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甘蓝型油菜菌核病抗性遗传机制的研究

作　者: 李利霞
导　师: 周永明
学　校: 华中农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 甘蓝型油菜菌核病不完全双列杂交遗传机制组织学观察
分类号: S435.654
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

油菜是世界主要油料作物之一,也是我国重要的食用植物油来源。核盘菌是一种坏死性致病真菌,其寄主范围广泛,由核盘菌引起的油菜菌核病是一种世界性病害,严重危害我国油菜的种植和生产。本研究旨在通过双列杂交设计和人工接种鉴定分析甘蓝型油菜对菌核病抗性的遗传机制,并对抗感差异明显的材料进行组织学染色观察,从而为油菜抗菌核病的遗传和育种提供一定的理论依据及应用研究基础。本研究的主要结果如下：1、结合甘蓝型油菜公共分子标记信息,利用SSR分子标记对不完全双列杂交的11个亲本进行聚类分析。53对均匀分布在甘蓝型油菜19条染色体的SSR多态性标记在11个亲本中共检测出284个等位位点,其中多态性位点175个,占61.6%。以遗传距离0.68为临界点,11份油菜资源被聚为六大类。根据聚类结果,我们配制了5×6的不完全双列杂交组合,用于后续研究；2、对不完全双列杂交的亲本及F1(共41份材料)进行成株期茎秆接种核盘菌的抗性鉴定,结果表明：各材料的病斑长度受环境影响较大,但材料间的差异也较明显。高抗材料C4-173B两年表现稳定。以湘油15为母本,C4-173B为父本配制的F1在两年间表现出对菌核病较高、较稳定的抗性；3、利用MINQUE法对甘蓝型油菜菌核病抗性的遗传分析表明：该性状的遗传同时受到加性和显性效应控制,而且显性效应相对加性效应所占比重更大,两年结果一致且广义遗传力均在68%-69%之间。C4-173B的一般配合力在两年均表现出极显著的负效应,因此该材料在增强抗性上有一定的作用；4、基于增广NC Ⅱ模型对甘蓝型油菜菌核病抗性的遗传分析表明：控制甘蓝型油菜成株期茎秆接种后病斑长度的遗传模型符合加性—显性模型,无上位性效应,其两年的狭义遗传力在47%-60%之间；5、对各杂交组合的杂种优势计算结果表明：超过三分之二的组合两年均表现出明显的中亲优势,说明F1中不同位点的显性基因对于增强抗性有一定的作用,且抗对感表现为显性；6、对抗感差异明显的材料进行接种后组织学染色观察结果表明：角质层或蜡质层的防御在抗性差异上表现出一定的作用。侵入后菌丝在在高抗材料(C18-129)内频繁分叉,在高感材料(C4-43A)内分叉表现较少。菌丝在高抗材料表皮细胞层形成的侵染垫结构致密,似圆顶状,而在高感材料表皮细胞层形成的侵染垫结构稀疏,似指状。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
1 前言  11-22
  1.1 核盘菌生物学特性及致病机理  11-13
    1.1.1 核盘菌生物学特性及危害  11-12
    1.1.2 核盘菌致病机理研究进展  12-13
      1.1.2.1 核盘菌对寄主的侵染过程  12-13
      1.1.2.2 致病有关的酶与毒素  13
  1.2 植物对病害的防卫反应  13-17
    1.2.1 植物对病原菌的抗性机制  13-14
    1.2.2 十字花科植物对核盘菌的抗病机理研究进展  14-17
      1.2.2.1 十字花科植物对核盘菌的组成型抗性  14-15
      1.2.2.2 十字花科植物对核盘菌的诱导型抗性  15-16
      1.2.2.3 核盘菌在抗病材料和感病材料中侵入过程的差异  16-17
  1.3 油菜菌核病抗性遗传分析  17-20
    1.3.1 数量性状的遗传分析方法  17-18
    1.3.2 菌核病抗性的遗传分析  18-20
      1.3.2.1 配合力与杂种优势  18-19
      1.3.2.2 菌核病抗性的双列杂交分析  19-20
    1.3.3 菌核病抗性的QTL定位研究  20
  1.4 油菜抗菌核病育种中存在的问题及解决途径  20-21
  1.5 研究目的和意义  21-22
2 材料和方法  22-26
  2.1 试验材料  22
    2.1.1 供试材料  22
    2.1.2 供试菌株  22
  2.2 试验方法  22-26
    2.2.1 田间试验设计  22-23
    2.2.2 分子标记分析  23
    2.2.3 人工接种及性状调查  23-24
    2.2.4 统计分析  24
    2.2.5 组织学染色  24-26
3 结果与分析  26-40
  3.1 亲本聚类分析及不完全双列杂交组合的配制  26-27
  3.2 亲本及F_1的菌核病抗性表现  27-29
  3.3 甘蓝型油菜菌核病抗性的遗传效应分析  29-38
    3.3.1 基于MINQUE的遗传效应分析  29-32
    3.3.2 增广NCⅡ设计与方差-协方差检验结合的遗传分析  32-36
    3.3.3 杂交组合的杂种优势分析  36-38
  3.4 抗感材料组织学染色观察分析  38-40
4 讨论  40-43
  4.1 本研究的结果与前人结果的比较  40
  4.2 甘蓝型油菜菌核病的抗性鉴定方法  40-41
  4.3 用于双列杂交设计分析的遗传模型比较  41-42
  4.4 组织学染色  42-43
5 下一步工作计划  43-44
参考文献  44-50
附录1  50-51
附录2  51-52
附录3  52-53
致谢  53

甘蓝型油菜菌核病抗性遗传机制的研究

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