番茄抗晚疫病QTL及Ph-3基因的分析.pdf

1、晚疫病由卵菌綱致病疫霉(Phytophthora infestans(Mont.)de Bary)引起，是全球范圍的病害，主要影響馬鈴薯和番茄的生產(chǎn)。近年來，已克隆了多個馬鈴薯抗晚疫病的基因，但番茄抗晚疫病的研究相對滯后。本研究從數(shù)量和質(zhì)量抗性兩個方面對番茄抗晚疫病基因的遺傳和分子生物學(xué)特性進行了分析，首次對質(zhì)量抗病基因Ph-3進行了精細(xì)定位，旨在為番茄抗晚疫病育種和分子標(biāo)記輔助選育提供參考。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1

2、)利用兩個不同的P.infestans生理小種T1，2和T1，2，4接種番茄近緣野生種類番茄茄Solanumlycopersicoides LA2951的漸滲系群體，挖掘該野生種中潛在的抗晚疫病位點。結(jié)果表明，LA2951對晚疫病的抗性受QTL控制。接種T1，2小種，鑒定出Rpiq1b、Rpiq2b、Rpiq4b、Rpiq8a和Rpiq11等5個QTL，可減少葉片病斑面積(Lesion Size，LS)；Rpiq1a、Rpiq2a和Rp

3、iq8b等3個QTL，可降低葉片的發(fā)病率(Disease Incidence，DI)。接種致病力較強的小種T1，2，4，鑒定出2個可減少DI的QIL(Rpiq4a和Rpiq5)。說明來自LA2951的QIL呈現(xiàn)明顯的小種特異抗性。而且，本文鑒定的QTL與前人鑒定的番茄抗晚疫病QTL均同位。另外，接種T1，2小種和T1，2，4小種，均發(fā)現(xiàn)2個感病位點(Spiq4和Spiq10)，可增加番茄葉片的DI。
　　 (2)利用CLN203

4、7B(抗病)×LA3514(感病)獲得的F2群體，對番茄抗晚疫病的質(zhì)量基因Ph-3進行了精細(xì)定位?；诜鸦蚪M相關(guān)序列共開發(fā)了146對引物，選擇在染色體上均勻分布的2l對多態(tài)性標(biāo)記構(gòu)建了目的區(qū)域的高密度遺傳圖譜。同時，對F2群體進行抗病鑒定發(fā)現(xiàn)，抗?。焊胁?2.7:1，符合孟德爾3:1分離比(x23:1=1.95，P=0.16)。根據(jù)表型鑒定結(jié)果，將Ph-3基因精細(xì)定位到第9條染色體遺傳距離為0.5 cM的范圍內(nèi)，與側(cè)翼標(biāo)記Indel

5、_3和P55的遺傳距離分別是0.1 cM和0.4cM。
　　 (3)本文獲得了與Ph-3基因共分離的共顯性SCAR標(biāo)記RGA2M1。在抗感親本中分別可擴增出500 bp和800 bp的片段。利用23個不同的番茄品系對該標(biāo)記進行驗證，發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)品系中，RGA2M1的帶型與晚疫病抗性一致。該標(biāo)記可用于Ph-3基因的分子標(biāo)記輔助選育，但仍需要根據(jù)基因內(nèi)部序列優(yōu)化該標(biāo)記。
　　 (4)以測序番茄品種S.lycopersicu

6、m H1706的基因組為參考序列，Ph-3基因側(cè)翼標(biāo)記Indel_3和P55之間的物理距離為74 kb，包含8個基因，其中4個具有植物抗病基因典型的NB-ARC結(jié)構(gòu)，且成簇分布，因此將這4個R基因作為Ph-3基因的候選等位基因。通過BLAST發(fā)現(xiàn)，它們與馬鈴薯抗晚疫病R基因卻Rpi-vnt1.1同源。
　　 (5)對來自S.habrochaites、S.pennellii、S.lycopersicoides及S.pimpinel