煙草抗赤星病主效QTL候選基因的初步篩選.pdf

1、煙草赤星病是嚴(yán)重危害煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的真菌性病害，發(fā)掘、鑒定和利用抗病基因，培育抗赤星病品種是控制赤星病最經(jīng)濟(jì)、安全、有效的方式。
　　課題組之前利用赤星病主要抗源凈葉黃與感病品種NC82配制組合，定位到一個(gè)抗赤星病主效QTL，位于24號(hào)染色體上。在此基礎(chǔ)上，本研究以凈葉黃與NC82組合產(chǎn)生的回交導(dǎo)入系群體BC3F2為材料，在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)加密26個(gè)SNP分子標(biāo)記，利用MassARRAY飛行質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)基因型，進(jìn)一步縮小目標(biāo)區(qū)間。進(jìn)而利

2、用生物信息學(xué)、RT-PCR等方法在DNA水平和RNA水平對(duì)候選基因進(jìn)行了初步篩選。同時(shí)構(gòu)建VIGS系統(tǒng)及CRISPR系統(tǒng)對(duì)煙草赤星病抗病主效基因功能進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)論如下.
　　1利用SNP位點(diǎn)MassArray質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)，分析了以凈葉黃(JYH)與NC82為親本雜交后連續(xù)回交、自交得到的255個(gè)單株構(gòu)成的BC3F2代群體，進(jìn)而構(gòu)建了遺傳圖譜。大田表型鑒定表明，赤星病抗性在兩個(gè)親本間存在顯著差異。BC3F2群體平均病級(jí)指數(shù)為34

3、3，傾向中親值，結(jié)合基因型數(shù)據(jù)和表型數(shù)據(jù)，將控制煙草赤星病抗性的主效QTL定位在目標(biāo)區(qū)間M29～M28之間，區(qū)間遺傳距離16cM。
　　2根據(jù)公布的煙草基因組數(shù)據(jù)庫(kù)(https//solgenomics net/)及NCBI等生物信息學(xué)分析軟件，對(duì)目標(biāo)區(qū)段內(nèi)31個(gè)基因進(jìn)行了同源序列比對(duì)及功能分析。結(jié)果表明，基因Nitab45_0000264g01501、Nitab45_0000264g01301、itab45_0000264g01

4、701、Nitab45_0002011g00701、Nitab45_0000264g01801存在明顯的序列差異。
　　3對(duì)抗感品種在接種赤星病后基因表達(dá)量變化進(jìn)行RT-PCR檢測(cè)，其中，基因Nitab45_0000264g00501、Nitab45_0000264g00401、itab45_0000264g01301、itab45_0000264g00701在抗感材料接種后的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)基因表達(dá)量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且抗病材料基因表達(dá)

5、量在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均明顯高于感病材料，表明此基因響應(yīng)了病原菌的入侵，與赤星病接種后植株的病程響應(yīng)相關(guān)。Nitab45_0000264g00501、Nitab45_0000264g01301分別為調(diào)控鈣調(diào)素結(jié)合蛋白和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶類基因，與植物抗逆性相關(guān)，與煙草抗病性過(guò)程關(guān)系緊密。
　　4利用VIGS技術(shù)對(duì)目標(biāo)區(qū)段內(nèi)31個(gè)基因進(jìn)行基因沉默篩選鑒定，構(gòu)建了VIGS技術(shù)對(duì)赤星病研究的體系，結(jié)果顯示，目標(biāo)基因被有效沉默，基因Nitab45