【摘要】：煙草青枯病是由青枯雷爾氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一種土傳性細(xì)菌病害,嚴(yán)重影響煙草的產(chǎn)量和品質(zhì)。利用煙草青枯病抗病基因進(jìn)行遺傳改良,是選育抗病品種防治該病危害的有效途徑。然而,目前煙草青枯病抗性數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)定位研究較薄弱且抗源不足,所開展的QTL定位研究主要是基于抗病表型在某一評(píng)價(jià)時(shí)期累積遺傳效應(yīng)的非條件QTLs,所得結(jié)果不能完全反映病害發(fā)展過程中多個(gè)連續(xù)時(shí)間區(qū)間凈表型遺傳效應(yīng)值的條件QTLs。因此在加強(qiáng)新抗源利用的同時(shí),探討其抗性動(dòng)態(tài)的條件和非條件QTLs,更好地解析抗性的遺傳特征,為煙草抗青枯病育種提供新的抗病基因和理論基礎(chǔ)。據(jù)此,本研究利用近來新發(fā)現(xiàn)具有高抗青枯病的地方品種大葉密合與感病品種長脖黃雜交構(gòu)建的重組自交系(RIL)群體為QTL定位材料,根據(jù)RIL群體各株系不同時(shí)期抗病性鑒定數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)定位煙草青枯病抗性QTLs,解析青枯病抗性的遺傳特征,為后續(xù)的抗性基因克隆和分子標(biāo)記輔助育種提供基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.運(yùn)用RAD-Seq技術(shù),開發(fā)煙草親本間具多態(tài)性SSR和InDel分子標(biāo)記。對(duì)親本材料大葉密合和長脖黃進(jìn)行簡化基因組測序,分別獲得46,602,052和42,946,668個(gè)高質(zhì)量的clean reads;通過序列分析,在兩親本中共檢測到26,344個(gè)SSR位點(diǎn)和160,910個(gè)InDel位點(diǎn);根據(jù)這些位點(diǎn)序列信息,發(fā)現(xiàn)1,103個(gè)SSRs和14,344個(gè)InDels可能在雙親中具有多態(tài)性。隨機(jī)選擇其中50個(gè)SSRs和50個(gè)InDels在4份煙草材料中進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)SSR和InDel在2份測序材料間的多態(tài)率分別為64%和50%;研究結(jié)果表明,利用簡化基因組測序技術(shù)能夠探測到大量SSRs和InDels,發(fā)現(xiàn)樣品間具有多態(tài)性的SSR和InDel標(biāo)記,可為SSR和InDel標(biāo)記的開發(fā)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。2.利用SSR和InDel分子標(biāo)記,構(gòu)建了一個(gè)煙草遺傳連鎖圖譜。以大葉密合和長脖黃為親本建立的183個(gè)RILs為作圖群體,檢測1,450個(gè)SSRs和300個(gè)InDels標(biāo)記在雙親間的多態(tài)性,篩選出在雙親間具多態(tài)性標(biāo)記對(duì)RIL群體進(jìn)行基因分型。根據(jù)基因分型數(shù)據(jù),利用JoinMap 3.0軟件構(gòu)建了一張包含598個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)、27個(gè)連鎖群的煙草遺傳連鎖圖譜。該圖譜總長2235.15 cM,連鎖群的長度變幅為33.25~140.40 cM,連鎖群上的標(biāo)記個(gè)數(shù)在5~47之間,相鄰標(biāo)記間的平均遺傳距離為3.74 cM。該圖譜將用于煙草青枯病抗性的動(dòng)態(tài)QTL定位。3.根據(jù)RIL群體青枯病多個(gè)發(fā)病時(shí)期的抗病數(shù)據(jù),定位出青枯病抗性的動(dòng)態(tài)QTLs。利用構(gòu)建的遺傳圖譜結(jié)合2016~2017連續(xù)兩年RIL群體各株系青枯病發(fā)病多個(gè)調(diào)查期和時(shí)段的青枯病病情指數(shù),采用多QTL模型作圖法進(jìn)行青枯病抗性的動(dòng)態(tài)QTL分析。在LOD2.5條件下,兩年共檢測到到9個(gè)非條件QTLs和13個(gè)條件QTLs。9個(gè)非條件QTLs中,2016年和2017年分別檢測到3個(gè)和7個(gè),其中兩年共同檢測到的QTL為1個(gè);這些QTLs可解釋6.5%~16.4%的表型變異。13個(gè)條件QTLs中,2016年和2017年分別檢測到8和5個(gè),這些QTLs可解釋6.8%~10.9%的表型變異。另外,兩年中均有2個(gè)QTLs在非條件和條件分析中檢測出,2016年為qBWR2-1和qBWR7-1,2017年為qBWR21-1和qBWR24-1。研究結(jié)果表明青枯病抗性QTL的數(shù)目和遺傳效應(yīng)在青枯病發(fā)病期間具有較大的變化,說明控制青枯病抗性的數(shù)量性狀基因在青枯病的不同發(fā)病時(shí)期存在時(shí)空表達(dá)模式。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.72
【圖文】：

利用兩份簡化測序煙草材料和另兩份煙草種質(zhì)材料對(duì) SSR 位點(diǎn)的多態(tài)性進(jìn)行驗(yàn)證（圖2-1），SSR 引物信息及驗(yàn)證結(jié)果如表 2-5 所示。從中可見 50 對(duì)引物在兩個(gè)簡化測序樣品中均能擴(kuò)出清晰的條帶，其中有 32 對(duì)引物的擴(kuò)增產(chǎn)物具有多態(tài)性，多態(tài)率達(dá)到 64%；在另兩份種質(zhì)材料中有 45 對(duì)引物能擴(kuò)增出清晰條帶，有效擴(kuò)增率達(dá) 90%，其中有 10 對(duì)引物的擴(kuò)增產(chǎn)物具有多態(tài)性，多態(tài)率為 20%。利用 Primer3.0 軟件對(duì)隨機(jī)選取 50 個(gè) 5 bp 以上且具有多態(tài)性的 InDel 位點(diǎn)進(jìn)行引物設(shè)計(jì)，利

圖 3-1 SSR 引物 PT20172 在 RIL 群體部分株系的擴(kuò)增結(jié)果igure 3-1 The results of amplification of SSR primer PT20172 in some lines in RIL popula.2.2 標(biāo)記的偏分離分析

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2715585