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黄瓜—酸黄瓜抗霜霉病渐渗系分子标记的筛选及细胞程序性死亡相关基因的表达分析

作　者: 赵振国
导　师: 陈劲枫
学　校: 南京农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 黄瓜 渐渗系 霜霉病 SSR分子标记 细胞程序性死亡
分类号: S436.421.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


由于黄瓜的遗传基础狭窄,种内抗源的缺乏,我国目前培育的抗霜霉病黄瓜新品种,其抗源仅来自几个骨干抗性材料。有限的种内变异(变异率仅为3-8%)已经使黄瓜抗霜霉病育种受到严重制约。近年来,新的霜霉病生理小种的出现使得部分现有抗病品种的抗性丧失。Cucumis hystrix Chakr. (2n=24, HH)是1989年陈劲枫教授在我国云南省发现和采集的一个原产我国的珍稀野生种,含有抗霜霉病、蔓枯病、线虫、多种病毒病等栽培黄瓜所急需的优良性状,从中转移利用并最终发掘克隆出相应的抗性基因对于突破黄瓜作物育种的瓶颈尤其重要。本实验室基于成功的种间杂交,借助胚胎拯救、染色体加倍,获得育性恢复的甜瓜属双二倍体新种质C. hytivus Chen & Kirkbride。以新种为桥梁种,陆续获得了一系列种间渐渗系,5211S是从中筛选到的抗霜霉病的黄瓜-酸黄瓜渐渗系。为了使5211S更好的应运于实际育种实践中,本研究对其进行了分级纯化、遗传规律、分子标记的研究,同时对其抗性相关的细胞程序死亡也做了初步探索。1.黄瓜-酸黄瓜抗霜霉病渐渗系5211S的纯化对黄瓜-酸黄瓜抗霜霉病渐渗系5211S采用田间成株期自然发病的方法进行抗性鉴定,经过多代自交,筛选到对霜霉病具有较高抗性的12个单株,抗性鉴定结果表明其抗性一致并趋于稳定,分别将其命名为ILDM10-1至ILDM10-12(BC1F8).ILDM10高抗霜霉病,对黄瓜抗霜霉病育种具有重要意义。鉴定结果同时也表明病毒病对黄瓜霜霉病可能具有较强的拮抗作用,为黄瓜霜霉病的生物防治提供了新的思路。2.黄瓜-酸黄瓜高抗霜霉病渐渗系ILDM10-4的SSR分子标记以高感霜霉病栽培种‘长春密刺’为母本,ILDM10-4为父本构建F2分离群体,接种鉴定结果表明ILDM10-4对霜霉病的抗性是由单隐性基因控制。利用黄瓜全基因组测序提供的534对SSR引物,采用集团分离分析法,获得了与ILDM10-4抗性基因(ILdm)连锁的三个SSR标记：SSR00772, SSR03529, SSR15321,它们与目标基因的遗传距离分别为3.8cM,6.0cM,16.7cM。其中标记SSR00772的遗传距离小于5cm,可以用于分子标记辅助选择育种。三个标记位于抗霜霉病基因两侧,为其精细定位及图位克隆奠定了基础。3.黄瓜-酸黄瓜渐渗系细胞程序性死亡相关基因的表达分析以黄瓜-酸黄瓜抗霜霉病渐渗系ILDM10-4为材料,根据已报道的拟南芥EDR1, EDR2基因在黄瓜基因组上搜寻到同源性最高的基因Csa001463和Csa015689,分别设计引物,运用半定量RT-PCR分析了EDR1与EDR2在不同组织(根、茎、叶),以及非生物胁迫(高温、低温、盐处理和干旱)下的表达,并研究了生物胁迫(霜霉菌侵染)、激素(ABA、SA和MeJA)和H2O2处理对其表达的影响。结果表明EDR1与EDR2分别在叶和根中表达量最低；高温,低温,干旱明显抑制EDR1的表达,而只有低温明显抑制EDR2的表达；EDR1的表达量在霜霉菌侵染后受到抑制,72h后基本恢复到接种前的表达水平。而EDR2在未接种前表达量很低,在受到病原菌侵染的诱导后,表达量逐步增加；激素处理对EDR1表达的影响中,SA, H2O2的作用模式相似,MeJA和ABA的作用模式相似,而四种激素对EDR2表达的影响有着独立的模式。

全文目录


摘要  7-9ABSTRACT  9-11缩略语表  11-12引言  12-14第一篇 文献综述  14-31  第一章 黄瓜霜霉病及细胞程序性死亡研究进展  15-26    1 黄瓜霜霉病菌生理小种  15-16    2 黄瓜霜霉病菌侵染及发病条件  16-17      2.1 温、湿度与发病关系  16-17      2.2 光照与发病关系  17    3 黄瓜霜霉病的鉴定  17-18      3.1 接种浓度的研究  17-18      3.2 不同的抗性鉴定分级标准  18    4 黄瓜霜霉病抗性遗传规律研究  18-20    5 黄瓜抗霜霉病基因的分子标记  20-23      5.1 分子标记的类型及特点  20-22      5.2 黄瓜遗传图谱的构建  22      5.3 黄瓜抗霜霉病分子标记的研究  22-23    6 黄瓜-酸黄瓜抗霜霉病渐渗系的筛选  23-24    7 细胞程序性死亡相关基因的研究  24-26  参考文献  26-31第二篇 研究报告  31-72  第二章 黄瓜-酸黄瓜抗霜霉病渐渗系5211S的纯化  32-42    1 材料与方法  33-34      1.1 试验材料  33      1.2 方法  33-34    2 结果与分析  34-39    3 讨论  39-40    参考文献  40-42  第三章 黄瓜-酸黄瓜抗霜霉病渐渗系ILDM10-4的SSR分子标记  42-60    1 材料与方法  44-48      1.1 试验材料  44      1.2 接种菌液的配制  44-45      1.3 抗病性鉴定  45-46      1.4 DNA的提取  46-47      1.5 SSR分析  47-48        1.5.1 SSR引物  47        1.5.2 SSR反应体系及反应程序  47        1.5.3 SSR-PCR产物检测  47-48        1.5.4 SSR标记筛选  48        1.5.5 数据统计与连锁分析  48    2 结果与分析  48-56      2.1 ILDM10-4的抗性遗传分析  48-53      2.2 与抗霜霉病连锁的SSR标记鉴定  53-56      2.3 抗霜霉病基因ILdm的初步定位  56    3 讨论  56-58    参考文献  58-60  第四章 黄瓜-酸黄瓜渐渗系细胞程序性死亡相关基因的表达分析  60-72    1 材料与方法  61-64      1.1 试验材料  61-62      1.2 生物胁迫处理  62      1.3 非生物胁迫处理  62      1.4 常用激素及H_2O_2处理  62      1.5 RNA的提取及cDNA的合成  62-64      1.6 特异性引物设计及半定量RT-PCR分析  64    2 结果与分析  64-66      2.1 ILDM10-4不同组织中EDR1和EDR2基因的表达  64      2.2 非生物胁迫对ILDM10-4叶片中EDR1和EDR2表达的影响  64-65      2.3 生物胁迫对ILDM10-4叶片中EDR1和EDR2表达的影响  65      2.4 常用激素及H_2O_2对ILDM10-4叶片中EDR1和EDR2表达的影响  65-66    3 讨论  66-69    参考文献  69-72全文讨论  72-74全文结论  74-76创新之处  76-78攻读硕士期间发表的论文  78-80致谢  80

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 园艺作物病虫害及其防治 > 蔬菜病虫害 > 瓜类病虫害 > 黄瓜病虫害 > 病害 > 霜霉病
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