大白菜种质资源抗根肿病基因CRa和CRb的分子标记鉴定与分析

大白菜根肿病是一种严重影响大白菜生长的土传病害,已成为大白菜重要病害之一。CRa和CRb是大白菜抗根肿病的两个重要基因。本研究对已发表的4个CRa分子标记进行筛选,选出1对与CRa基因紧密连锁的标记,包括抗病基因标记SC2930-T和感病基因标记SC2930-Q。利用该CRa基因标记和已经验证的CRb基因标记TCR05对24份推广或拟推广大白菜品种进行筛选,选出同时具有CRa与CRb基因的品种12份,只有CRa基因、没有CRb基因的品种5份,只有CRb基因、没有CRa基因的品种3份,CRa与CRb基因均不含有的品种4份,表明CRa与CRb基因均为独立遗传的显性抗性基因。本研究对大白菜抗根肿病分子标记辅助育种具有重要的参考价值。     

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。     

小麦白粉病抗病基因分子标记开发及应用研究进展

选育和利用抗病品种是防治白粉病最经济、有效、安全的措施,优异抗白粉病基因资源的挖掘及其紧密连锁分子标记的开发是开展抗白粉病分子标记育种的基础.目前,国内外已命名了分布于16条染色体上的39个位点共55个白粉病抗病基因,其中30个已开发出分子标记,另外还发现数个与成株期抗性相关的数量性状位点.综述了国内外小麦白粉病抗病基因的定位、来源、分子标记开发、克隆,以及白粉病抗病基因的分子标记育种的最新研究进展,并分析了当前小麦抗白粉病育种存在的主要问题及解决建议.     

小麦抗白粉病基因定位及分子标记辅助育种综述

小麦白粉病是小麦生产的主要病害之一。使用分子标记技术对抗白粉病基因进行定位,并进行标记辅助育种是防治该病的十分经济、有效的措施。到目前为止,小麦基因组中已定名抗白粉病基因33个,其中22个基因位点的28个抗白粉病基因找到了与之紧密连锁的分子标记,其中一些已经应用到标记辅助育种中。对小麦抗白粉病基因染色体定位、来源及其分子标记辅助育种研究现状进行了综述,针对存在的问题提出了解决的方法。     

玉米主要病害抗性遗传研究进展

玉米病原微生物来源广泛,包括真菌、细菌、病毒和卵菌纲等,常在叶片、雌雄穗和根茎等部位引起病症, 对玉米生产造成严重影响。玉米属异花授粉作物,地域分布广泛,遗传资源丰富,基因组多样性明显,蕴含着 大量质量和数量性状抗病位点。近年来,针对玉米主要病害开展了大量的抗病基因定位和发掘工作。到目 前为止,至少克隆了4个主效抗病基因,定位了大量的抗病基因/QTL位点,获得了一批抗病获选基因。在理论 研究的基础上,积极开展分子标记辅助的抗病基因/QTL的回交导入和聚合工作,取得了明显的改良效果。从 玉米真菌病害、病毒病、卵菌纲和细菌病害等方面,总结了近年来玉米抗病遗传研究的进展。     

基于SNP标记桃抗蚜性状的基因定位

【目的】挖掘与桃抗蚜性状紧密连锁的SNP位点及候选基因,为桃抗性分子标记辅助选择育种奠定基础,并为进一步揭示桃抗蚜性状的遗传基础和分子机制提供依据。【方法】以来源于‘粉寿星’的抗蚜桃‘01-77-3’为母本,栽培品种‘中油桃13号’为父本,杂交获得F1代分离群体进行基因定位。以‘96-5-1’(抗蚜)为母本,‘10-7’(感蚜)为父本杂交获得F1分离群体作为验证定位位点准确性的材料。参考桃基因组序列(Prunus persicaGenome v2.0.a1)开发基于Sanger测序的SNP标记,在亲本(‘01-77-3’‘中油桃13号’)及各4个子代中PCR扩增后进行Sanger测序,获得候选SNP后,扩大群体验证,实现对抗性基因的初步定位。对亲本(‘01-77-3’‘中油桃13号’‘96-5-1’‘10-7’)进行覆盖度约为70×的全基因组深度测序,并基于重测序数据,在初定位区间内开发基于Sanger测序与HRM分析的SNP标记,筛选多态性标记,对‘01-77-3’ב中油桃13号’杂交后代141株实生苗进行基因分型,以获得与桃抗蚜型基因紧密连锁的分子标记。通过双亲(‘96-5-1’‘10-7’)表型与基因型一致,在精细定位区间内开发与桃抗蚜性状紧密连锁的In Del位点,以验证In Del标记与抗蚜表型是否连锁。最后,参考桃基因组分析定位区间的候选基因。【结果】通过人工接种观察蚜虫对桃F1后代单株新梢危害表明,抗蚜与感蚜比例接近1﹕1(P值为0.556;χ~2为0.348),符合孟德尔遗传规律。基于Sanger测序结果,初步将抗蚜基因定位在桃基因组Pp01_38011783与Pp01_47231340之间,物理距离约为9.22 Mb。亲本全基因组深度测序分别产生Clean data 17.109 Gb,平均覆盖度为75.19×,在Pp01初定位区间内开发基于HRM与Sanger测序的SNP标记共29对,筛选后得到11对紧密连锁的标记。基因分型结果表明,与桃抗蚜基因紧密连锁的标记位于桃基因组Pp01的45.66 Mb和46.12 Mb处,Pp01_45.66处等位基因为T和C,Pp01_46.12处等位基因为G和C,遗传距离分别为1.4 c M、2.1 c M;与抗蚜基因完全连锁的标记SNP_Pp01_45712702,位于桃基因组Pp01_45.71处,等位基因为G和T。基于亲本(‘96-5-1’‘10-7’)重测序数据,在精细定位区间内开发紧密连锁的In Del标记KYYZ_Pp01_45799758,位于Pp01_45.79处。对验证群体92个单株进行PCR扩增,经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测表明,仅1个单株基因型与表型不符,分子鉴定准确率为98.91%。【结论】利用亲本深度测序与SNP标记技术相结合的方法,精细定位了控制桃抗蚜性状的基因,将抗蚜基因缩小到物理区间460 Kb内,共包含56个转录本,包括52个候选基因。     

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。     

小麦黑胚病抗性位点检测研究进展

对小麦黑胚病抗性遗传特点、抗性位点及候选基因检测研究进行了综述,分析了抗黑胚病遗传研究中存在的抗性位点多,但是主效位点不明确、实用分子标记缺乏等主要问题,提出了明确病原菌、采用准确的接菌鉴定技术等建议,旨在开发主效抗性位点紧密连锁分子标记,通过分子标记辅助选择创制抗黑胚病小麦新种质,促进小麦抗黑胚病育种难题的解决。     

甘蔗抗褐锈病Bru1区域的鉴定及候选抗病基因的功能分析

【目的】甘蔗褐锈病是由黑顶柄锈菌（Puccinia melanocephala H. Sydow&P. Sydow）引起的最具破坏性的真菌病害之一,能造成蔗糖分降低10%—36%,严重威胁甘蔗产业发展。已有研究揭示抗褐锈病主效基因定位于Bru1区域,克隆其关键候选基因,并进行功能研究,为选育抗褐锈病甘蔗新品种提供重要的候选基因资源。【方法】利用PacBio SequelⅡ测序平台获得甘蔗栽培品种ROC22的contig水平基因组信息,鉴定到抗褐锈病Bru1区域,对其进行基因注释和克隆,分析其组织特异性和抗、感褐锈病甘蔗品种中的表达模式及其在烟草叶片的亚细胞定位和瞬时表达。【结果】基于Bru1位点区域紧密连锁的标记R12H16和9O20-F4,从该区域中注释到33个基因,结合典型抗病基因结构域,共筛选获得5个候选抗病基因,分别为Brrg99、Brrg103、Brrg108、Brrg115和Brrg116。以甘蔗栽培品种ROC22的cDNA为模板,克隆获得Brrg116的全长序列729 bp,编码242个氨基酸残基。将该基因序列分别比对甘蔗热带种和割手密种及二倍体近缘种高粱的基因组...     

抗根肿病大白菜近等基因系的构建

为培育具有抗根肿病基因的青麻叶大白菜,丰富天津地方种质资源,以优良的青麻叶自交系H227作为轮回亲本,12G57自交系作为抗根肿病基因的供体亲本,利用分子标记辅助选择技术,在BC_3F_2世代即选育出4株轮回亲本基因组含量为100%的纯合抗性单株,快速高效地构建了抗根肿的青麻叶近等基因系。从抗病性、农艺性状等方面分别对所获得4个近等基因系进行评价,结果发现表型均达抗病,主要农艺性状也均与轮回亲本H227无显著差异,表明今后不仅可用作青麻叶抗病育种实践的材料,而且可作为根肿病抗病基因定位的最佳材料。     

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。     

西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因连锁标记开发

【目的】开发与栽培西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因Fon-1紧密连锁的分子标记,为开展西瓜抗枯萎病分子辅助育种提供技术支撑。【方法】以栽培西瓜抗枯萎病品种Calhoun Gray为父本,感病品种Black Diamond为母本杂交获得的F2分离群体为供试材料,采用BSA法对Fon-1基因进行区间定位。依据11份栽培西瓜重测序信息,获取位于定位区间内的候选SNP位点。针对候选SNP位点设计CAPS/dCAPS标记,通过F2代分离群体和种质资源验证上述标记与Fon-1基因的连锁关系。【结果】通过BSA法,将Fon-1基因定位于1号染色体15 cM区间内。利用候选SNP位点信息,开发3个CAPS/dCAPS标记7716_fon、7419_fon和4451_fon,F2代分离群体以及164份西瓜育种材料验证显示,上述3个标记与Fon-1基因的连锁距离分别为0.8、1.0和2.8 cM。【结论】利用栽培品种Calhoun Gray的抗性遗传机制,开发的3个CAPS/dCAPS标记可以有效区分栽培西瓜对枯萎病菌生理小种1的抗病、感病性,为栽培西瓜品种枯萎病菌生理小种1抗性基因快速应用于栽培品种枯萎病抗性改良建立有效的技术手段。     

番茄Ty-3、I-2和Mi基因多重PCR体系的建立与应用

本研究利用已知基因型的番茄材料,筛选出抗番茄黄化曲叶病Ty-3基因紧密连锁的分子标记SCAR1、抗枯萎病I-2基因紧密连锁的分子标记SCAR2和抗根结线虫病Mi基因紧密连锁的分子标记SCAR3,并应用这3个分子标记建立能同时鉴定Ty-3、I-2和Mi基因的多重PCR体系。经多次验证,扩增的特异性片段与单引物扩增片段一致,其结果准确可靠,可用于同时对3个抗病基因的鉴定。利用该体系对300份番茄材料进行种质资源筛选,结果表明分子检测结果与接种鉴定结果几乎吻合。本研究建立的多重PCR方法简易、高效、快速,为番茄抗病材料的筛选、分子标记辅助聚合育种工作奠定了基础。     

水稻白叶枯病抗性研究进展

白叶枯病是世界水稻重要病害之一,且已成为研究植物和病原菌互作的模式,对该病的研究对其它病害有借鉴意义。目前已鉴定出29个抗白叶枯病基因,其中17个基因被定位到染色体上,4个基因已被克隆,在这些工作的基础上,已通过分子标记辅助选择和转基因方法育成了一些抗病新品系,展示了水稻抗白叶枯病分子育种的广阔前景。     

基于MAGIC群体瓠瓜白粉病抗性的全基因组关联分析

白粉病是葫芦科作物共有的病害之一，严重影响瓠瓜的产量和品质。本研究采用8个瓠瓜亲本F₈代的203个MAGIC(multi-parent advanced generation inter-cross)群体，利用2020和2021年两年的抗病表型数据，基于基因重测序过滤筛选得到的221 043个高质量SNPs进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)。在两年数据中重复检测到46个SNPs位点与白粉病抗性显著相关，在与抗病相关联的候选区段内共检测到32个候选基因，其中有12个基因预测与瓠瓜抗病功能相关。本研究首次在葫芦科作物中构建了MAGIC群体，并通过GWAS分析进行白粉病抗病基因定位，为克隆瓠瓜抗白粉病相关基因奠定了基础，也对深入了解白粉病抗性机制、辅助培育抗病品种具有重要意义。     

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）。     

水稻抗稻瘟病分子育种研究进展

稻瘟病是水稻的主要病害之一。目前,分子育种已经成为水稻抗稻瘟病育种的重要手段。就抗稻瘟病基因工程育种、分子标记辅助选择育种、稻瘟病抗性基因的分子定位及克隆方面取得的进展进行了综述。     

大白菜中与芜菁花叶病毒(TuMV)感病基因连锁的AFLP标记

 TuMV是大白菜病毒病的主要病原物之一,所以抗TuMV病毒病成为白菜抗病育种的主要目标,寻找与抗性基因紧密连锁的分子标记,进行分子标记辅助育种,是提高白菜抗病育种效率的有效手段。以抗病自交系Brp0058和感病自交系Brp0181杂交后代的F2分离群体为试材,采用分离群体分组分析法(BSA),筛选到2个与TuMV感病基因紧密连锁的AFLP分子标记,利用MAPMAKER/EXP(Version3.0)作图软件统计,其遗传距离分别为7.5和8.4cM。     

鱼类抗病育种研究进展

随着水产养殖模式从粗放型转变为集约型, 鱼类病害问题日益突出, 培育优良的抗病品种可以有效解决和减少病害问题.本文主要综述了近年来鱼类抗病育种工作, 包括家系与群体选育、分子标记辅助选育、全基因组选育及MHC基因多态性与抗病相关性的研究进展, 家系与群体选育作为选择育种的重要手段之一, 已经广泛应用于多种鱼类的抗病育种工作中, 分子标记辅助选育和全基因组选育等手段的提出推动了水产领域抗病育种研究的进步, 而与抗病表型相关联的鱼类MHC基因的高度多态性, 使其在作为抗病育种分子标记候选基因方面备受关注.同时指出了抗病育种研究中存在的问题和不足, 并对未来鱼类抗病育种的前景进行了展望, 旨在为鱼类的绿色健康养殖提供参考.