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根结线虫是严重制约世界农作物产量的重要病原线虫,它危害严重,寄主范围达2000多种植物,传播途径多,是植物一种极难防治的土传病害。根结线虫病也是危害番茄重要病害之一,随着保护地蔬菜面积的增加,特别是日光温室的大面积推广以来,复种指数增加,加之重茬严重,导致根结线虫病危害日趋严重,一般可造成减产10%—20%,严重可达30%—40%,甚至绝产。目前生产上应用的一些防治根结线虫的方法虽然很多,但防治的不彻底,对环境还会造成污染,不能从根本上解决问题,因此只有培育抗病品种,增强番茄本身对病害的抵抗力,才是最经济有效的办法。 本研究采用分子标记技术,在DNA水平上研究番茄抗根结线虫病基因,筛选与番茄抗根结线虫病基因紧密连锁的RAPD标记,并将该标记成功的转化成了SCAR标记,建立番茄SCAR分子标记技术体系,并应用该技术体系初步验证对根结线虫病具有抗性的番茄材料。为实现分子标记辅助选择育种及为进一步克隆该抗病基因打下基础,进而培育出真正含有抗病基因的番茄材料,增加番茄本身对根结线虫病的抵抗力,从根本上解决问题。本研究的主要研究成果如下: 1.本研究采用番茄抗病品种04957及感病品种T431为抗感亲本材料,以其有性杂交的F2代构建了分离群体,以南方根结线虫为接种源,结合适当的方法进行抗病性鉴定,建立了抗感基因池。 2.番茄抗根结线虫病RAPD分子标记体系的建立 番茄抗根结线虫病是由显性单基因控制,本研究利用随机引物扩增多态性DNA技术,采用混合分组分析(bulked segregate analysis,BSA)的方法,共筛选了8组160条随机引物,其中引物S60能在亲本间及抗感池间表现出稳定的多态性,筛选到一个与抗根结线虫病基因紧密连锁的RAPD标记S60/1500,其与抗病基因的连锁遗传距离为9.0cM。 3.番茄抗根结线虫病SCAR分子标记体系的建立 将所得的RAPD标记S60/1500特异片段进行克隆测序,根据其核苷酸序列,设计了一对含有22和25个核苷酸的特异PCR引物,利用该引物对抗病亲本04957和感病亲本T431,抗病基因池和感病基因池及有性杂交后代的183个单株进行了PCR扩增。结果所有抗病单株均能扩增出1条与RAPD标记S60/1500特异片段大小相近的DNA条带,感病植株无此条带出现。结果表明,与番茄抗根结线虫病基因连锁的一个RAPD标记S60/1500被成功的转化为SCAR标记。 4.SCAR标记检测及辅助选择育种 应用获得的SCAR标记,用本课题组提供的105份番茄材料为试材,结合人工接种鉴定,进行SCAR标记检测,二者鉴定结果吻合率达93.3%。从而明确了本研究中所获SCAR标记的应用价值,该特异分子标记进一步可用于番茄抗根结线虫病品种和株系及杂种抗病性的早期鉴定,实现分子标记辅助选择育种。