论文部分内容阅读
由番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）引起的番茄黄化曲叶病是番茄生产中世界性的重要病害之一。利用野生资源中的抗性基因选育抗病品种是最根本的解决办法。目前从野生番茄中定位到5个抗性基因：Ty-1、Ty-2、Ty-3、Ty-4和Ty-5，并通过分子标记辅助选择培育出了一些抗病品种；但是由于目前得到的分子标记与目的基因的遗传距离仍然较远，在育种中存在不良性状连锁、假阳性和抗源材料丢失等问题。因此，对抗性基因进一步精细定位并克隆，对于明确番茄抗病机制和抗病育种都具有重要的意义。含有单一抗性基因的品种在病害大规模发生时抗性容易下降，研究不同基因的聚合效应对于抗病品种选育具有重要意义。Ty-2基因是来源于野生多毛番茄‘B6013’的单个显性基因，最初被定位到番茄第11号染色体长臂末端TG36和TG393之间约19cM的距离内，后来被进一步定位到标记C2_At2g28250和T0302之间6.7cM范围内。本研究在前人研究的基础上，对Ty-2基因进行了精细定位，以期为克隆该基因和提高标记辅助育种效率提供分子依据。同时对Ty-2、Ty-3和Ty-4不同基因的抗性水平进行了研究，为获得高抗TYLCV品种选育提供技术支撑和理论依据。主要研究结果如下：1.基于番茄基因组相关序列，利用BatchPrimer设计了242对引物，同时合成了Tomato-EXPEN遗传图谱上已知标记引物18对，对抗病纯合体E951-7、抗病杂合体TyQueen和感病纯合体Horizon进行基因型验证，筛选得到56个多态性标记，其中包括16个SCAR标记和40个CAPS标记。选取在染色体上均匀分布的21个标记，构建了目的区域的高密度遗传图谱，标记之间的平均遗传距离为0.05cM。2．以来源于H24杂交种H9205的11000个F4代单株为材料，筛选出在侧翼分子标记C2_At1g07960和T0302之间发生重组的单株157个，对这些重组单株的后代进行基因型和烟粉虱接种鉴定，其结果将Ty-2基因精细定位到分子标记UP8和M1之间，遗传距离0.4cM。在精细定位的过程中，获得了一个与Ty-2基因紧密连锁的共显性SCAR标记P1-16，在抗、感病对照材料中分别可扩增出300bp和600bp的片段，并利用48个不同的番茄转育品系对该标记进行了验证，发现P1-16的带型与TYLCV抗性一致。该标记可以用于Ty-2基因的辅助选择。3.以测序番茄品种S.lycopersicum H1706的基因组为参考序列，在Ty-2基因侧翼标记UP8和M1之间300kb的区域预测到了35个基因。其中Solyc11g069620.1、Solyc11g069660.1、Solyc11g069670.1、Solyc11g069920.1和Solyc11g069930.1具有植物抗病基因典型的NB-ARC结构，位于重组发生的位点，将这5个基因作为Ty-2的候选基因。4.利用栽培番茄8083、含有Ty-2基因纯合片段的近等基因系E846和同时含有Ty-3和Ty-4纯合片段的材料Fla.726构建群体，从中筛选出了14个含有不同抗性基因组合的材料，并用TYLCV-IL株系进行了抗性鉴定。结果表明，只含有Ty-2、Ty-3、Ty-4基因的植株分别表现为抗、中抗和感病；同时含有Ty-2和Ty-3或者Ty-2和Ty-4基因的植株均表现抗病；同时含有Ty-3和Ty-4基因的植株表现中抗；不同基因之间的抗性表现出累加效应，含有这3个基因的材料抗病效果最好。