【摘 要】
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苦瓜（Momordica charantia L.）是葫芦科苦瓜属一年生蔬菜作物,具有丰富营养价值,富含多种维生素和氨基酸,而且因其极高的药用价值被用作降血糖的药物。苦瓜枯萎病是一种土传真菌病害,严重影响苦瓜的产量。本研究以192份苦瓜种质资源为研究对象,结合SNP位点变异进行筛选和1年3点苦瓜枯萎病抗性鉴定结果进行全基因组关联分析,鉴定与苦瓜抗枯萎病相关的基因组区间。本研究2021.04-202
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苦瓜（Momordica charantia L.）是葫芦科苦瓜属一年生蔬菜作物,具有丰富营养价值,富含多种维生素和氨基酸,而且因其极高的药用价值被用作降血糖的药物。苦瓜枯萎病是一种土传真菌病害,严重影响苦瓜的产量。本研究以192份苦瓜种质资源为研究对象,结合SNP位点变异进行筛选和1年3点苦瓜枯萎病抗性鉴定结果进行全基因组关联分析,鉴定与苦瓜抗枯萎病相关的基因组区间。本研究2021.04-2021.12共对192份苦瓜种质资源开展了3次的枯萎病抗性鉴定,并进行了外源物质诱导苦瓜抗枯萎病以及防御酶活性的影响、群体结构分析、全基因组关联分析和候选基因区间分析。结果如下:1.192份苦瓜种质资源枯萎病抗性评价利用病情指数进行苦瓜枯萎病抗性评价,在1年3点抗性鉴定结果中,192份苦瓜资源中稳定表现抗病级别及以上种质资源有2份,为THMC283-1-1-1和04-17;高感种质8份,分别为THMC380-1-1、40-1-1-1-1、N-1-1、04-36-1-1、THMC356-1-1、THMC57-1-1-1、15-71-2-1和THMC224-1-1。2.外源物质诱导对苦瓜枯萎病抗性以及对防御酶活性的影响以抗病材料THMC283-1-1-1和感病材料N-1-1为试验材料,探究不同浓度的SA和Me JA处理对于苦瓜苗期枯萎病抗性的影响。结果表明:在SA和Me JA处理后,抗感苦瓜材料枯萎病抗性病情指数均显著低于对照。在抗病性提高的同时,苦瓜植株叶、茎和根部防御酶（PPO、PAL和POD）活性也得到了提高,其中外源物质处理对植株的叶片PPO和POD活性影响最为显著,且抗病材料各防御酶活性均高于感病材料。综上所述,SA和Me JA诱导了苦瓜体内防御物质的增加,且它们含量的变化可能与苦瓜枯萎病抗性相关。3.苦瓜种质资源群体结构分析利用收集的192份苦瓜种质资源,通过限制性内切酶Bsp1286I进行酶切,利用GBS简化基因组测序技术进行基因分型,过滤后获得93,960个SNPs用于群体结构分析和亲缘关系分析,标记间平均间距为3.13 Kb,远小于LD衰减距离50 Kb。进一步过滤筛选获得42,587个高质量SNPs用于全基因组关联分析。亲缘关系分析表明,群体间亲缘关系值处在0-0.2之间。群体结构分析显示,该群体可以分为6个亚群,中国亚群被进一步分为4个亚群,东南亚群体2个。4.苦瓜种质枯萎病抗性全基因组关联分析采用GEMMA软件的混合线性模型结合1年3点的枯萎病抗性鉴定的病情指数进行全基因组关联分析。结果如下:3个环境下共检测到与苦瓜枯萎病抗性显著相关的SNP标记114个;综合3个环境下的显著位点分布情况,确定了2个可能候选区域（K2,Chr7:12.26-12.90Mb和K3,Chr8:25.20-26.82Mb）。5.枯萎病抗性候选基因组区间分析通过对2个候选区域的候选基因进行注释,共鉴定到49个基因,K2区域2个,K3区域47个,其中2个基因（rpo C2和LOC111013191）在拟南芥中的同源基因与抗逆相关,其中由LOC111013191编码的蛋白potassium transporter 5-like与拟南芥CCC1蛋白同源,CCC1在抗丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）中发挥作用。因此,K3区域可能是控制苦瓜枯萎病性的候选基因组区间,苦瓜LOC111013191基因可能为抗苦瓜枯萎病的候选基因,其功能还需要进一步鉴定。
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