芝麻枯萎病抗性關聯(lián)分析.pdf

1、芝麻枯萎病是由尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）引起的真菌性病害，對芝麻產(chǎn)量影響較大，是制約芝麻發(fā)展的主要病害之一。提高芝麻品種抗性，進而增加芝麻單產(chǎn)是芝麻育種工作的重要內(nèi)容之一。挖掘抗病相關基因和開發(fā)抗病功能型分子標記是推動芝麻分子抗病育種研究的關鍵。近年來，大量研究表明在表型評價的基礎上，應用全基因組學進行關聯(lián)分析是鑒定和分離抗病基因的有效手段。本研究以124份芝麻品種為供試材料，在對其枯萎病抗性進行多年多點表型鑒定

2、的基礎上，結(jié)合全基因組SNP和INDEL標記對群體遺傳多樣性和其結(jié)構(gòu)進行分析，以期通過全基因組關聯(lián)分析策略定位與抗枯萎病表型關聯(lián)的分子標記。主要研究結(jié)果如下:
　　1.2010-2012年在平輿人工枯萎病圃、2011-2013年在原陽人工枯萎病圃分別對124份芝麻種質(zhì)進行枯萎病抗性鑒定。結(jié)果表明:在6個環(huán)境條件下，共有10份材料連續(xù)表現(xiàn)為高感或感病，比例為8.06％;2份材料連續(xù)表現(xiàn)為高抗或抗病，比例為1.61％;未發(fā)現(xiàn)免疫材料。

3、該結(jié)果顯示我國芝麻種質(zhì)抗枯萎病水平普遍偏低，高抗?。庖撸┎牧陷^為稀少。枯萎病抗性方差分析結(jié)果表明，除病情指教DI的基因型和環(huán)境差異達到顯著水平外，病情指數(shù)DI的年份間、年份×環(huán)境互作差異均達到極顯著水平。
　　2.SNP、INDEL標記開發(fā)。根據(jù)位于芝麻抗/感材料轉(zhuǎn)錄組序列上的SNP和INDEL多態(tài)性位點，初步設計了443對SNP引物和87對INDEL引物。利用124份材料篩選，確定有效SNP引物234對和IDNEL引物50對，

4、基因多樣性平均值為0.355，變幅為0.009～0.745; PIC平均值為0.285，變幅為0.009～0.697;平均雜合度為0.03，變幅為0～0.263，主要分布在0～0.031。
　　3.群體遺傳結(jié)構(gòu)分析。利用284對SNP/INDEL引物對124份種質(zhì)進行了基因多樣性分析。群體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示，124份芝麻材料共分為兩大亞群:第一亞群包含114份，包括我國華中、華北、西北和東北及日本、韓國和泰國資源;第二亞群有10份，

5、包括安徽（4份）、江西（4份）、浙江（1份）和云南（1份）;同時主成分分析將供試群體聚簇成明顯的兩大亞群，前兩個主成分解釋超過50％的基因型變異。群體結(jié)構(gòu)和主成分分析結(jié)果均與UPGMA聚類結(jié)果吻合，進一步驗證了芝麻群體存在兩個亞群。
　　4.芝麻枯萎病抗性關聯(lián)分析。利用GLM-PCA和MLM-PCA+K兩種模型對芝麻枯萎病抗性開展全基因組關聯(lián)分析。兩種模型同時檢測到13個與枯萎病病情指數(shù)穩(wěn)定顯著關聯(lián)的標記其中標記，SNP170、S