煙草赤星病是嚴(yán)重危害煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的真菌性病害,發(fā)掘、鑒定和利用抗病基因,培育抗赤星病品種是控制赤星病最經(jīng)濟(jì)、安全、有效的方式。課題組之前利用赤星病主要抗源凈葉黃與感病品種NC82配制組合,定位到一個抗赤星病主效QTL,位于24號染色體上。在此基礎(chǔ)上,本研究以凈葉黃與NC82組合產(chǎn)生的回交導(dǎo)入系群體BC_3F_2為材料,在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)加密26個SNP分子標(biāo)記,利用Mass ARRAY飛行質(zhì)譜技術(shù)檢測基因型,進(jìn)一步縮小目標(biāo)區(qū)間。進(jìn)而利用生物信息學(xué)、RT-PCR等方法在DNA水平和RNA水平對候選基因進(jìn)行了初步篩選。同時構(gòu)建VIGS系統(tǒng)及CRISPR系統(tǒng)對煙草赤星病抗病主效基因功能進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)論如下:1.利用SNP位點(diǎn)Mass Array質(zhì)譜檢測技術(shù),分析了以凈葉黃(JYH)與NC82為親本雜交后連續(xù)回交、自交得到的255個單株構(gòu)成的BC_3F_2代群體,進(jìn)而構(gòu)建了遺傳圖譜。大田表型鑒定表明,赤星病抗性在兩個親本間存在顯著差異。BC_3F_2群體平均病級指數(shù)為3.43,傾向中親值,結(jié)合基因型數(shù)據(jù)和表型數(shù)據(jù),將控制煙草赤星病抗性的主效QTL定位在目標(biāo)區(qū)間M29~M28之間,區(qū)間遺傳距離1.6 cM。2.根據(jù)公布的煙草基因組數(shù)據(jù)庫(https://solgenomics.net/)及NCBI等生物信息學(xué)分析軟件,對目標(biāo)區(qū)段內(nèi)31個基因進(jìn)行了同源序列比對及功能分析。結(jié)果表明,基因Nitab4.5_0000264g0150.1、Nitab4.5_00 00264g0130.1、Nitab4.5_0000264g0170.1、Nitab4.5_000 2011g0070.1、Nitab4.5_0000264g0180.1存在明顯的序列差異。3.對抗感品種在接種赤星病后基因表達(dá)量變化進(jìn)行RT-PCR檢測,其中,基因Nitab4.5_0000264g0050.1、Nitab4.5_0000264g0040.1、Nitab4.5_0000264g0130.1、Nitab4.5_0000264g0070.1在抗感材料接種后的各個時間點(diǎn)基因表達(dá)量均呈現(xiàn)上升趨勢,且抗病材料基因表達(dá)量在各個時間點(diǎn)均明顯高于感病材料,表明此基因響應(yīng)了病原菌的入侵,與赤星病接種后植株的病程響應(yīng)相關(guān)。Nitab4.5_0000264g0050.1、Nitab4.5_0000264g0130.1分別為調(diào)控鈣調(diào)素結(jié)合蛋白和谷胱甘肽過氧化物酶類基因,與植物抗逆性相關(guān),與煙草抗病性過程關(guān)系緊密。4.利用VIGS技術(shù)對目標(biāo)區(qū)段內(nèi)31個基因進(jìn)行基因沉默篩選鑒定,構(gòu)建了VIGS技術(shù)對赤星病研究的體系,結(jié)果顯示,目標(biāo)基因被有效沉默,基因Nitab4.5_0000264g0130.1沉默后接病有少量枯斑,其他基因沉默后赤星病發(fā)病表型不明顯。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S435.72
【部分圖文】：

病主效位點(diǎn)進(jìn)一步驗(yàn)證術(shù)在全基因組范圍內(nèi)全面發(fā)掘赤星M-60M 區(qū)間內(nèi)，基于全基因組關(guān)聯(lián)分驗(yàn)結(jié)果，配制攜帶目標(biāo)區(qū)段且背景基質(zhì)譜分析平臺在目標(biāo)區(qū)段內(nèi)檢測 SN，煙草赤星病感病品種 NC82，均由煙草研究所即墨基地配制凈葉黃與 年開始，利用篩選到的分子標(biāo)記（P一步與 NC82 回交、自交，到 2015煙草研究所諸城實(shí)驗(yàn)基地，得到由 ，其他遺傳背景基本一致。（圖 2.1）

圖 2.2 SNP 分子標(biāo)記位點(diǎn)遺傳圖2.2 Genetic map for SNP molecular m抗性主效位點(diǎn)定位結(jié)果，在目個體進(jìn)行了基因型分析，進(jìn)而離 27.1 cM，兩標(biāo)記間的遺傳均病級指數(shù)為 1.27，NC82 平2群體平均病級指數(shù)為 3.43，性受多基因控制。結(jié)合基因型位在目標(biāo)區(qū)間 M29~M28 之.2）。

出現(xiàn)兩條清晰的條帶，兩/A230 為 2.33，濃度為 3分析。 4.1 煙草總 RNA提取電泳檢lectrophoresis detection of totitab4.5_0000264g0130.1功，可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2813454