栽培西瓜品牌抗枯萎病基因Fon-1定位

摘要

西瓜枯萎病是西瓜生产上的世界性病害，严重影响西瓜的产量和品质，其病原菌生理小种有4个，1号小种是国内的主要生理小种。因此，开展西瓜枯萎病菌生理小种1的抗病基因研究是解决西瓜枯萎病的首要突破口。
　　在前期研究中，我们发现栽培西瓜Calhoun Gray对枯萎病菌生理小种1有着高度抗性，且其抗性是由单个显性基因Fon-1控制。本研究采用BSA分析方法对Fon-1基因进行初步区间定位。依据11份栽培西瓜重测序信息，获取位于初步定位区间内的候选SNP位点，并分别设计标记。通过231株F2代分离群体和164份种质资源验证，进一步精细定位Fon-1基因。此外，通过初步定位区域基因注释，并对该区域内的抗病同源基因进行了克隆和比对多态性差异研究。主要研究结果如下:
　　1.利用BSA方法完成了西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因Fon-1的初步定位。通过对F2群体进行枯萎病苗期接种表型鉴定，结合BSA法从西瓜950个SSR/Indel/dCAPS引物中，筛选出SSR标记WMG00291和dCAPS标记197728_ fon2个与Fon-1基因连锁的分子标记，最终将Fon-1基因初步定位于1号染色体15cM范围内，研究结果为Fon-1基因的精细定位奠定了基础。
　　2.利用生物信息学方法精细定位Fon-1基因。通过对11份栽培西瓜初步定位区间序列进行BLAST，获取与其抗、感表型完全吻合的SNP位点，开发与Fon-1基因紧密连锁的3个标记，其最近遗传距离达到0.8cM;利用164份西瓜种质资源进行验证发现，7716_fon和7419_fon均可高效地应用于辅助选择高抗Fon-1基因的西瓜育种工作。
　　3.候选Fon-1基因的获取。依据西瓜基因组信息，对亲本初步定位区间内的抗病同源基因进行全长扩增。通过序列比对，结果发现FW-2基因编码区存在SNP突变差异，初步认为该基因为候选Fon-1基因。
　　综上所述，本研究精细定位了栽培西瓜抗枯萎病基因Fon-1，并开发了与Fon-1基因紧密连锁的分子标记。研究结果不仅为西瓜抗枯萎病分子聚合育种提供了技术支撑，也为栽培西瓜Fon-1基因进一步的功能验证奠定了基础。