甘蓝抗枯萎病基因的定位和克隆

【摘要】结球甘蓝（Brassicaoleraceavar.capitataL.）是一种重要的十字花科芸薹属蔬菜作物。自2001年以来，在我国甘蓝产区出现了由尖孢镰刀菌引起的甘蓝枯萎病，严重影响了甘蓝的产量和品质。甘蓝枯萎病最早发现于美国，后来在很多国家迅速蔓延。在我国，甘蓝枯萎病属于新发病害，相关研究尚处于起步阶段。目前，导致国内甘蓝枯萎病的致病菌小种类型尚未全面确定；国内现有的育种材料抗性尚不够明确，抗枯萎病的甘蓝品种培育刚刚起步；甘蓝枯萎病分子标记方面研究很少，抗枯萎病基因的研究尚未见报道。本研究针对病情和病原调查、基因的定位和克隆、抗病品种选育方面开展了一系列工作，结果如下：1.甘蓝枯萎病危害情况及病原调查：调查了近几年甘蓝枯萎病在中国的危害情况，十几年间甘蓝枯萎病从北京（2001年）发展到5个省市（北京、河北、山西、陕西、甘肃）（2013年），危害面积不断增加。在上述5个省市采集病株并分离纯化致病菌，通过多种方法将这些致病原菌菌株鉴定为尖孢镰刀菌菌粘团专化型（Fusariumoxysporumf.sp.conglutinans）1号小种，但致病力更强。2.甘蓝抗枯萎病基因的定位和克隆：利用双亲重测序数据开发了InDel分子标记，利用DH群体完成了抗性基因的初步定位工作，将抗性基因定位在C06染色体上384kb范围内。在DH群体初步定位的基础上，利用来源于相同亲本的F2群体对抗性基因进行了精细定位，最终将抗性基因定位在84kb的区域内。通过多种途径分析和获得了候选基因，结果显示，候选基因FOC1属于TIR-NBS-LRR类型的抗病基因。利用80份自交系材料对候选基因进行了分析和验证。3.甘蓝枯萎病抗源筛选和抗病品种选育：筛选获得了新的高抗育种材料8份，新的组合11个；利用游离小孢子培养获得了一个包含196个系的DH群体；结合农艺性状调查和分子标记筛选，获得了抗病且表现优良的DH系。将3个优良DH系与优良自交系配制杂交组合，3个表现抗病且优良。综上所述，本研究取得的结果具有以下两方面意义：首先，在应用层面：本研究对甘蓝枯萎病在国内的危害情况进行了调查，明确了病害发生的规律，总结了防控措施；鉴定了病原类型；对现有的育种材料进行了鉴定筛选；利用小孢子培养和标记辅助选择创制了新的育种材料并配制了新的优良抗病组合。该研究为甘蓝的抗枯萎病育种提供了依据，为甘蓝枯萎病的防控提供了参考。其次，在基础研究层面：本研究对甘蓝抗枯萎病基因进行了定位，通过分析获得了候选基因并利用多份材料进行了验证。该结果为进一步分析基因功能奠定了基础，也为分子辅助育种、加速育种进程提供了依据。
【作者】吕红豪；
【导师】方智远；王晓武；杨丽梅；
【作者基本信息】中国农业科学院，蔬菜学，2014，博士
【关键词】甘蓝枯萎病；尖孢镰刀菌；抗性基因克隆；小孢子培养；标记辅助选择；

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