【摘要】：根腫病是由根腫菌侵染蕓薹屬植物的根部引起的,被稱為蕓薹屬植物的“癌癥”。大白菜屬于蕓薹屬植物,產(chǎn)量受根腫病的影響十分嚴重。近年來,大白菜根腫病發(fā)病面積急劇增加,造成了重大的經(jīng)濟損失。因此,抗性基因的挖掘和抗根腫病品種的培育在大白菜根腫病的研究中具有十分重要的意義。本研究以抗根腫病材料歐洲蕪菁ECD01和感病DH系Y510-9作為研究親本,構(gòu)建F_2群體以及F_(2:3)家系,利用BSA-Seq對抗根腫病基因Crr5進行定位,開發(fā)與之緊密連鎖的分子標記,用于大白菜分子輔助育種。主要得到以下結(jié)果:1.對感病材料YX55、Y510-9和抗病材料ECD01、14CR514M-3被根腫菌侵染的根毛及皮層進行細胞學(xué)鑒定。結(jié)果表明感病材料YX55的平均根毛侵染率比抗病材料ECD01、14CR514M-3的平均根毛侵染率高47.53%-50.02%,Y510-9的平均根毛侵染率比ECD01的高40.06%。從皮層侵染來看,從第6天就觀察到感病材料YX55、Y510-9的皮層被侵染。2.對F_2群體進行根腫病鑒定和抗性遺傳分析,經(jīng)卡方檢驗,分離比例符合3:1,表明該根腫病抗性基因是由單基因控制的。構(gòu)建極端DNA混池,進行BSA-Seq分析,將根腫病抗性基因定位于A08染色體的0.4-2.2 Mb之間,并將該基因命名為Crr5。3.開發(fā)20對多態(tài)性標記及用課題組已有的大白菜A08染色體上的標記篩選了5對多態(tài)性標記,用JoinMap 4.0對標記進行連鎖分析,將Crr5基因定位在標記KMM32-4和Bra154-4之間,遺傳距離分別是0.1 cM和0.4 cM,物理位置在1.1-1.6 Mb。利用開發(fā)的最佳標記之一KMM32-4對8個BC_2F_2群體進行正確性驗證,其一致率在91.11%-100%之間,平均一致率為96.78%,該標記初步用于分子標記輔助選擇。4.在1.1-1.6 Mb有57個預(yù)測基因,其中BraA08000154基因編碼產(chǎn)物包含Leucine-rich repeat結(jié)構(gòu)域,可能參與抗病過程。對這個基因的相對表達量進行分析。結(jié)果表明,同一時期這個基因在抗病植株的表達量顯著高于感病植株的表達量,進一步表明這個基因可能為根腫病抗病基因Crr5的候選基因。
【圖文】：

圖 1.1 根腫菌的生命周期。 a 一個休眠孢子；b 主要游動孢子；c 根毛中的原發(fā)性根腫菌；d 根毛中的孢子囊簇；e 空的游動孢子囊；f，g 皮質(zhì)細胞中的繼發(fā)性根腫菌；h 在皮層細胞的休眠孢子[7]。Fig. 1.1 Life cycle of Plasmodiophora brassicae. a Resting spore. b Primary zoospore. c Primaryplasmodium in root hair. d Zoosporangial cluster in root hair. e Empty zoosporangium. f, gSecondary plasmodia in cortical cells. h, i Resting spores in cortical cells[7].目前尚不清楚在非寄主植物根中的次生游動孢子是否會感染蕓薹屬植物寄主的根部。與皮層細胞相比，根毛中的宿主特異性可能更小，比如上述所描述的在非寄主植物中也能觀察到根毛侵染，但皮層沒有被侵染[11]。這需要進一步研究非寄主植物根毛感染的作用。研究人員開發(fā)了毛狀根培養(yǎng)物和懸浮培養(yǎng)物的蕓薹屬根腫菌的體外雙重培養(yǎng)，提供一種非破壞性地觀察根腫菌在宿主細胞內(nèi)生長的方法，并從這些技術(shù)中獲得了對蕓薹屬根腫菌生命周期的新觀點[14-16]。盡管一些研究使用了具有愈傷組織培養(yǎng)的根腫菌雙重培養(yǎng)物，但在宿主組織中觀察根腫菌仍然存在困難[17-19]。另外根腫菌休眠孢子的表面消毒是在毛狀根培養(yǎng)物中建立根腫菌雙重培養(yǎng)物時所需的最重要技術(shù)之一，將根腫菌休眠孢子懸 1

熒光探針（FAM 和 HEX）、兩個通用淬滅探針，，所謂探針就是在一段普通的核苷酸末端進行了修飾，兩個熒光探針是在兩條不同寡核苷酸 5'端分別修飾FAM 和 HEX 熒光基團，兩個淬滅探針是在與兩個熒光探針寡核苷酸互補序列3'端分別修飾了 FAM 和 HEX 熒光淬滅基團[82]。當(dāng)兩個熒光探針和相應(yīng)的兩個滅探針的寡核苷酸鏈互補結(jié)合在一起時，熒光信號不能夠得到激發(fā)和釋放，當(dāng)高溫變性，兩種寡核苷酸鏈分開時，熒光淬滅劑才會失去作用，熒光信號以釋放[82]。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S436.341

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本文編號：2638811