菜豆普通細(xì)菌性疫病抗性基因精細(xì)定位與候選基因分析.pdf

1、普通菜豆是人類直接消費(fèi)的最重要食用豆類之一。生產(chǎn)上，菜豆普通細(xì)菌性疫病對(duì)普通菜豆的危害越來(lái)越重，需要不斷挖掘抗性基因，培育新型抗性品種代替現(xiàn)有品種。本研究基于前期大規(guī)模資源篩選結(jié)果，對(duì)HR45和龍蕓豆5號(hào)攜帶的抗性基因進(jìn)行精細(xì)定位并分析候選基因，獲得如下主要結(jié)果:
　　1、HR45抗病遺傳分析
　　采用針刺法利用Xap菌對(duì)F1、F2及F23家系進(jìn)行接種鑒定。14與21DAI，正交雜交種F1的發(fā)病級(jí)分別是4.27與4.67，反

2、交發(fā)病級(jí)別與正交基本一致，為4.33與4.73，說明HR45抗性為細(xì)胞核遺傳;F1代發(fā)病級(jí)別位于抗感親本之間，說明由不完全顯性基因控制。
　　F2群體抗感分離明顯且呈連續(xù)分布，說明HR45抗性為數(shù)量性狀。利用F2∶3家系表型推測(cè)對(duì)應(yīng)F2單株基因型，抗感分離不符合基因分離定律，說明HR45中至少含2個(gè)抗性基因。
　　2、HR45抗病基因初定位
　　利用均勻分布于普通菜豆11條染色體上的2，802個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)親本進(jìn)行多態(tài)

3、性篩選，獲得537個(gè)多態(tài)性標(biāo)記，利用這些標(biāo)記進(jìn)一步篩選由F2單株組成的極端抗、感池，在染色體Pv06與Pv08上獲得多態(tài)性標(biāo)記，說明抗性基因位于Pv06與/或Pv08上。
　　結(jié)合F2群體表型檢測(cè)抗病位點(diǎn)，在Pv06與Pv08上檢測(cè)到抗病位點(diǎn)。Pv06上抗病基因位于SSR標(biāo)記p6s53與p8s243之間;在Pv08上共檢測(cè)到2個(gè)抗病基因，位于標(biāo)記p8s189與p8b24之間和p8b27與p8b28之間，相距約為8.5kb。

4、　　3、HR45抗病基因精細(xì)定位
　　針對(duì)初定位候選區(qū)段，共開發(fā)74個(gè)SSR和125個(gè)In/Del標(biāo)記，其中44個(gè)標(biāo)記在親本間有多態(tài)。利用多態(tài)性標(biāo)記構(gòu)建遺傳圖譜并結(jié)合群體表型定位抗病基因，14與21DAI在Pv06與Pv08上都檢測(cè)到抗病位點(diǎn)，命名為qH6與qH8。
　　qH6位于Pv06染色體SSR標(biāo)記p6s260與p8s243之間，標(biāo)記間物理距離為326kb，14與21DAI的LOD值分別為7.8和12.2、貢獻(xiàn)率分別為

5、6.4％與7.5％。qH8位于標(biāo)記p8s433與p8b17之間，標(biāo)記間物理距離為18.5kb，14與21DAI的LOD值分別為15.5與16.1、貢獻(xiàn)率分別為46.6％與39.9％，該位點(diǎn)效應(yīng)值較大，共預(yù)測(cè)到3個(gè)基因。Gene1編碼AAA-type ATPase、Gene2編碼PPR、Gene3編碼anthocyanidin3-O-glucosyltransferase1-like蛋白。
　　4、HR45抗病候選基因分析
　

6、　對(duì)3個(gè)候選基因在抗感材料中進(jìn)行克隆、比對(duì)和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。Gene1屬于UBA like家族，Gene2屬于PPR超家族，Gene3屬于UDPGT家族;抗感材料中Gene2、Gene3的CDS、啟動(dòng)子序列均存在差異。利用RT-PCR技術(shù)分析候選基因表達(dá)模式，抗感材料中Gene1表達(dá)量基本一致，抗病材料中Gene2表達(dá)量略低于感病材料，而Gene3略高于感病材料。
　　抗感材料中3個(gè)候選基因表達(dá)均受病原菌誘導(dǎo)，其中Gene3表達(dá)量在接種

7、48h后抗病材料高于感病材料。VIGS檢測(cè)結(jié)果表明Gene3可能是HR45的抗病候選基因。
　　5、源于龍蕓豆5號(hào)的抗性基因定位
　　龍蕓豆5號(hào)對(duì)Xff菌表現(xiàn)良好抗性。為明確其抗性基因，與感病材料雜交構(gòu)建F2群體。14與21DAI，同時(shí)在Pv10上檢測(cè)到抗病位點(diǎn)，LOD值分別為6.41與5.35，位于SSR標(biāo)記p10s174與p10s244之間，標(biāo)記間物理距離為270kb，其中10個(gè)預(yù)測(cè)基因編碼的激酶、氧化酶和轉(zhuǎn)錄因子等可能