番茄疮痂病菌T3小种抗性的QTL分析

 利用由抗番茄细菌性疮痂病菌T3小种材料PI114490构建的回交自交群体分析其抗性遗传规律,鉴定与抗性连锁的分子标记。从516个SSR、SNP和InDel标记中筛选到72个在亲本之间有多态性的标记。单标记分析结果显示,PI114490对T3小种的抗性由分布于1、3、8和11号染色体上的多个QTL控制,其中11号染色体上的QTL能提供高达56.5%的抗性;分析各回交自交系的基因型发现,这些QTL之间可能存在互作。这为进一步研究PI114490对T3小种的抗性机理和抗病育种提供了参考依据。     

番茄疮痂病抗性遗传研究和基因定位最新进展

 由黄单胞杆菌（Xanthomonas）引起的番茄疮痂病是严重影响番茄生产的一种细菌性病害。近年来，该病害病原菌小种的快速变化，特别是X. gardneri 的扩散，加速了人们对抗性遗传、基因定位和分子标记辅助育种的研究工作。迄今已经定位了3 个抗T3 小种的基因、5 个抗T3 小种的QTL 和3 个抗T4 小种的QTL，并对部分基因或QTL 进行了精细定位，建立了标记辅助选择体系，育成了抗T4 小种的品种。本文将就这些最新的研究进展进行总结，对现存问题进行分析，并对番茄疮痂病抗性遗传研究和育种应用前景进行探讨，以期为抗番茄疮痂病育种提供参考。     

中国18 省市番茄晚疫病菌生理小种的鉴定

 利用5 个含有不同单显性抗番茄晚疫病基因的番茄材料Ts19、Ts33、W1Va700、LA1033 和L3708为鉴别寄主, 对我国18 省、市、自治区的番茄晚疫病菌201 个纯化分离物进行了生理小种鉴定。结果共鉴定出8 个小种, 即生理小种T0、T1、T1 ,2 、T1 ,2 ,3 、T1 ,2 ,3 ,4 、T1 ,4 、T1 ,2 ,4 和T3。其中, 小种T1 和T1 , 2是主流小种, 地理分布最广和发生频率最高, 分别在13 和11 个省市出现, 占样本总数的28.8 %和28.4 %;其次是小种T0 和T1 ,2 ,3 , 分别在8 和7 个省市出现, 分别占1819 %和819 %; 再其次是小1 ,2 ,3 ,4 , 在4个省市有发生, 占710 %; 小种T1 ,2 ,4 、T1 ,4 和T3 分布均少, 仅在1～2 个省市发生, 分别占3.0 %、2.5 %和2.5 %。这是我国的首次报道, 为番茄晚疫病的抗源材料筛选和抗病育种提供了病理学依据。     

番茄对晚疫病的株龄相关抗性及Ph-3的抗性机制

目前已明确番茄抗晚疫病R基因表现明显的株龄相关抗性(Age-related Resistance,ARR),但抗晚疫病QTL的抗性规律尚不明确。以携带抗晚疫病基因Ph-3的栽培种番茄(Solanum lycopersicum)‘CLN2037B’和野生种醋栗番茄(S.pimpinellifolium)‘L3708’以及易感病材料栽培种番茄(S.lycopersicum)‘LA2818’为对照,对含有抗晚疫病QTL的多毛番茄(S.habrochaites)‘LA2099’、‘LA1033’和‘LA1777’是否也存在株龄相关抗性进行了分析。结果表明,携带抗晚疫病QTL的3个材料的6叶期和9叶期植株病情级数均比3叶期明显降低,表明QTL抗性与株龄相关。利用乙烯、水杨酸和茉莉酸素合成或缺失的突变体和病毒诱导基因沉默(Virus Induced Gene Silencing,VIGS)技术,初步明确了乙烯和水杨酸参与6叶期Ph-3基因介导的对晚疫病的抗性,而茉莉酸不参与。     

抗青枯病番茄砧木的筛选

以从美国番茄遗传资源中心引进的3个抗青枯病番茄材料LA2701、LA3202和LA3526为砧木,以番茄栽培品种早冠30为接穗,采用劈接法进行嫁接试验。对嫁接苗和自嫁苗利用伤根灌注法接种青枯病菌,3个嫁接砧木均明显提高了番茄的抗青枯病水平。对嫁接植株活体内青枯病菌数量进行调查,结果表明抗性砧木有效地抑制了青枯病菌在体内的增殖。     

棕果番茄果实颜色遗传及gf位点序列变异分析

将番茄红果材料‘OH 88119’与棕果材料‘Black Cherry’杂交获得F2分离群体。通过对成熟果实外果皮、中果皮/内果皮和胎座颜色的观察,在不考虑番茄红素颜色的情况下,外果皮和中果皮/内果皮的颜色分别由一个基因控制,且独立遗传。用gf位点特异引物经PCR和RT-PCR扩增和测序,获得了‘Black Cherry’和‘紫色圣女果’的基因组DNA序列以及8个棕果番茄的cDNA序列,与红果材料中对应的GF位点序列相比,‘Black Cherry’、‘黑番茄（9T）-h’、‘黑番茄–2012’和‘紫果（圆）’的编码区出现了一个T与C替换,‘紫果（椭圆）’编码区缺失了两个核苷酸AT,而‘紫色圣女果’、‘紫玉（F1）-h-h’和‘Chocolate Cherry’则在编码区插入了一个A,这些突变分别属于gf 4、gf 3和gf 2类型,都形成新的终止密码子。根据序列差异建立了可用于鉴定gf 3和gf 4的dCAPS（Derived Cleaved Amplified Polymorphic Sequence）标记,为棕果番茄的标记辅助选择提供工具。     

辽宁部分地区番茄晚疫病菌生理小种及抗病性鉴定

将番茄材料Ts19、Ts33、W.Va700、L3708和LA1033作为鉴别寄主,对辽宁省沈阳、新民、岫岩的番茄晚疫病菌的6个菌株进行了生理小种鉴定,结果共鉴定出3个生理小种,即生理小种T0、T1和T1,2。引进的抗病材料CLN2037G、CLN2037H对辽宁地区番茄晚疫病菌生理小种T1,2表现为抗病,抗性明显优于当地材料。辽宁当地主栽品种对晚疫病没有抗性,全部枯死。     

番茄抗晚疫病基因Ph-3的RAPD标记

 以番茄抗晚疫病材料CLN2037和感病材料T2-03杂交的F₂分离群体的147个单株为试材, 通过抗病性鉴定, 选择高抗单株和高感单株分别建抗、感病池。采用BSA法筛选了230条RAPD引物, 其中引物CCPB272-03 (序列为GGTCGATCTG) 在抗、感病池扩增出多态性片段CCPB272-03₇₄₀ , 通过F₂单株验证后证明CCPB272-03₇₄₀与抗晚疫病基因Ph-3紧密连锁, 遗传距离为518 cM。     

番茄抗晚疫病材料的鉴定及初步转育

 对引入的LA1033、LA2099、LA1777等3份多毛番茄人工接种晚疫病, 证明其均高抗我国番茄晚疫病生理小种T10203, 其中LA2099和LA1777还高抗致病力极强的小种T1020304。直播杂交转育F₁种子可出苗, 但出苗率极低, 且不同母本遗传背景和多毛番茄材料组合间差异明显。与直播相比, 普通MS培养基培养成熟胚可更快速、有效地获得F₁ 杂交种植株。人工辅助授粉F₁ 自交, 田间坐果数也存在明显不同。     

寿光设施番茄尖孢镰刀菌的分离、鉴定及番茄品种感病研究

从山东省寿光市温室、大棚发病番茄植株上分离纯化获得18个菌株（SG1～SG18），通过柯赫氏法则验证菌株致病性，并结合形态学、分子生物学等方法对菌株进行鉴定。结果表明：分离纯化的病原菌均为尖孢镰刀菌番茄专化型（Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici），所引起的病害为番茄枯萎病。其中菌株SG6、SG7、SG17为番茄枯萎病菌生理小种1，其余菌株为番茄枯萎病菌生理小种3。不同番茄品种接种3个番茄枯萎病菌生理小种的盆栽试验结果表明，釜山88是比较典型的番茄枯萎病菌3个生理小种的易感病品种，圣安妮和草莓番茄是适合寿光地区栽培的较抗番茄枯萎病品种。     

番茄青枯病抗性两个相关基因功能的初步鉴定

对抗性番茄材料‘Hawaii 7996’分别接种强致病力青枯菌（RsH）和中等致病力青枯菌（RsM）后,利用双向电泳技术找到了两个差异表达蛋白质--谷胱甘肽S转移酶L3和Remorin 1蛋白。在利用携带八氢番茄红素脱氢酶基因PDS的TRV重组病毒载体通过叶片浸润法证明VIGS体系可行后,进一步利用该技术沉默上述两个蛋白质的对应基因GST-L3和Rem-1,并用半定量RT-PCR检测沉默效果。结果表明,分别沉默GST-L3和Rem-1的番茄植株抗性减弱,在接种中等致病力青枯菌（RsM）后青枯病发病率和病情指数都明显高于对照植株,说明基因GST-L3和Rem-1与番茄对青枯病的抗性相关。     

野生西瓜种质PI296341-FR抗枯萎病菌生理小种2的遗传规律

 以抗枯萎病的野生西瓜种质PI296341-FR和高度感病的高品质西瓜自交系97103为亲本杂交,获得P₁,P₂,F₁,B₁,B₂,F₂等6世代及RILs（F₂S₈）永久分离群体。采用植物数量性状主基因 + 多基因混合遗传模型,进行6世代联合分析和RILs（F₂S₈）联合分析,探讨PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种 2 的抗性遗传规律。6世代分析结果表明,对生理小种2的抗性遗传符合1对加性主基因 + 加性—显性多基因遗传模型,主基因遗传率在B₁,B₂和F₂群体中分别为31.8%,23.4%和48.6%,加性效应为0;多基因遗传率为16.5% ~ 43.9%,加性效应为2.24,显性效应为–0.75。RILs（F₂S₈）联合分析显示,对生理小种2的抗性遗传符合3对连锁的等加性主基因遗传模型,主基因遗传率为66.2%,加性效应–0.51,主基因间重组率0.16。两种遗传模型分析结果显示：PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种2的抗性遗传由主基因和微效基因共同控制,微效基因加性效应与显性效应的绝对值均高于主基因。     

苹果对炭疽菌叶枯病抗性遗传的研究及其分子标记筛选

利用两个对炭疽菌叶枯病高抗的苹果品种（系）‘富士’和‘QF-2’及两个高感品种‘金冠’和‘嘎拉’为亲本配制了4个杂交群体‘富士’ב金冠’,‘金冠’ב富士’,‘嘎拉’ב富士’,‘富士’בQF-2’。以F1群体植株为试验材料,对苹果炭疽菌叶枯病的抗性进行鉴定评价和遗传分析。结果表明,4个群体中抗、感植株的分离比分别符合1︰1,1︰1,0︰1和1︰0的理论比值,初步推测苹果抗炭疽菌叶枯病性状受隐性单基因控制,抗病基因型为rr,感病基因型为RR和Rr。以‘金冠’ב富士’F1群体为试材,采用分离群体分组分析（BSA）方法,通过对均匀覆盖苹果染色体组的500对SSR引物的筛选,获得了一个与抗病性状相关的分子标记S0506206-24,该标记与抗性基因位点的连锁距离为9.8 cM。