【摘要】：蘋果腐爛病是我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)生最為嚴(yán)重的真菌病害之一,該病害危害嚴(yán)重、防治困難,并且絕大多數(shù)蘋果栽培品種均可感染此病。因此,確定蘋果對腐爛病菌的抗病位點、研究抗病候選基因,將為蘋果腐爛病的抗病育種奠定基礎(chǔ),對我國蘋果產(chǎn)業(yè)具有重要意義。利用蘋果腐爛病菌株03-8分別在休眠期、萌芽前、新梢迅速生長期、新梢緩慢生長期和落葉前接種5份蘋果種質(zhì)資源,發(fā)現(xiàn)種質(zhì)資源在休眠期最為抗病,在新梢迅速生長期表現(xiàn)出最大的抗性差異。2012～2015年休眠期(2～3月)和2016年新梢生長期(6～7月)利用蘋果腐爛病菌株 03-8 和 xc56 接種'紅玉(Malus cdomestica)' × '金冠(M.domestica)' 雜交后代 1486 株;2010～2011年休眠期(3月)利用菌株03-8和xc56接種'紫塞明珠(M asiatica)' × '富士(M.domestica),雜交后代1667株。兩個雜交群體的病斑長度均呈連續(xù)分布,表明其對腐爛病菌的抗性為加性多基因控制。利用2012～2016年'紅玉' × '金冠'雜交群體接種的病斑長度,以及本實驗室已構(gòu)建的高密度SNP遺傳連鎖圖譜,定位得到32個休眠期抗性QTLs和7個新梢生長期抗性QTLs。不同時期的抗性QTLs之間沒有重疊或相鄰,表明同一雜交群體在不同時期對腐爛病菌的抗性位點不同。利用2010～2011年'紫塞明珠' × '富士'雜交后代接種的病斑長度,以及本實驗室已構(gòu)建的種間遺傳連鎖圖譜,定位得到2個腐爛病抗性QTLs。兩個雜交群體的抗性QTLs對應(yīng)的染色體區(qū)域不重疊或相鄰,表明不同雜交群體對腐爛病菌的抗性位點不同。兩個雜交群體41個抗性QTLs的貢獻率在4.4～13.3%之間,表明蘋果對腐爛病菌的抗性由多個微效基因決定。根據(jù)上述41個抗性QTLs,得到3個在年份間穩(wěn)定并且菌株間一致的位點,以此為基礎(chǔ)進行蘋果腐爛病抗性的候選基因預(yù)測。它們是G13-1、G13-2和J15-1,共包含568個基因。利用'紅玉'和'金冠'的重測序數(shù)據(jù),篩選出149個含有雙親間非同義SNP或indel的基因。根據(jù)基因功能注釋篩選出19個與蘋果腐爛病抗性密切相關(guān)的基因。在雙親中克隆測序,證實9個基因中的18個非同義SNPs客觀存在。在雜交后代中擴增測序,保留在隨機群體中符合1:1分離,并且在極端抗、感群體中出現(xiàn)偏分離的5個SNPs^其中,SNP7和SNP11分別位于候選基因MDP0000156108和MDP0000629440的編碼區(qū)且能導(dǎo)致非同義編碼,將其選為腐爛病抗性候選基因。SNP1和SNP2/3位于候選基因MDP0000748479和MDP0000127348上游且能改變預(yù)測元件,對其進行基因表達量分析。MDP0000127348在抗病雜合株和感病純合株之間并無表達模式的差異,因此排除該基因。至此得到3個蘋果腐爛病抗性候選基因,分別為剪切因子MdCC1(MDP0000748479)、絲氨酸/蘇氨酸激酶受體蛋白MddRLK(MDP0000156108)和轉(zhuǎn)錄因子MdoMYB194(MDP0000629440)�？偟膩碚f,本研究通過正向遺傳學(xué)研究方法,在全基因組范圍內(nèi)定位得到3個年份間穩(wěn)定并且菌株間一致的腐爛病抗性位點,并在其中預(yù)測得到3個抗病候選基因,對我國蘋果腐爛病的抗病育種具有重要指導(dǎo)價值。
【圖文】：

蘋果腐爛病是一種枝干病害，其主要危害果樹的樹干和主枝，導(dǎo)致枝干的皮層壞死，根據(jù)逡逑其病癥可分為潰瘍型和枝枯型兩種。一般發(fā)病盛期病斑多為潰瘍型，發(fā)病末期病斑以枝枯型為逡逑主（黃麗麗等，２００１）（圖１－１）。逡逑＿逡逑圖１－１果園中感染腐爛病的蘋果樹逡逑Ｆｉｇｕｒｅｌ－１邋Ａｐｐｌｅ邋ｔｒｅｅｓ邋ｉｎｆｅｃｔｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｖａｌｓａ邋ｃａｎｋｅｒ邋ｉｎ邋ｏｒｃｈａｒｄ逡逑潰瘍型蘋果腐爛病的典型癥狀為：病斑呈紅褐色、水漬狀、有酒糟味，發(fā)病處組織松軟、逡逑按壓有汁液流出，撕去病斑表皮后露出鮮紅褐色的發(fā)病組織。發(fā)病后期，病斑處失水凹陷，呈逡逑現(xiàn)灰褐色或棕褐色，樹皮表面產(chǎn)生大量的黑色小顆粒，為腐爛病菌的分生孢子器。枝枯型蘋果逡逑腐爛病多發(fā)生在衰弱樹和小枝條上，枝條發(fā)病后枯死，表現(xiàn)為無濕腐癥狀及異味。其病斑起初逡逑呈現(xiàn)紅褐色、略潮濕腫起，隨著病斑的迅速擴展，，發(fā)病枝干整圈均被病斑包圍，病部快速變干、逡逑枝條逐漸枯死。發(fā)病后期，病斑表皮長出腐爛病菌的分生孢子器，呈小黑點狀。除了侵染枝千逡逑外，蘋果腐爛病菌有時也可以侵染蘋果果實。果實上的病斑呈暗紅褐色，為圓形或不規(guī)則型，逡逑邊緣明顯

垂直放入此塑料盒，隨后運回實驗室進行接種實驗。具體的接種操作步驟如下：逡逑第一步，將枝條洗凈、擦干，用下端直徑為５邋ｍｍ的鋼制打孔器在枝條中部打孔，深至木質(zhì)逡逑部，去除表皮，此圓形區(qū)域（直徑５邋ｍｍ）即為接種點。逡逑第二步，用小鑷子將己準(zhǔn)備好的菌餅（直徑５邋ｍｍ）立即放置在接種點上，菌絲面貼著枝條，逡逑覆蓋己滅菌的濕脫脂棉塊、纏繞Ｐａｒａｆｉｌｍ進行接種點保濕；隨后，將枝條兩端進行封蠟以防枝逡逑條失水。逡逑第三步，準(zhǔn)備數(shù)個大小一致的帶蓋塑料盒，用７５％酒精消毒，并在底部放置一層玻璃培養(yǎng)逡逑皿，在盒中倒入３００邋ｍｌ己滅菌的去離子水，水深約為６邋ｍｍ，水不沒過玻璃皿；將已接種的枝條逡逑放在玻璃皿上，不直接接觸無菌水，蓋上塑料蓋，蓋與盒子之間留有縫隙。將裝有接種枝條的逡逑塑料盒放置于恒溫光照培養(yǎng)箱中，以飽和濕度、２６°Ｃ黑暗培養(yǎng)。逡逑第四步，于接種的第７天，拆除各接種點的保濕裝置，觀察各接種點的病斑長度，并用電逡逑子游標(biāo)卡尺進行測量，平均各＾＾的病斑長度即為某單株接種某菌株的表型值。逡逑接種過程所使用的工具和材料均己進行滅菌處理：打孔器、小鑷子、脫脂棉、無菌水和玻璃逡逑皿均預(yù)先在１２１邋°Ｃ高壓滅菌鍋中滅菌２０邋ｍｉｍ塑料盒、接種試驗臺和恒溫光照培養(yǎng)箱內(nèi)部用均逡逑用７５％酒精浸泡或擦拭，晾干后使用。逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S436.611.11

【參考文獻】

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本文編號：2606498