论文部分内容阅读
晚疫病由卵菌纲致病疫霉（Phytophthora infestans （Mont.） de Bary）引起,是全球范围的病害,主要影响马铃薯和番茄的生产。近年来,已克隆了多个马铃薯抗晚疫病的基因,但番茄抗晚疫病的研究相对滞后。本研究从数量和质量抗性两个方面对番茄抗晚疫病基因的遗传和分子生物学特性进行了分析,首次对质量抗病基因Ph-3进行了精细定位,旨在为番茄抗晚疫病育种和分子标记辅助选育提供参考。主要研究内容和结果如下:（1）利用两个不同的P. infestans生理小种T1,2和T1,2,4接种番茄近缘野生种类番茄茄Solanum lycopersicoides LA2951的渐渗系群体,挖掘该野生种中潜在的抗晚疫病位点。结果表明,LA2951对晚疫病的抗性受QTL控制。接种T1,2小种,鉴定出Rpiq1b、Rpiq2b、Rpiq4b、Rpiq8a和Rpiq11等5个QTL,可减少叶片病斑面积（Lesion Size, LS）;Rpiq1a、Rpiq2a和Rpiq8b等3个QTL,可降低叶片的发病率（Disease Incidence, DI）。接种致病力较强的小种T1,2,4,鉴定出2个可减少DI的QTL（Rpiq4a和Rpiq5）。说明来自LA2951的QTL呈现明显的小种特异抗性。而且,本文鉴定的QTL与前人鉴定的番茄抗晚疫病QTL均同位。另外,接种T1,2小种和T1,2,4小种,均发现2个感病位点（Spiq4和Spiq10）,可增加番茄叶片的DI。（2）利用CLN2037B（抗病）×LA3514（感病）获得的F2群体,对番茄抗晚疫病的质量基因Ph-3进行了精细定位。基于番茄基因组相关序列共开发了146对引物,选择在染色体上均匀分布的21对多态性标记构建了目的区域的高密度遗传图谱。同时,对F2群体进行抗病鉴定发现,抗病:感病=2.7:1,符合孟德尔3:1分离比（χ23:1=1.95, P=0.16）。根据表型鉴定结果,将Ph-3基因精细定位到第9条染色体遗传距离为0.5 cM的范围内,与侧翼标记Indel3和P55的遗传距离分别是0.1 cM和0.4 cM。（3）本文获得了与Ph-3基因共分离的共显性SCAR标记RGA2M1。在抗感亲本中分别可扩增出500 bp和800 bp的片段。利用23个不同的番茄品系对该标记进行验证,发现在绝大多数品系中,RGA2M1的带型与晚疫病抗性一致。该标记可用于Ph-3基因的分子标记辅助选育,但仍需要根据基因内部序列优化该标记。（4）以测序番茄品种S. lycopersicum H1706的基因组为参考序列,Ph-3基因侧翼标记Indel3和P55之间的物理距离为74 kb,包含8个基因,其中4个具有植物抗病基因典型的NB-ARC结构,且成簇分布,因此将这4个R基因作为Ph-3基因的候选等位基因。通过BLAST发现,它们与马铃薯抗晚疫病R基因Rpi-vnt1.1同源。（5）对来自S. habrochaites、S. pennellii、S. lycopersicoides及S. pimpinellifolium等4个野生种的抗晚疫病基因的互作进行了初步分析。结果表明,QTL多呈现隐性遗传或效应较小。种内QTL互作一般表现为拮抗,而种间QTL的互作较复杂。QTL与单基因的互作效应与遗传背景有关。相关结论仍有待于重复试验验证。