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辣椒抗疫病相关基因的分析及QTL定位

作　者: 易图永
导　师: 高必达；谢丙炎；张宝玺
学　校: 湖南农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 辣椒疫病抗病基因 mRNA差异显示遗传作图 QTL分析
分类号: S436.418
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

辣椒疫病，是辣椒上的一种毁灭性病害，除了引起大面积死秧外，还可造成叶片枯萎、果实腐烂、茎杆出现坏死斑等多种症状，成为影响我国辣椒生产的主要障碍。由于辣椒疫病的病原菌能在土壤中长期存活，并且适宜于辣椒生长的温湿度也非常适合于疫霉菌的生长和繁殖，因此辣椒疫病常暴发流行。另外辣椒疫病的病原菌易发生变异，导致耐(抗)药菌株的产生，药剂防治的效果也不理想，对辣椒疫病的防治措施中最重要的一项工作就是选育抗病品种。多数学者认为辣椒对疫病没有免疫品种，对疫病的抗性遗传规律也相当复杂，是由多基因所控制的数量性状。因此，抗疫病相关基因的标记、定位，是辣椒分子标记辅助选育抗病品种的关键步骤。本研究以国内的抗疫病品种93-100-17-1-0和感疫病品种茄门为主要研究材料，以分析辣椒抗疫病相关基因为主线，通过抗病基因保守区域设计简并引物进行PCR、mRNA差异显示技术，以及利用AFLP分子标记技术构建分子连锁图谱，从组成型、诱导型和QTL定位等多角度研究辣椒抗疫病的相关基因，获得如下主要结果： 1．根据比较离体叶片接种法、切茎接种法、游动孢子灌根接种法，这3种接种方法在93-100-17-1-0、93-100-1-1、perennial、SCM334、茄门、伏地尖椒、灯笼椒、Yolo Wonder等8个辣椒品种(品系)上的抗病性反应，发现这3种接种方法均可用于辣椒品种抗疫病性状的鉴定，可以根据需要选择适宜的接种方法，并且93-100-17-1-0的抗病性最强，93-100-1-1、perennial、SCM334为高抗品种，灯笼椒为中抗品种，茄门、伏地尖椒、Yolo Wonder则为感病品种。 2．以抗病基因的保守区域为基础设计简并引物，对93-100-17-1-0、93-100-1-1、perennial、SCM334、茄门、伏地尖椒、灯笼椒、Yolo Wonder、CV98等9个辣椒品种(品系)的基因组DNA进行PCR扩增，分析辣椒组成型抗疫病相关基因。经测序分析，发现有5个抗病基因同源序列(RGA)的序列(B41、B43、B54、B61、B93)的最长ORF编码150个氨基酸以上，只有4个序列(B513、B64、C22、C36)的最长ORF编码80个氨基酸以下，其余序列的最长ORF编码的氨基酸介于80～150个之间。将所有的序列发送到GenBank，均被收录，基因库登记号为AY125911、AF492473、AF513548、AF513549、AF525124—AF525153。所得扩增片段的核苷酸序列经BLAST分析，发现引物B和引物C所扩增的片段大多数与植物的抗病性状有关，且与番茄、马铃薯、烟草的抗病基因或抗病基因同源序列有较高的一致性。3．一端用锚定弓物OligO（dT）15A、OligO（dT）15C、OligO（dT）15G，另一端用根据已克隆的植物抗病基因的保守区域设计而成的简并引物B；、C；、D；，用 mRNA差异显示技术，分析诱导型辣椒抗疫病相关基因的表达。得到了两个有差异表达的片段Oligo（d ）15CDI 和Oligo（d ）15ADI。经BLAST分析，在基因库中找到了OligON 片段有较高的同源性的一个番茄的BAC 克隆，该克隆为番茄的一个表达序列标签。4．以我国种质资源抗病品种 93八 0017八0、感病品种茄门的杂交后代建立了国内第一个用于分析辣椒抗疫病相关基因的FZ群体，通过遗传分析和卡方检验，证实杂交后代的抗疫病性状并不符合3：l 的分离规律，表明 931 刁八心的抗疫病性状是由寡基因或多基因所控制的。采用 AFLP分子标记，构建了一个含 46个标记位点J 个连锁群、覆盖长度为 13 sl石。M、每个标记间的平均距离是 3 0刀cM的国内第二张辣椒分子连锁图谱。并在此基础上，得到多个与辣椒抗疫病性状相关的QTL位点，将这些位点定位在第1、第2、第5、第7、第8条连锁群上。这些位点均能解释表型变异率达64％以上。其中最有意义的是位于第5条连锁群上128～132。M间的QTL位点，从感受性、诱导稳定性这3个方面进行QTL分析均能证实该位点的存在，区间约为4cM，且能解释表型变异率68％左右。

辣椒抗疫病相关基因的分析及QTL定位

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