甘藍(lán)類蔬菜抗根腫病基因定位、克隆及抗感材料比較轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、十字花科根腫病是由蕓薹根腫菌（Plasmodiophora brassieae Woron.）侵染引起的一種土傳病害，嚴(yán)重威脅著青花菜及其他十字花科蔬菜的生產(chǎn)，培育抗病品種是防治根腫病最有效的方法。本研究針對(duì)根腫病抗源篩選、抗病基因定位和克隆及抗病機(jī)理研究等方面開(kāi)展了一系列工作，主要結(jié)果如下:
　　1.以根腫菌四號(hào)小種為接種物，對(duì)176份甘藍(lán)類材料進(jìn)行了抗病性鑒定，初步獲得6份高抗(HR)材料，48份抗病(R)材料，這些材料有待于

2、進(jìn)行重復(fù)鑒定。對(duì)以抗根腫病甘藍(lán)先甘336及花椰菜托尼為母本與青花菜及甘藍(lán)雜交獲得的F1代進(jìn)行了抗病性鑒定，大多數(shù)F1代的病情指數(shù)比父本降低，但也有部分F1抗病性明顯增強(qiáng)。
　　2.分別以甘藍(lán)基因組02-12及TO1000DH為參考對(duì)甘藍(lán)近緣野生種B2013，青花菜自交系90196進(jìn)行重測(cè)序分析，找出2個(gè)親本之間的多態(tài)性SNP及InDel變異，純合的InDel用于標(biāo)記開(kāi)發(fā)，共設(shè)計(jì)了2萬(wàn)多對(duì)InDel引物，81.78％可以在雙親間擴(kuò)增

3、出差異條帶。
　　3.抗病親本B2013和感病親本90196表型穩(wěn)定，F(xiàn)1病情指數(shù)介于雙親之間且偏向予抗病父本，兩個(gè)親本構(gòu)建的分離群體中所有單株抗病級(jí)別的分布呈連續(xù)性，說(shuō)明抗病性狀是一個(gè)多基因控制的數(shù)量性狀，且存在顯性的主效基因。
　　4.通過(guò)QTL-seq結(jié)合生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)在甘藍(lán)9號(hào)染色體上32.01-40.01Mb之間出現(xiàn)了SNP-index不平衡的現(xiàn)象，同時(shí)此區(qū)域的△(SNP-index)在99％的置信水平下大于閾

4、值，說(shuō)明該區(qū)域可能是控制甘藍(lán)根腫病抗性的一個(gè)QTL位點(diǎn)，記為BoCR9.1。傳統(tǒng)遺傳連鎖分析方法驗(yàn)證了9號(hào)染色體上的這個(gè)QTL位點(diǎn)，并將BoCR9.1縮小至9號(hào)染色體上38.79Mb到39.35之間的560Kb內(nèi)。
　　5.根據(jù)甘藍(lán)參考基因組02-12注釋信息，在BoCR9.1的560Kb區(qū)間內(nèi)共有108個(gè)基因，結(jié)合QTL-seq預(yù)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)基因Bol044005存在非同義SNP位點(diǎn)且與抗病相關(guān)，該基因編碼TIR-NBS-LRR

5、(TNL)類蛋白，推測(cè)為BoCR9.1的一個(gè)候選基因。根據(jù)Bol044005的序列信息設(shè)計(jì)引物，通過(guò)分段擴(kuò)增和克隆測(cè)序拼接獲得了cDNA的全長(zhǎng)序列，發(fā)現(xiàn)其編碼區(qū)在抗感親本間有26個(gè)SNP，造成14個(gè)氨基酸突變，這些變異位于Bol044005蛋白TIR與LRR結(jié)構(gòu)域。
　　6.通過(guò)顯微觀察，發(fā)現(xiàn)抗感病親本的根毛侵染期及皮層侵染期均出現(xiàn)在7DAI與14DAI，選取3個(gè)時(shí)期取樣(0DAI、7DAI、14DAI)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。結(jié)果顯示，