黄瓜/酸黄瓜渐渗系抗南方根结线虫病相关抗性机制及QTLs定位研究

摘要

根结线虫（Meloidogynespp.）是危害黄瓜栽培的一种病原物，在我国，南方根结线虫（Meloidogyne incognita）为危害生产的主要线虫种类。目前，现有的黄瓜种质资源中，仅甜瓜属野生种酸黄瓜（Cucumis hystrix Chakr.，2n=24）和普通栽培黄瓜（Cucumis sativus L.，2n=14）种间杂交后代—黄瓜/酸黄瓜渐渗系中具有抗南方根结线虫的材料。因此，明确此黄瓜/酸黄瓜渐渗系材料的抗病遗传规律、挖掘控制抗性性状的目标基因、以及探索其相关抗性机制对于黄瓜抗线虫研究具有深远的意义。本论文中，主要从组织病理结构和激素调控抗性信号途径两个方面对抗病黄瓜/酸黄瓜渐渗系材料的抗性机制进行研究;并利用抗病和感病的黄瓜/酸黄瓜渐渗系所构建的F2分离群体，对抗病遗传规律和初步定位抗病基因进行了分析。主要研究结果如下:
　　1.抗南方根结线虫病黄瓜/酸黄瓜渐渗系根系组织病理学研究
　　以抗病黄瓜/酸黄瓜渐渗系10299FA，对照感病栽培黄瓜‘北京截头’为试材，接种南方根结线虫后3d、6d、9d、12d、15d、22 d取根系进行观察。结果显示:接种后3d，10299FA和‘北京截头’根尖均产生过敏反应;接种后6d，在10299FA和‘北京截头’根系上发现膨大的根结，两者根结数和根结大小差异不显著;但随着接种天数增加，10299FA所形成的根结数显著少于‘北京截头’。对各时期横径最大的根结进行石蜡切片观察发现，10299FA巨型细胞位于薄壁细胞层，数量少，体积小，周围大量的细胞在接种后6d呈延伸状和空洞化;‘北京截头’巨型细胞位于维管束附近，数量多，体积大，周围部分细胞在接种后9d开始出现空洞化，且易形成重根结。
　　2.抗南方根结线虫病黄瓜/酸黄瓜渐渗系激素调控相关基因表达分析
　　以抗南方根结线虫病黄瓜/酸黄瓜渐渗系10299FA、对照感病黄瓜栽培种‘北京截头，为试材，运用荧光定量PCR技术分析抗感材料接种南方根结线虫后不同时间(0d、3d、6d、9d、12d、15d)根系中水杨酸、茉莉酸、乙烯合成途径相关基因的表达特征。结果显示:控制水杨酸和茉莉酸合成的相关基因PAL、ICS、LOX、AOC在10299FA中接种后持续上调表达，接种后9d起各基因表达量显著高于感病“北京截头”;而控制乙烯合成的ACO基因在10299FA中表达量显著低于“北京截头”。
　　3.黄瓜/酸黄瓜渐渗系抗南方根结线虫病QTLs初步定位
　　以抗南方根结线虫病黄瓜/酸黄瓜渐渗系10299FA为母本，感病黄瓜/酸黄瓜渐渗系10299FC为父本，构建了大小为344株的F2分离群体，通过人工接种南方根结线虫后，统计F2群体各单株的病级指数;并利用995对SSR标记筛选两亲本，然后选择在双亲间表现出多态性的分子标记筛选F2群体。结果表明:黄瓜/酸黄瓜渐渗系抗南方根结线虫病属于“主基因-多基因混合遗传模型”。联合F2群体单株的表型和基因型数据，采用JoinMap4.0软件构建连锁群，MapQTL软件对南方根结线虫抗性基因进行QTL定位分析，在六号染色体上检测到一个贡献率达28.5％的QTL位点。

目录

声明

摘要

缩略词表

引言

第一章 植物抗线虫机制和抗线虫基因定位研究进展

1 植物根结线虫

1．1 植物根结线虫概况

1．2 植物根结线虫生活规律

1．3 植物根结线虫致病机理

1．4 植物根结线虫防治手段

2 植物抗线虫组织病理机制

3 植物抗线虫分子机制

3．1 植物抗病机制的演化

3．2 植物抗线虫分子物质

3．3 植物抗线虫基因机制

4 植物抗线虫基因研究

4．1 植物抗线虫基因克隆

4．2 植物抗线虫基因定位

4．3 黄瓜抗线虫基因研究进展

参考文献

第二章 抗南方根结线虫黄瓜／酸黄瓜渐渗系根系组织病理学观察

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 线虫收集

1．3 育苗及接种

1．4 接种后根结取样

1．5 石蜡切片的制作

2 结果与分析

2．1 抗、感材料根结形成的数量变化

2．2 抗、感材料最大根结横径观察

2．3 根系过敏性坏死

2．4 抗、感材料形成根结石蜡切片观察

3 讨论

参考文献

第三章 抗南方根结线虫黄瓜／酸黄瓜渐渗系激素调控相关基因表达分析

1 材料与方法

1．1 实验材料

1．2 线虫收集

1．3 育苗及接种

1．4 材料中总RNA提取

1．5 信号传导途径相关基因特异引物设计

1．6 信号传导途径相关基因的表达分析

2 结果与分析

2．1 水杨酸合成途径相关基因表达分析

2．2 茉莉酸合成途径相关基因表达分析

2．3 乙烯合成途径相关基因表达分析

3 讨论

参考文献

第四章 黄瓜／酸黄瓜渐渗系抗南方根结线虫病QTLs初步定位

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 DNA检测

2．2 抗病性遗传规律分析

2．3 遗传模型分析

2．4 抗病基因QTLs初步定位

3 讨论

参考文献

全文结论

全文创新点

工作展望

攻读硕士期间发表的论文

致谢