苦瓜抗白粉病基因的分子标记筛选及初步定位

摘要

苦瓜(Momordica charantia L.)属于葫芦科苦瓜属植物，有着丰富的营养成分，普遍菜药兼用，深受人们喜欢而广泛种植，但是苦瓜容易受到白粉病等危害，导致苦瓜产量和品质严重降低。因此，为了从根本无公害化解决苦瓜白粉病问题，本研究以苦瓜高抗白粉病的野生材料MC18和高感白粉病的苦瓜栽培种MC1-2构建F2代分离群体，通过对F2代单株抗病性鉴定后，构建高抗和高感白粉病苦瓜近等基因池，利用SRAP和SCAR分子标记技术筛选与抗白粉病P.xanthii生理小种1的分子标记，同时在构建苦瓜分子连锁图谱后，将苦瓜抗白粉病基因初步定位到图谱上。通过研究，我们得到了以下结果:
　　 (1)通过利用高感白粉病的苦瓜亲本MC1-2和高抗白粉病的苦瓜亲本MC18来构建各世代群体后，经过对亲本及各世代单株抗P.xanthii生理小种1的鉴定、观察和统计，苦瓜对P.xanthii生理小种1的抗性是由一对单隐性基因控制。
　　 (2)本研究优化得到的SRAP-PCR体系(20μL:DNA5 ng/μL、dNTPs0.05mmol/L、Mg2+2.5 mmol/L、引物0.6μmol/L、Taq DNA聚合酶0.088 U/μL)在已知的SRAP-PCR扩增程序下可从苦瓜F2代分离群体抗感白粉病单株的基因组DNA混合池和黄瓜中分离出差异条带，适合于苦瓜和黄瓜抗白粉病的SRAP分子标记的筛选。
　　 (3)通过两轮以不同的DNA模板来进行SRAP引物筛选，第一轮从1188对引物组合中，筛选出121对引物组合，第二轮从初步筛选出的121对引物组合中筛选出11对引物组合，对从近等基因DNA混合池中筛选出苦瓜抗白粉病基因的分子标记提供了引物保障。
　　 (4)获得了苦瓜抗P.xanthii生理小种1基因的SRAP分子标记5个，而且将1个成功转化成实用的SCAR标记;
　　 (5)获得了一张苦瓜分子遗传连锁图谱，并根据筛选得到的相关分子标记将苦瓜抗P.xanthii生理小种1基因初步定位到分子遗传图谱上。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 概述

1．2 瓜类蔬菜抗白粉病育种的研究进展

1．2．1 瓜类蔬菜白粉病病原的种类和分布

1．2．2 瓜类蔬菜白粉病病害发生与防治

1．2．3 瓜类蔬菜白粉病抗性遗传规律

1．3 瓜类蔬菜抗白粉病分子生物学研究进展

1．3．1 基于植物基因组的DNA分子标记种类

1．3．2 分子标记在瓜类蔬菜白粉病病原菌研究中的应用

1．3．3 分子标记在瓜类蔬菜抗白粉病育种中的应用

1．4 本研究的目标和意义

1．5 本研究采取的技术路线

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 菌种制备

2．1．3 试验试剂

2．2 研究方法

2．2．1 苦瓜白粉病抗性遗传分析

2．2．2 苦瓜SRAP-PCR体系的优化与应用

2．2．3 苦瓜SRAP-PCR引物筛选

2．2．4 苦瓜抗白粉病基因的分子标记和初步定位

3 结果与分析

3．1 苦瓜白粉病抗性遗传分析

3．1．1 亲本的植株抗感白粉病观察

3．1．2 各世代单株抗感白粉病观察及遗传分析

3．2 苦瓜SRAP-PCR体系的优化与应用

3．2．1 苦瓜DNA的提取和检测

3．2．2 SRAP-PCR体系的优化

3．2．3 验证优化的SRAP-PCR体系

3．3 苦瓜SRAP-PCR引物筛选

3．3．1 第一轮引物组合筛选

3．3．2 第二轮引物组合筛选

3．4 苦瓜抗白粉病基因的分子标记和初步定位

3．4．1 苦瓜抗白粉病基因的SRAP分子标记的获得

3．4．2 SRAP分子标记序列的生物信息学分析

3．4．3 SRAP标记转化成SCAR标记

3．4．4 SCAR-ME20EM5标记的实用性分析

3．4．5 苦瓜分子遗传图谱构建及抗病基因的初步定位

4 结论与讨论

4．1 苦瓜白粉病抗性遗传分析的结论与讨论

4．2 苦瓜SRAP-PCR体系的优化与应用的结论与讨论

4．3 苦瓜SRAP-PCR引物筛选的结论与讨论

4．4 苦瓜抗白粉病基因的分子标记和初步定位的结论与讨论

5 全文结论

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间科研、论文发表情况