【摘 要】
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萝卜（Raphanus sativus L.）是原产于我国的重要十字花科根菜类蔬菜作物,营养丰富,耐储运、食疗价值高,在世界范围内广泛种植。由于十字花科根肿病（clubroot）病原物——芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）生命力强、变异速度快,萝卜受根肿病危害的风险加剧。选育高抗品种是防治萝卜根肿病的有效方法之一。目前,白菜根肿病抗病基因BrCRa和Br
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（2016YFD0100204-25、2017YFD0101803/06）; 江苏现代农业产业技术体系建设专项资金（JATS[2019]428）
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萝卜（Raphanus sativus L.）是原产于我国的重要十字花科根菜类蔬菜作物,营养丰富,耐储运、食疗价值高,在世界范围内广泛种植。由于十字花科根肿病（clubroot）病原物——芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）生命力强、变异速度快,萝卜受根肿病危害的风险加剧。选育高抗品种是防治萝卜根肿病的有效方法之一。目前,白菜根肿病抗病基因BrCRa和BrCrr1a已成功分离。随着白菜、萝卜全基因组测序工作的完成,利用同科其他作物抗性基因的同源性来分离鉴定特定物种的同源基因成为可能。然而,关于萝卜根肿病抗性鉴定评价工作报道较少,抗性相关基因尚未分离鉴定。本研究以根肿菌XY-2（Williams 4号生理小种）为病原菌,通过苗期接种鉴定与病圃成株期抗性鉴定,对课题组保存的55份萝卜种质材料进行根肿病抗性鉴定评价;基于同源序列比对分析与萝卜基因组序列信息,分别从抗、感病材料中分离克隆根肿病同源抗性基因RsCRa和RsCrr1a,并进行特征分析,以期为萝卜抗根肿病种质创新与优良新品种选育提供重要技术支撑。获得主要结果如下:1、以根肿菌XY-2为病原菌,播种后立即注射接种,40d的萝卜苗期（六叶期）发现根肿病发病主要部位为主根,发病严重时,不规则膨大的瘿瘤在主根上聚集成串,侧根上瘿瘤少且一般较小,且瘿瘤肿胀程度越大,侧根、须根量越少。根茎处以下至瘿瘤以上的部分仍可膨大形成肉质根。按照主根膨大与否、瘿瘤直径与茎基部直径大小关系,将种质病情指数（DI）从高抗到高感分为5级,供试种质DI介于0～97.80。55份萝卜种质中,有6份DI为0的高抗种质:‘NAU-RsC43’、‘NAU-RsC44’、‘NAU-RsC48’、‘NAU-RsC49’、‘NAU-RsC50’和‘NAU-RsC52’,11 份种质表现为高感:‘NAU-RsC07’、‘NAU-RsC10’、‘NAU-RsC12’、‘NAU-RsC15’、‘NAU-RsC20’、‘NAU-RsC21’、‘NAU-RsC30’、‘NAU-RsC32’、‘NAU-RsC33’、‘NAU-RsC38’和‘NAU-RsC55’。病圃成株期抗性鉴定情况与苗期鉴定结果基本一致。2、基于萝卜基因组数据库（http://radish-genome.org/）,分别以根肿病抗性基因BrCRa（GenBank Acc.No.AB751516）和 BrCrr1a（GenBankAcc.No.AB605024）CDS为源序列,得到萝卜同源序列并设计基因特异引物,从高抗材料NAU-RsC44（R2）中分离出根肿病抗性基因相应序列:RsCRa-1、RsCRa-2、RsCrr1a-1和RsCrr1a-2。经萝卜基因组数据库中对比分析发现RsCRa-1、RsCRa-2、RsCrr1a-2均定位在4号染色体,RsCrr1a-1定位在RUS00217 scafford。4个基因均由4个外显子和3个内含子组成。序列分析表明R2中RsCRa-1基因ORF长度为4225 bp,CDS长度3582 bp,编码1193个氨基酸（aa）;RsCRa-2基因ORF长度为4682 bp,CDS长度4008 bp,编码 1335 aa;RsCrr1a-1 基因 ORF 长度 7503 bp,CDS 长度 4353 bp,编码 1450 aa;RsCrr1a-2基因 ORF 长度 4476 bp,CDS 长度 3888 bp,编码 1295 aa。3、分别以根肿病高抗、高感萝卜种质为材料,经PCR扩增、测序片段回收结果表明,RsCRa-1基因在抗（6）、感（3）材料间无显著规律性序列差异;RsCRa-2基因在抗（5）、感（5）材料第1内含子和第3内含子处分别有9和3个InDel差异,在CDS部分存在72个SNP位点;抗（3）、感（4）材料中部分种质在RsCrr1a-1基因的第1外显子中出现27 bp缺失,但并非抗、感病材料间差异;RsCrr1a-2基因在抗（4）、感（4）材料中的序列一致性极高。RsCRa-2在抗、感病材料间的规律性序列差异表明该基因可能与根肿病抗性相关。根据抗、感病材料间RsCRa-2的InDel差异开发萝卜根肿病抗性基因功能标记。结果显示,55份种质中共有43份表型和基因型一致,表明RsCRa-2与根肿病抗性相关;另外12份种质的表型鉴定与分子标记结果不一致,推测这些材料的根肿病抗性不受该3个InDel标记所在的位点控制。
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