基于SNP標(biāo)記的黃瓜抗白粉病染色體單片段代換系鑒定及抗病基因功能分析.pdf

1、黃瓜（Cucumis sativus L.）是一種重要的果菜類蔬菜，世界蔬菜產(chǎn)量中排名第四。白粉病是危害黃瓜生產(chǎn)的主要病害之一，發(fā)病嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致黃瓜葉片枯萎或死亡，影響黃瓜產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)。黃瓜白粉病抗性育種進(jìn)展緩慢，主要因?yàn)辄S瓜白粉病的抗性機(jī)制特別是分子機(jī)制至今無突破性進(jìn)展。本實(shí)驗(yàn)室前期以黃瓜高抗白粉病品系Jin5-508（長蔓）和易感品系D8（短蔓）為親本，通過雜交、連續(xù)回交（12代，2004-2009）并利用分子標(biāo)記輔助選擇，獲得長

2、度0.7 cM來自抗病親本的單片段導(dǎo)入系(SSSL0.7)。本研究在此基礎(chǔ)上利用SSSL0.7與高感白粉病D8為親本構(gòu)建次級F2分離群體，并對其進(jìn)行抗性表型鑒定及抗病重組鑒定;依據(jù)雙親重測序結(jié)果開發(fā)SNP-dCAPs標(biāo)記，利用在親本中表現(xiàn)特異性的SNP-dCAPs對重組株進(jìn)行基因型鑒定，縮小候選區(qū)域并進(jìn)行候選基因預(yù)測;利用qRT-PCR表達(dá)分析對候選基因進(jìn)行表達(dá)驗(yàn)證;通過亞細(xì)胞定位進(jìn)一步驗(yàn)證候選基因的作用部位。為今后創(chuàng)新黃瓜抗白粉病種質(zhì)

3、以及選育黃瓜高抗白粉病新品種奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.以SSSL0.7與高感白粉病品系D8為親本構(gòu)建次級F2分離群體，共計(jì)3，600個(gè)單株，人工接種白粉菌后進(jìn)行表型鑒定;利用SSSL0.7兩側(cè)翼標(biāo)記SSR16472、SSR16881，結(jié)合表型分析對次級F2大群體進(jìn)行重組植株鑒定，共鑒定出7個(gè)重組株，分別命名為SD1、SD2、SD3、SD4、SD5、SD6和SD7，其中SD1、SD6表現(xiàn)為高感，其余為高抗。
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4、.分別對D8和Jin5-508進(jìn)行全基因組重測序。依據(jù)重測序結(jié)果，在兩側(cè)翼標(biāo)記SSR16472、SSR16881之間開發(fā)了20對SNP-dCAPs，在SSSL0.7與D8親本間驗(yàn)證，其中3對呈現(xiàn)多態(tài)性，分別命名為: SNP01，SNP09，SNP20。
　　3.利用上述3對SNP-dCAPs對7個(gè)重組株(SD1-SD7)進(jìn)行重組基因型鑒定，結(jié)合重組株的抗白粉病表型，最終將目標(biāo)區(qū)域的物理距離縮短至為41.1 Kb，兩端的標(biāo)記分別為S

5、NP09和SNP20。依據(jù)黃瓜基因組信息，在該區(qū)域中共含有8個(gè)候選基因，分別是Csa1M064720.1, Csa1M064730.1, Csa1M064740.1, Csa1M064750.1, Csa1M064760.1,Csa1M064770.1, Csa1M064780.1, Csa1M064790.1。
　　4.運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)分析D8、SSSL0.7、Jin5-508接種白粉菌后上述8個(gè)候選基因的表達(dá)模式，Csa

6、1M064780.1和Csa1M064790.1在D8中的相對表達(dá)量顯著低于抗白粉病親本Jin5-508和SSSL0.7，接種12h后Csa1M064780.1和Csa1M064790.1在SSSL0.7和Jin5-508中的相對表達(dá)量均明顯上調(diào)，其余6個(gè)基因的相對表達(dá)量則呈現(xiàn)不規(guī)律表達(dá)。結(jié)果表明:Csa1M064780.1和Csa1M064790.1可能是黃瓜抗白粉病的關(guān)鍵基因。
　　5.對Csa1M064780.1和Csa1M