本文關鍵詞：月季抗病基因同源序列的研究及雜交群體的構建，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代月季有近3萬個品種,由于其生態(tài)適應范圍廣、花期長、花色豐富、株型多樣,在園林綠化、鮮切花、家居裝飾等方面都有廣泛的應用。然而,黑斑病是露地栽培月季最常見的病害,嚴重影響了月季的觀賞性和經濟價值。因此通過對月季品種/種的抗性篩選,獲得黑斑病抗性有差異的親本；以此為基礎,克隆與分離月季抗病基因同源序列(RGA),篩選與黑斑病抗性相關聯(lián)的候選基因。以不同黑斑病抗性和花色的月季品種或種進行雜交,構建后代分離群體；開發(fā)合適的SSR標記,研究后代群體的遺傳多樣性和性狀分離情況；該研究為月季抗病群體的構建和抗病基因的分離克隆提供理論基礎,并為培育觀賞性狀優(yōu)良、抗病性強的月季新品種提供了豐富的材料。1.通過對抗病性狀的田間調查,對現(xiàn)有薔薇屬資源進行了評價,得到高度感病的品種7個,感病品種6個,低抗品種10個,中抗品種/種15個,高抗品種/種13個。在抗病評價的基礎上,為了進一步挖掘與抗病相關的基因,進行了月季RGA的分離與鑒定。在轉錄組測序數(shù)據(jù)分析的基礎上,設計6對簡并引物,分別從現(xiàn)代月季品種‘楊基歌’(Rosa.'Yankee Doodle')、疏花薔薇(R.1axa)、‘白玫瑰’(R. rugosa'White')上克隆了NBS-LRR-RGA;挑取750個克隆進行序列分析,氨基酸序列比對發(fā)現(xiàn)所克隆RGA均含有完整的NBS結構域：P-Loop,kinase-2,kinase-3a和GLPL;并構建了系統(tǒng)進化樹。從系統(tǒng)發(fā)育樹可看出,所克隆RGA與已克隆的其他植物的R基因的親緣關系較近,分為nonTIR-NBS-RGA和TIR-NBS-RGA2個大類,10個進化枝,其中所克隆得到的nonTIR-NBS-RGA的比例遠大于TIR-NBS-RGA的比例。篩選出進化樹不同家族的6個RGAs,從它們的表達分析可看出,這些RGAs都不同程度、不同時間地參與了抗病反應,推測其中3個RGAs與抗病的相關性比較大。2.為了培育新奇花色、抗黑斑病的新優(yōu)品種,選用篩選出來的抗黑斑病能力較強的白玉堂、單瓣黃刺玫、報春刺玫、玫瑰作為父本,生長健壯、開花能力較強的9個月季品種作為母本,設計遠緣雜交組合20個；雜交結果顯示,雜交親和性較高的組合有：‘雪山嬌霞’×報春刺玫、‘雪山嬌霞’×單瓣黃刺玫、‘橘紅潮’×玫瑰、‘花房’×白玉堂,結實率在10.91-37.5%之間。品種間雜交選用黑斑病抗性、花色有差異的19個月季品種,共設計51個雜交組合,品種間雜交親和性較好的組合有10個。結合遠緣雜交、品種間雜交、花粉生活力測定以及母本自然授粉結實情況的調查,篩選出適合做母本的月季品種有：‘緋扇’、‘電子表’、‘曼哈姆’、‘花房’、‘紅帽子’、‘橘紅潮’和‘雪山嬌霞’；適合做父本的月季品種有‘電子表’、‘紅法蘭西’和‘緋扇’。3.為開發(fā)適合月季的SSR分子標記并進行性狀關聯(lián)分析及遺傳多樣性評價,從本課題組轉錄組數(shù)據(jù)中設計SSR引物80對,篩選出具有目的條帶的SSR引物44對,具有多態(tài)性的SSR引物28對。用所開發(fā)的標記對其中一個雜交群體‘電子表’ב紅法蘭西’的遺傳多樣性進行了評價,該群體遺傳距離在0.52-0.94之間；后代聚類分析結果與后代的花色分離結果有一定相關性,后代群體聚為兩大類,其中一類跟母本‘電子表’(HT-13)聚為一類,花色大多是黃色；另一類跟父本‘紅法蘭西’(HT-12)聚在一起,花色普遍為紅色到粉色之間。
【關鍵詞】：月季 抗病性篩選 RGA 親和性評價 SSR
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S436.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 縮略詞8-12
• 1 引言12-22
• 1.1 月季黑斑病研究進展13-17
• 1.1.1 月季黑斑病病原及發(fā)病癥狀規(guī)律13-14
• 1.1.2 月季抗黑斑病評價14
• 1.1.3 月季抗病基因研究進展14-15
• 1.1.3.1 亮氨酸拉鏈(leucine zipper,LZ)14-15
• 1.1.3.2 果蠅的Toll蛋白及哺乳動物的白介素-1受體(Toll-interleukin-1 receptor,TIR)15
• 1.1.3.3 核苷酸結合位點(nucleotide binding site,NBS)15
• 1.1.3.4 富含亮氨酸重復(leucine-rich repeat,LRR)15
• 1.1.4 RGA研究進展15-17
• 1.2 月季雜交育種研究進展17-19
• 1.2.1 傳統(tǒng)雜交育種17-18
• 1.2.2 誘導二倍體薔薇植株加倍與現(xiàn)代月季雜交18-19
• 1.3 分子標記輔助育種19-20
• 1.3.1 分子標記輔助育種簡介19
• 1.3.2 SSR概述及在月季中的應用概況19-20
• 1.3.2.1 遺傳多樣性20
• 1.3.2.2 親緣關系鑒定20
• 1.3.2.3 遺傳圖譜構建20
• 1.4 研究的目的意義20-21
• 1.5 技術路線21-22
• 2 月季品種的黑斑病抗性評價及RGA的研究22-38
• 2.1 材料與方法22-28
• 2.1.1 植物材料22-24
• 2.1.1.1 黑斑病抗性評價22-23
• 2.1.1.2 RGA克隆23-24
• 2.1.1.3 RGA表達分析24
• 2.1.2 黑斑病抗性評價24
• 2.1.3 轉錄組測序材料處理24-25
• 2.1.4 RGA克隆與分離25-26
• 2.1.4.1 簡并引物設計25
• 2.1.4.2 PCR擴增和目的片段克隆25-26
• 2.1.4.3 RGA的克隆26
• 2.1.5 薔薇屬抗病基因同源序列系統(tǒng)發(fā)育分析26
• 2.1.6 月季RGA的表達特性分析26-28
• 2.1.6.1 RNA提取26
• 2.1.6.2 RNA反轉錄獲得cDNA26-27
• 2.1.6.3 熒光定量PCR27-28
• 2.2 結果與分析28-35
• 2.2.1 田間抗病性調查結果統(tǒng)計28-30
• 2.2.2 轉錄組測序數(shù)據(jù)分析30
• 2.2.3 RNA質檢30
• 2.2.4 月季NBS-LRR-RGAs的克隆30-31
• 2.2.5 月季NBS類RGA的推導氨基酸序列分析31
• 2.2.6 月季NBS-LRR-RGAs的系統(tǒng)發(fā)育分析31-34
• 2.2.7 候選RGA的表達分析34-35
• 2.3 討論35-38
• 3. 雜交群體的構建38-50
• 3.1 材料與方法38-39
• 3.1.1 植物材料38
• 3.1.2 雜交方法38-39
• 3.1.2.1 花粉收集與活力測定38
• 3.1.2.2 雜交方法38-39
• 3.1.2.3 雜交后養(yǎng)護管理及座果統(tǒng)計39
• 3.1.2.4 種子沙藏與出苗率統(tǒng)計39
• 3.1.2.5 所涉及母本自然授粉結實情況的調查39
• 3.2 結果與分析39-47
• 3.2.1 花粉活力測定39-40
• 3.2.2 母本自然授粉結實情況調查40-41
• 3.2.3 薔薇與月季遠緣雜交親和性評價41-43
• 3.2.4 月季品種間雜交親和性評價43-45
• 3.2.5 適合做親本的月季品種45-47
• 3.3 討論47-50
• 4 SSR標記的開發(fā)及雜交群體遺傳多樣性評價50-64
• 4.1 材料與方法50-51
• 4.1.1 植物材料50
• 4.1.2 樣品基因組DNA的提取及檢測50
• 4.1.3 引物設計50
• 4.1.4 PCR擴增50
• 4.1.5 多態(tài)性篩選50-51
• 4.1.6 熒光SSR分析51
• 4.2 結果與分析51-59
• 4.2.1 SSR引物設計與篩選51-56
• 4.2.2 等位基因片段大小測定56-57
• 4.2.3 遺傳多樣性評價57-59
• 4.3 討論59-64
• 5 結論64-66
• 5.1 現(xiàn)有資源的抗性評價64
• 5.2 月季RGA的主要特點64
• 5.3 雜交群體的構建64
• 5.4 適宜月季有性雜交群體的SSR標記64-66
• 參考文獻66-72
• 個人簡介72-74
• 導師簡介74-76
• 碩博期間學術成果76-78
• 致謝78

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本文編號：385573