结球甘蓝杂种后代的CAPS标记及多抗材料辅助选择

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以结球甘蓝高抗黑腐病和芜菁花叶病毒、早抽薹的A21和冬性强的迟抽薹、高感黑腐病和芜菁花叶病毒的P02作为亲本材料,杂交得杂交一代F1,F1代植株单株自交,得到的F3代植株和F4代植株为研究所用实验群体。通过抗性基因目的条带的区分、对比,把F3代785株植株迟抽薹SCAR标记、抗黑腐病SSR标记、抗芜菁花叶病毒SCAR标记成功转化成统一的CAPS标记,并以F3代127株植株田间抽薹情况与迟抽薹CAPS标记扩增结果比较鉴定,以F4代565株植株田间黑腐病侵染和芜菁花叶病毒侵染结果与抗黑腐病CAPS标记、抗芜菁花叶病毒CAPS标记的鉴定结果对比鉴定。最终获得迟抽薹SC01标记、抗黑腐病C001标记、抗芜菁花叶病毒UC04标记和AS05标记。较SCAR标记、SSR标记,CAPS标记在本标记中更加简便、快捷、准确、稳定,具有重复性、统一性;同时统一为CAPS标记并筛选出多基因聚合体植株,将能够更好的应用于分子标记辅助选择育种,为多方向分子标记辅助选择育种提供充分实验材料。研究得到以下四个结果:(1)结球甘蓝的耐抽薹SCAR标记、抗黑腐病的SSR标记、抗芜菁花叶病毒的SCAR标记转化为CAPS标记:在技术手段、目的意义条件上突出了CAPS标记的优越性、可行性、必要性,对目的条带的回收、克隆、测序、设计引物、扩增、对比等操作,结合F3代田间植株自然抽薹鉴定,将SCN1/248引物筛选出的F3代植株群体迟抽薹植株和早抽薹植株的SCAR标记转化为SC01标记,建立迟抽薹连锁基因CAPS标记;通过比较OL9A03引物以及USC16/433引物和ASC13/712引物分别将F3代785株植株群体检测出的抗黑腐病植株和抗芜菁花叶病毒植株,把OL9A03标记以及USC16/433标记和ASC13/712标记准确转化为与OL9A03标记以及USC16/433标记和ASC13/712标记检测结果一致的C001标记、UC04标记和AS05标记,F4代田间侵染鉴定结果与CAPS引物扩增结果达到基本一致。优化了结球甘蓝迟抽薹、抗黑腐病、抗芜菁花叶病毒连锁基因的标记方法,实现了分子标记辅助选择育种的进一步更新、完善,为以后的育种工作提供有力的依据。(2)多种标记方法统一规范:将复杂多样化的SCAR标记和SSR标记转化为统一的、简单的、更具有优越性的多基因聚合的CAPS标记,推进实验进程,提高试验效率。(3)筛选出多基因聚合植株:在F3代植株中检测到1株无抗性植株,31株迟抽薹和抗黑腐病双抗性植株,172株迟抽薹和抗芜菁花叶病毒双抗性植株,52株抗黑腐病和抗芜菁花叶病毒双抗性植株,453株迟抽薹、抗黑腐病、抗芜菁花叶病毒全抗性植株。将F3代单株种植得到的F4代植株进行黑腐病菌侵染以及芜菁花叶病毒侵染,侵染结果预筛选出来的标记对比鉴定多基因聚合体。筛选的不同类型的基因聚合体植株为结球甘蓝的抗性育种工作提供多元化实验材料。(4)分子标记技术与多基因聚合体结合应用于结球甘蓝育种工作:把只标记植株中单一的迟抽薹、抗黑腐病或者抗芜菁花叶病毒的连锁基因,转变为标记同一植株中三种抗性的连锁基因,使分子标记与多基因聚合体相结合共同应用于结球甘蓝育种,增加了杂种后代研究工作的效率和实用性,缩短了结球甘蓝育种工作年限,节约了实验资源,为将来研究工作提供扎实基础。
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