烟草青枯病抗性的动态QTL定位

发布时间：2020-06-16 05:14

【摘要】：烟草青枯病是由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种土传性细菌病害,严重影响烟草的产量和品质。利用烟草青枯病抗病基因进行遗传改良,是选育抗病品种防治该病危害的有效途径。然而,目前烟草青枯病抗性数量性状位点(QTL)定位研究较薄弱且抗源不足,所开展的QTL定位研究主要是基于抗病表型在某一评价时期累积遗传效应的非条件QTLs,所得结果不能完全反映病害发展过程中多个连续时间区间净表型遗传效应值的条件QTLs。因此在加强新抗源利用的同时,探讨其抗性动态的条件和非条件QTLs,更好地解析抗性的遗传特征,为烟草抗青枯病育种提供新的抗病基因和理论基础。据此,本研究利用近来新发现具有高抗青枯病的地方品种大叶密合与感病品种长脖黄杂交构建的重组自交系(RIL)群体为QTL定位材料,根据RIL群体各株系不同时期抗病性鉴定数据,动态定位烟草青枯病抗性QTLs,解析青枯病抗性的遗传特征,为后续的抗性基因克隆和分子标记辅助育种提供基础。主要研究结果如下:1.运用RAD-Seq技术,开发烟草亲本间具多态性SSR和InDel分子标记。对亲本材料大叶密合和长脖黄进行简化基因组测序,分别获得46,602,052和42,946,668个高质量的clean reads;通过序列分析,在两亲本中共检测到26,344个SSR位点和160,910个InDel位点;根据这些位点序列信息,发现1,103个SSRs和14,344个InDels可能在双亲中具有多态性。随机选择其中50个SSRs和50个InDels在4份烟草材料中进行验证,发现SSR和InDel在2份测序材料间的多态率分别为64%和50%;研究结果表明,利用简化基因组测序技术能够探测到大量SSRs和InDels,发现样品间具有多态性的SSR和InDel标记,可为SSR和InDel标记的开发和应用提供基础。2.利用SSR和InDel分子标记,构建了一个烟草遗传连锁图谱。以大叶密合和长脖黄为亲本建立的183个RILs为作图群体,检测1,450个SSRs和300个InDels标记在双亲间的多态性,筛选出在双亲间具多态性标记对RIL群体进行基因分型。根据基因分型数据,利用JoinMap 3.0软件构建了一张包含598个标记位点、27个连锁群的烟草遗传连锁图谱。该图谱总长2235.15 cM,连锁群的长度变幅为33.25~140.40 cM,连锁群上的标记个数在5~47之间,相邻标记间的平均遗传距离为3.74 cM。该图谱将用于烟草青枯病抗性的动态QTL定位。3.根据RIL群体青枯病多个发病时期的抗病数据,定位出青枯病抗性的动态QTLs。利用构建的遗传图谱结合2016~2017连续两年RIL群体各株系青枯病发病多个调查期和时段的青枯病病情指数,采用多QTL模型作图法进行青枯病抗性的动态QTL分析。在LOD2.5条件下,两年共检测到到9个非条件QTLs和13个条件QTLs。9个非条件QTLs中,2016年和2017年分别检测到3个和7个,其中两年共同检测到的QTL为1个;这些QTLs可解释6.5%~16.4%的表型变异。13个条件QTLs中,2016年和2017年分别检测到8和5个,这些QTLs可解释6.8%~10.9%的表型变异。另外,两年中均有2个QTLs在非条件和条件分析中检测出,2016年为qBWR2-1和qBWR7-1,2017年为qBWR21-1和qBWR24-1。研究结果表明青枯病抗性QTL的数目和遗传效应在青枯病发病期间具有较大的变化,说明控制青枯病抗性的数量性状基因在青枯病的不同发病时期存在时空表达模式。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.72
【图文】：

烟草,银染,材料,多态性

利用两份简化测序烟草材料和另两份烟草种质材料对 SSR 位点的多态性进行验证（图2-1），SSR 引物信息及验证结果如表 2-5 所示。从中可见 50 对引物在两个简化测序样品中均能扩出清晰的条带，其中有 32 对引物的扩增产物具有多态性，多态率达到 64%；在另两份种质材料中有 45 对引物能扩增出清晰条带，有效扩增率达 90%，其中有 10 对引物的扩增产物具有多态性，多态率为 20%。利用 Primer3.0 软件对随机选取 50 个 5 bp 以上且具有多态性的 InDel 位点进行引物设计，利

株系,引物,群体

图 3-1 SSR 引物 PT20172 在 RIL 群体部分株系的扩增结果igure 3-1 The results of amplification of SSR primer PT20172 in some lines in RIL popula.2.2 标记的偏分离分析

【参考文献】