黄瓜CMV抗性相关基因的分子标记研究

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黄瓜(Cucumis sativus L.)栽培地域广泛,因其果实清脆爽口,营养丰富,深受各国人民的喜爱。病毒病是黄瓜的一种严重病害,黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)是黄瓜病毒病的主要毒源,依靠蚜虫传播。采用化学药剂防治病毒病效果不明显,培育抗病品种是一种有效的防治途径。传统育种在抗病性转育的过程中,需要在人工接种后,根据表型用目测法进行抗病性鉴定,费时、费力、转育效率低,而且存在因鉴定的误差容易使目标性状丢失等问题。分子标记辅助选择(Maker-Assisted Selection, MAS)为在植物抗病性育种中目标性状的选择提供了一条快速有效的途径。本研究以天津科润黄瓜研究所育成的黄瓜感CMV自交系HZL04-1和抗CMV自交系F-3及其配制的F1和其F2后代群体为试材。用侵染我国黄瓜的CMV主导致病株系—CMV-重花叶株系对亲本、F1和F2的各个单株进行室内人工接种鉴定,根据鉴定结果采用BSA法选取不同F2单株构成抗感组,应用AFLP、SRAP和SSR三种分子标记技术筛选与黄瓜CMV抗性相关基因相连锁的标记。主要结果如下:1.在光照培养箱中对F1、F2后代群体进行黄瓜CMV的苗期接种鉴定,结果表明在该遗传群体中黄瓜对CMV的抗性不受细胞质遗传的影响,是由细胞核基因决定的,受单一隐性基因控制。2.利用适合于黄瓜的分子标记体系,从1024对AFLP引物组合中筛选到298对在双亲间表现多态性的引物组合,从221对SRAP引物组合中筛选到122对在双亲间表现多态性的引物组合,从140对SSR引物组合中筛选到18对在双亲间表现多态性的引物组合。3.通过BSA改良法,从F2代分离群体中选用极端抗病和极端感病的单株各5株分别构成抗、感组。利用AFLP技术,从298对AFLP多态性引物组合中找到了一个与黄瓜CMV抗性相关基因相连锁的显性标记(E22/M88-204bp),该标记在抗病组和感病组间表现多态性,对所有F2单株进行验证,结果显示:140个F2单株中,表现抗病的31个单株中有3株发生了交换,扩增出与感病单株相同的带型;表现感病的109个单株中9株发生了交换,与抗病单株相同,在多态性位点未出现特异性片段。因此推测,所筛选到的标记与黄瓜CMV感病性基因相连锁,其连锁距离为8.57cM。4.用煮沸法回收AFLP的标记片段,并进行了测序。根据测序结果设计一对特异性引物,将此AFLP标记转化为一个共显性SCAR标记。利用获得的SCAR标记对13份已知抗性的黄瓜材料进行了验证,验证结果与田间抗病性表现的吻合率84.6%,表明该标记可以用于黄瓜CMV的分子标记辅助育种。
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