辣椒根腐疫病抗性基因的精细定位的研究

发布时间：2017-10-05 12:01

  本文关键词：辣椒根腐疫病抗性基因的精细定位的研究

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【摘要】：辣椒是我国重要蔬菜作物,然而受南方地区高温高湿气候条件的影响辣椒疫病发生严重,一旦爆发就能导致辣椒大面积绝收。因此选育抗疫病的辣椒品种是当前非常迫切的工作,然而传统育种耗时长,工作量大,而采用分子标记有目的的辅助选择育种可以加快抗病品种的选育进程。辣椒疫病根据病原菌侵染部位不同分为根腐、叶腐、果腐以及茎腐,其中根腐疫病最为严重,一旦爆发则导致辣椒不可逆性死亡。国内外学者研究结果表明根腐疫病的抗性遗传机制从广义上可分为2种类型,分别为数量抗性和特异抗性,数量抗性表现为多基因控制,目前多项研究结果鉴定并定位的主效根腐疫病抗性基因位于辣椒第5号染色体；特异抗性为单基因控制,表现为对某种特异菌株具有完全抗性,目前为止,国内外还未见根腐疫病特异抗性基因定位的报道。前期,本研究从国外引进国际公认辣椒抗疫病材料CM334(母本)和高世代纯合感病材料10399(父本),对根腐疫病抗性遗传规律进行研究,结果表明：在广东省辣椒疫霉优势生理小种Race3侵染下,根腐疫病抗性性状为显性单基因控制。为了探究辣椒根腐疫病抗性基因的位置,本文采用SLAF-seq技术并结合集群分离分析法(BSA)对抗性基因关联区域进行分析,并在此基础上设计和筛选SSR标记对结果进行验证和进一步精细定位。主要结论如下：1.以BC1F1群体为材料,经表型筛选构建极端抗病混池和感病混池,结合集群分离分析方法(BSA)对辣椒根腐疫病抗性基因进行定位,在辣椒第10号染色体末端定位到1个关联区域,关联区域大小约为16.39Mb,该区域内检测到SNP关联标记139个,并注释到680个基因。2.下载关联区域基因组序列,设计了131对SSR引物,筛选出7个SSR标记同时在抗、感亲本和抗病池、感病池间表现为多态,利用7对多态标记对636株BC1F1群体进行基因型分析结合表型调查数据,利用MAPMAKER/EXP3.0软件进行分析表明,7个多态标记均与抗性基因连锁,并将抗性基因进一步定位在标记SSR220-229-52和SSR230-233-11之间,遗传距离分别为2.7cM和1.4cM。3.在缩小的区间继续设计66对SSR引物,筛选出4个SSR标记同时在抗、感亲本和抗病池、感病池间表现为多态,利用4个标记对重组交换株基因型进行分析,结合表型调查,进一步将抗性基因定位在标记P52-11-21和P52-11-41之间,遗传距离分别为1.5cM和1.1cM。
【关键词】：辣椒根腐疫病 集群分离分析法 SSR标记
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S436.418
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 缩写词表8-13
• 第一章 文献综述13-25
• 1.1 辣椒抗疫病遗传分析研究13-16
• 1.1.1 辣椒疫病及其传播方式、范围的研究13-14
• 1.1.2 辣椒疫病抗性遗传规律的研究14
• 1.1.3 辣椒疫病的抗性机制研究14-15
• 1.1.4 辣椒疫病抗性QTL定位研究15-16
• 1.1.5 辣椒疫病抗性研究的要求16
• 1.2 BSA定位研究进展16-19
• 1.2.1 BSA的概念及特点16-17
• 1.2.2 Super BSA的概念及特点17-18
• 1.2.3 Super BSA较传统BSA法的优点18-19
• 1.2.4 基于DNA分子标记的BSA研究19
• 1.3 高通量程序定位QTL研究19-22
• 1.3.1 第一代测序技术20
• 1.3.2 第二代测序技术20-21
• 1.3.3 第三代测序技术21
• 1.3.4 第二代测序技术的应用21-22
• 1.3.5 三代测序技术的发展与面临的问题22
• 1.4 研究目的意义及技术路线22-25
• 1.4.1 研究目的及意义23
• 1.4.2 研究内容23
• 1.4.3 技术路线23-25
• 第二章 辣椒根腐疫病抗性基因候选区域的确定25-38
• 2.1 材料与方法25-27
• 2.1.1 试验材料25-26
• 2.1.2 试验地点26
• 2.1.3 溶液配制26-27
• 2.2 试验方法27-28
• 2.2.1 苗的处理和取样27
• 2.2.2 DNA的提取27-28
• 2.2.3 DNA浓度和质量的测定28
• 2.2.4 抗、感池的构建28
• 2.2.5 高密度SNP标记的开发28
• 2.2.6 辣椒根腐疫病抗性基因关联区域分析28
• 2.3 结果与分析28-36
• 2.3.1 DNA样品质量检测28-29
• 2.3.2 电子酶切预测29-30
• 2.3.3 样品测序数据统计与分析30-31
• 2.3.4 SLAF标签的统计与分析31-34
• 2.3.5 关联分析34-36
• 2.4 小结36-38
• 第三章 辣椒根腐疫病抗性基因的精细定位38-50
• 3.1 材料与方法38-43
• 3.1.1 试验材料38
• 3.1.2 试验仪器与试剂38-39
• 3.1.3 溶液的配制39
• 3.1.4 材料的种植39
• 3.1.5 DNA的提取39
• 3.1.6 引物设计39-40
• 3.1.7 PCR反应体系及引物多态性筛选40
• 3.1.8 PCR扩增体系的优化40-41
• 3.1.9 基因型鉴定41
• 3.1.10 电泳41-42
• 3.1.11 表型鉴定42
• 3.1.12 数据处理42-43
• 3.2 结果与分析43-49
• 3.2.1 PCR增体系优化结果比较43-44
• 3.2.2 引物多态性筛选结果44-46
• 3.2.3 基因型鉴定和表现鉴定综合结果分析46-47
• 3.2.4 进一步定位分析47-49
• 3.3 小结49-50
• 第四章 讨论与总结50-53
• 4.1 讨论50-51
• 4.2 小结51-52
• 4.3 展望52-53
• 参考文献53-61
• 附表1 交换株的基因型及表型鉴定结果61-63
• 附表2 精细定位交换株基因型及表型鉴定结果63-64
• 致谢64-65
• 个人简历65

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