,获得的主要结果如下:1、利用亲本为‘红根甘肃桃1号’和‘贝蕾’的BC1群体构建抗、感混池,以全基因组重测序为基础进行性状BSA定位,共检测到2,442,036个SNPs。筛选亲本中纯合且F1中杂合的SNP位点,共挑选出1,569,564个多态性标记。选择‘红根甘肃桃1号’作为参考亲本,分析计算两个子代池的△SNP-index。选择95%置信水平下,在全基因组范围内挑选两个子代在SNP-index差异显著的SNP位点,得到候选的77个多态性标记位点。2、利用15个SNPs对302份F2代材料进行KASP基因分型,共获得3883个位点的基因型,占总位点数的85.7%。独立性检验结果表明SNP3（CHR2:4905737）、SNP5（CHR2:5397749）、SNP7（CHR2:5582276）与红根甘肃桃1号抗南方根结线虫基因相关性最高。3、利用不同侵染时期的‘红根甘肃桃1号’、‘贝蕾’根部样品,对25个候选基因进行基因表达分析,结果发现关键候选基因ppa020745m在红根甘肃桃1号中随根结线虫侵染表达量升高,在侵染后12h表达量显著升高;在贝蕾中基本不表达。其上游启动子序列在抗病种质中存在一个35bp的缺失。在250个F2后代中进行验证,结果表明在86个抗病后代中该片段均缺失,115个抗病后代测序时该缺失片段处为双峰,推测该缺失片段在抗病材料中为缺失或杂合;在49个感病后代中该片段存在。