黄瓜PRSV抗性遗传分析与基因定位

【作者】 田桂丽； 张圣平； 苗晗； 鲁宏伟； 王烨； 顾兴芳；

【机构】 中国农业科学院蔬菜花卉研究所；

【摘要】 病毒病是影响黄瓜生产的主要病害之一,病原种类繁多,难以防治。其中番木瓜环斑病毒（Papaya ring spot virus,PRSV）是引起黄瓜病毒病的一种主要病原。防治病毒病最经济有效的方法就是培育抗病品种。相对于传统育种方法,分子标记辅助育种（MAS）更能大大缩短抗病育种周期。前人已对黄瓜PRSV抗性遗传规律及分子标记进行了初步研究,但是尚未将其定位在染色体上,且未找到紧密连锁的实用标记。本研究的目的在于明确黄瓜PRSV抗性遗传规律,开发与PRSV抗性基因紧密连锁的分子标记,实现抗病基因在染色体上的遗传定位并进行候选基因的分析,为分子辅助选育抗PRSV黄瓜新品种,以及抗病基因的精细定位和克隆奠定基础。以黄瓜感PRSV高代自交系65G和抗PRSV高代自交系228为试验材料,构建F₂群体及F_2:3家系,结合PRSV病毒病表型鉴定,对抗病基因进行了遗传规律分析,并利用黄瓜基因组SSR引物对抗病基因prsv进行了遗传定位。1.对144个F_2:3家系进行苗期PRSV人工摩擦接种、ELISA检测,结果感病植株有114株,抗病植株有30株,经卡方检测,符合3:1比例,表明在该群体中PRSV抗性受一对隐性基因控制。2.根据前人研究报道的相关结果,挑选出311对SSR引物在亲本间进行多态性筛选,其中表现出多态性的有88对,多态率为28.3%。利用88对SSR引物对感病池和抗病池的DNA进行分析后,获得10对抗感池之间表现多态性的引物。对F₂群体DNA进行分析,最终将10对标记和抗性基因prsv定位在同一连锁群上（LOD=8）,两侧翼标记为SSR18405和SSR33284,遗传距离分别为7.1 cM和10.6 cM。将该连锁群与近期发表的黄瓜整合遗传图谱比对,发现其与黄瓜6号染色体对应,据此将prsy基因初步定位在黄瓜第6条染色体上。3.根据黄瓜PRSV抗性基因初定位区域内的基因组序列,在该区域设计新的SSR引物并筛选出在亲本间具有多态的5对。利用这5对SSR引物,对F₂定位群体重新分析并作图,构建了包含15个标记,总长为42.9 cM的连锁群,与prsv基因连锁最紧密的两侧翼标记遗传距离分别是1.8 cM和3.9 cM,二者物理距离约为1 Mb。更多还原