大白菜抗根肿病基因CRb的分子标记验证与种质资源筛选

大白菜根肿病是一种严重影响大白菜生长的土传病害,已成为大白菜的重要病害之一。CRb基因是抗大白菜根肿病的重要基因。本研究对已发表的6个CRb分子标记进行筛选,获得1个与CRb紧密连锁的共显性标记TCR05。该标记在抗病纯和材料中产生279 bp的PCR扩增片段,在感病材料中产生250 bp的PCR片段,在抗病杂合材料中同时产生279 bp和250 bp的PCR片段。利用TCR05对24份育种材料进行筛选,均含CRb基因,其中8份为纯合体,16份为杂合体,筛选结果与田间鉴定结果基本一致。     

大白菜抗根肿病CRb基因紧密连锁标记的开发与定位

【目的】筛选与大白菜抗根肿病基因CRb紧密连锁的分子标记并检测所筛选出标记的通用性。【方法】以含有抗根肿病基因CRb的大白菜‘CR Shinkii DH’系为父本,以感病大白菜自交系‘07Q69’为母本杂交构建F2代作图群体。根据CRb基因连锁标记TCR01、TCR05和TCR09序列锁定的芸薹种A3染色体的目标序列,开发与CRb紧密连锁的分子标记,并进行精细定位。以芸薹种不同亚种为材料,验证CRb基因紧密连锁标记的通用性。【结果】获得了与CRb连锁的1个显性和4个共显性标记。TCR25和TCR74位于CRb的一侧,TCR13、TCR42和TCR34位于另一侧。最近的2个侧翼标记TCR74和TCR13与CRb的连锁距离均为0.09 cM。TCR74和TCR13的通用性检测结果表明,这2个标记在抗根肿病材料和感病材料间均具有高的多态性。【结论】将大白菜抗根肿病CRb基因定位在0.18 cM的2个共显性标记之间,且这2个标记具有较高的通用性。     

大白菜抗根肿病分子标记研究进展

根肿病是由芸薹根肿菌侵染大白菜以及其它十字花科作物根部而引起的一种土传病害。该病害随着农业机械跨区域作业的实施等逐年加重,造成严重的经济损失,严重威胁十字花科作物的安全生产。开发与抗根肿病紧密连锁的分子标记、利用标记辅助选择培育高效抗根肿病大白菜新品种是应对根肿病危害的重要手段。多年来,大白菜抗根肿病QTL定位和分子标记开发取得重要进展,已经定位23个抗病位点,开发60多个连锁标记,尤其大白菜参考基因组序列的发布,大大促进了抗根肿病功能基因的鉴定,目前已经克隆鉴定了3个功能基因。本文对抗根肿病位点的特点、紧密连锁分子标记在最新版大白菜参考基因组中的物理位置、候选基因图位克隆情况以及潜在候选基因筛选等方面的进展进行综述,讨论了抗病育种存在的难题,并对下一步抗病研究重点提出了建议,以期为利用分子标记辅助选择创制大白菜持久抗根肿病新种质提供参考。     

利用AFLP构建大白菜高密度遗传连锁图谱

以大白菜根肿病抗性材料CR Shinki DH系和感病性材料大白菜自交系94 SK杂交F2的138个单株作为构建遗传图谱的群体。利用AFLP技术通过45对引物筛选共获得835个AFLP标记,应用其中608个AFLP标记和6个与抗根肿病基因CRb紧密连锁的AFLP标记转化成的SCAR标记构建了一张包含556个标记位点、10个连锁群、覆盖基因组长度为795 cM的连锁图谱。该图谱中每个连锁群上的标记数在10~83个之间,平均图距在0.86~4.34 cM之间,连锁群长度在43.4~120.9 cM之间。CRb基因定位于第3连锁群9 cM的范围内。     

大白菜品种资源抗根肿病鉴定

为了解大白菜抗根肿病品种的抗性表现及为育种利用提供依据,本研究对国内外抗根肿病大白菜品种资源进行根肿病人工接种鉴定和分子标记鉴定。结果表明:94份接种青岛根肿病菌的鉴定品种中有74.46%为抗病品种,其中表现免疫或高抗的占鉴定品种的65.95%;65份接种2012年双龙根肿病菌的品种中12份表现抗病,占18.46%,其中表现高抗的有5份,占鉴定品种的7.69%;50份接种2013年双龙根肿菌的品种中表现抗病的仅有2份,占鉴定品种的4%;KBrH129J18R分子标记鉴定的86份品种中有56份出现抗病特征条带,占鉴定品种的65.12%,抗青岛根肿病菌的品种分子标记中大都有抗病条带出现。     

基于远缘杂交法的抗根肿病甘蓝新种质创制研究

以3份携带CRb基因的抗根肿病大白菜抗源CCR1、CCR2和CCR3为母本,与15份不同类型的甘蓝纯系进行远缘杂交,以获得抗根肿病甘蓝新种质。胚胎拯救法获得的平均成苗率分别是常规田间直接授粉的19.25倍、5倍和35倍。筛选出含有CRb基因的双二倍体,以CCR1、CCR2和CCR3为母本获得的种间杂种的自然加倍率分别为18.5%、48.3%和12.6%。对43株BC2单株进行遗传背景筛选等,表明单株17B14和17B15与甘蓝的遗传背景最为相近,且遗传背景与回交亲本甘蓝相似度更高,可用于下一步回交转育。通过远缘杂交及前景+背景选择快速获得抗根肿病甘蓝渐渗系,为甘蓝新品种的改良和培育提供了重要材料基础。     

抗根肿病大白菜小孢子培养及分子鉴定

以10个抗根肿病大白菜品种为试材,研究影响小孢子出胚的因素,并对DH植株进行根肿抗性分子检测。结果表明,基因型是影响出胚的最主要因素,参试的10个品种中仅有3个出胚,其中15CR82出胚率最高,为3.36个/蕾。基因型还决定了胚状体的类型及大小,胚的大小对于转绿成苗率有一定影响。一般直径大于2 mm的胚状体容易转绿成苗。用根肿抗性基因CRa的特异分子标记CRaEXON4-3筛选DH群体,获得27个携带抗性基因植株。     

不同类型大白菜品种根肿病抗性试验

大白菜根肿病在我国17个省区发生,近年来该病害发生严重的地区造成大白菜产量损失30%,其已成为我国大白菜生产上主要的病害之一。对17个大白菜品种或组合根肿病抗性进行田间鉴定试验。结果显示,不同类型大白菜品种根肿病抗性由强到弱依次为:合抱类型、直筒类型、快菜类型和叠抱类型,并筛选出高抗根肿病、综合性状优良的大白菜品种5个。     

抗根肿病大白菜材料SSR分子标记的初步筛选

为了明确抗根肿病大白菜材料CCR12049中的抗病基因,进一步开发分子标记。以高抗根肿病的高代自交系大白菜CCR12049、高感根肿病的高代自交系大白菜CM12081、CCR12049和CM12081杂交得到的F₁及F₁自交构建的F₂分离群体为试材,通过人工接种鉴定、聚丙烯酰胺凝胶电泳和序列比对。结果显示,该抗病材料中的根肿病抗性由显性单基因控制;36对引物在2个亲本和F₁中初步筛选出4对有多态性的引物,在F₂中进一步验证,发现只有1对(cr-26)在F₂中的扩增结果与表型鉴定一致;2个亲本及F₁的PCR产物测序比对发现,在95~111 bp这个位置,抗病亲本和F₁的序列完全相同,但是感病材料在这个位置出现了17个碱基(TCTCTATCTCTTACGCA)的缺失。可以推断抗病材料可能是由于这17个碱基的插入从而表现出抗病性,该标记可以将抗感材料区分开,该标记可以作为一个初步筛选白菜抗根肿病的SSR分子标记来利用。     

大白菜干烧心病基因AFLP分子标记的研究

干烧心病是危害大白菜生产的主要病害之一,是由缺钙引起的生理性病害;不同品种间在抗干烧心病特性上表现出明显的差异;本实验以抗病品系小孢C8和感病品系651A及其F2群体为材料,进行了大白菜干烧心病基因的分子标记研究,获得了1个与大白菜干烧心病基因紧密连锁的AFLP标记（E10/M05）。     

10个DNA分子标记在小麦抗条锈病辅助育种上的应用

条锈病是小麦新品种大面积推广应用的主要限制因素。分子标记辅助选择是对小麦遗传资源抗性评价和加速抗性品种培育的有效途径。本研究以6份陕西省汉中地区主要推广的小麦品种、4份汉5与贵农22杂交后选育的高代品系、32份汉6与贵农22杂交后选育的高代品系、2份育种材料及1份抗锈性鉴定诱发品种铭贤169为材料,利用与小麦抗条锈病基因有关的10个DNA分子标记,检测了45份供试材料中抗条锈病基因的分布情况。结果显示,供试材料中携带Yr9-2基因的最多,占93.33%,其次为Yr5基因,占84.44%,携带Yr9-1基因的占80.00%,Yr15基因在45份供试材料中都没有检测到;铭贤169中10个标记位点都没有检出抗性基因;同时在1个材料中检测到4个抗性DNA标记的最多,占22.22%。有的抗条锈病分子标记是基于特定的材料而构建的,不一定适合对所有小麦资源进行抗性检测,与目标基因有多个连锁标记时选择遗传距离最小的标记,在抗病品种培育过程中分子标记检测应结合田间抗病性鉴定共同筛选抗性材料。     

大白菜抗根肿病系列新品种选育与推广应用

正大白菜根肿病已成为严重制约辽宁省乃至全国大白菜栽培的重要病害之一。辽宁省的发病面积约占年播种面积的20%。农业防治和农药防治尚不能有效的防治根肿病的危害,因此抗根肿病育种被认为是最为经济有效的途径。项目组在国家自然科学基金、辽宁省科技厅和教育厅科研项目的资助下,针对根肿病这一世界性难题开展了大白菜抗根肿病基因的挖掘和利用研究。经过十余年的努力,取得的创新成果为:(1)首     

向大白菜A1,A2同步转育抗根肿病基因和显性核不育基因的研究

根据大白菜复等位基因遗传假说及抗根肿病基因由一个显性核基因控制的结论,以现有的抗根肿病雄性不育系作为不育源,以大白菜自交系A1,A2为轮回亲本,经过抗病筛选、连续回交、测交、自交等转育方法,将抗根肿病基因和核不育基因同时向A1,A2中转育,分别得到抗根肿病的新甲型两用系、临时保持系。     

抗根肿病桔红心大白菜甲型“两用系”转育研究

根据大白菜"核不育复等位基因遗传假说"、抗根肿病基因和球心色的遗传规律,提出抗根肿病桔红心大白菜甲型"两用系"转育模式。依照转育模式采用杂交、回交、自交、系内交和测交等方法,对不同转育世代依次进行球心色筛选、抗性鉴定、经济性状筛选和育性调查,经过4代转育得到抗根肿病桔红心大白菜甲型"两用系"。     

陕南山区54个番茄地方品种抗病基因鉴定

为筛选具有抗病基因的番茄地方品种,培育出综合抗性好的优良品种。研究利用Ty-2、I-2、Tm-2a、Cf-9、Mi-1等基因标记对课题组2017-2019年在陕南三市收集的54份番茄地方品种,开展番茄主要病害的检测。通过试验,有3份材料同时检测出5个抗病基因分子标记,18份材料检测出2个以上抗病基因分子标记,这说明陕南山区番茄地方品种具有抗性基因的重要基因源,可以作为抗性亲本材料进行杂交育种。     

微型大白菜“娃娃菜”根肿病抗性遗传规律及分子标记辅助选择研究

以高抗根肿病大白菜材料CCR001、感病娃娃菜材料CM002以及后代材料F_1、F_2、BC_1为研究对象,分析娃娃菜根肿病抗性遗传规律,结果表明:符合孟德尔遗传规律,材料中根肿病抗性受显性单基因控制。采用分子标记辅助选择法与菌土法对F_1、F_2进行抗病性鉴定,印证了分子标记辅助选择根肿病抗性育种是可行的。     

江苏省主栽油菜品种根肿病抗性鉴定及分子标记检测

在安徽省休宁县田间病圃内,利用根肿菌4号生理小种,对江苏省主栽的30个油菜品种进行根肿病抗性鉴定。同时,利用已报道的与抗4号生理小种位点PbBa8.1紧密连锁的分子标记A08-300对这30个品种进行分子检测。结果显示,30个品种的病情指数均在47及以上,都属于感病或高感品种。此外,分子检测结果表明,这30个品种中都不含有抗根肿菌4号生理小种的分子标记。目前江苏省主栽油菜品种中没有抗根肿病品种,各品种极易受到根肿菌的侵染,应引起生产者和育种者的高度重视。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi-b多重PCR体系的构建与应用（英文）

稻瘟病是我国水稻主产区的重要病害之一,其主效抗性基因Pi-ta和Pi-b在我国很多稻区表现广谱持久的稻瘟病抗性,被广泛应用于我国的水稻育种和生产。本研究选用稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b及其等位基因的功能标记,在对22份分别已知抗病基因Pita和Pi-b以及感病基因pi-ta与pi-b组成的水稻品种检测验证基础上,建立了2套稻瘟病基因多重PCR体系:体系I同时检测抗病基因Pi-ta与Pi-b,体系II同时检测感病基因pi-ta与pi-b,并利用2套体系对336份高世代育种材料进行检测,与单标记检测结果比较,表现稳定可靠,重复性好。本研究构建的抗稻瘟病基因分子标记多重PCR体系可用于水稻种质资源的快速评价和抗稻瘟病分子标记辅助育种。     

大白菜软腐病抗性的分子标记筛选

本试验以抗、感软腐病的大白菜材料为亲本,以其F2代分离群体为试材,采用AFLP分析技术结合BSA分组法,以E2M3引物组合筛选出一个150 bp的与感病基因连锁的标记;利用获得的分子标记对F2代分离群体进行了分子鉴定。结果表明:分子标记与抗性鉴定结果具有很高的一致性,证实了所筛选出的标记基因应用于抗性鉴定的可行性。     

小麦抗赤霉病遗传育种研究进展及思考

小麦赤霉病是世界性病害,严重危害小麦生产,已成为我国粮食安全的重大威胁.国内外在小麦赤霉病抗源筛选、抗病基因发掘与克隆及抗赤霉病育种等方面取得重大进展.从抗赤霉病早期遗传研究、抗病基因/QTL挖掘、基因/QTL效应研究和抗病基因克隆等方面回顾了抗赤霉病遗传研究进展,并对基于表型选择和分子标记辅助的抗赤霉病育种成就进行了总结.在分析现有普通小麦抗源和外源抗性材料的育种利用局限的基础上,针对性地提出3点建议:一是加强对已育成和推广品种的抗性鉴定,筛选其中的抗病品种进行抗病基因研究;二是利用抗病基因的加性效应聚合现有品种携带的不同抗病基因,减少抗病基因与不利农艺性状的连锁累赘,培育抗赤霉病高产品种;三是加大外源基因的发掘、改造和利用.