分子标记在水稻抗稻瘟病育种中的应用

稻瘟病是水稻生产上的重要病害之一，抗病品种的选育和利用是防治该病的有效途径。本文主要综述了分子标记的特点及种类、稻瘟病抗性基因的标记定位以及分子标记辅助选择在抗稻瘟病育种中的应用。     

烟草引种资源黑胫病、TMV及PVY抗性分子标记辅助筛选

本研究对54份国外引进烟草种质资源进行了黑胫病、烟草普通花叶病(TMV)及马铃薯Y病毒病(PVY)等主要病害抗性的分子标记辅助筛选,并对上述资源同步开展了TMV及黑胫病人工接种抗病分析。研究结果表明:共筛选到2份资源抗黑胫病、TMV及PVY,5份资源双抗黑胫病及PVY和1份资源双抗TMV及PVY。黑胫病与TMV抗性分子标记鉴定的结果为人工接种抗性鉴定结果证实,即筛选到11份资源含抗TMV的N基因和14份资源含抗黑胫病的Ph基因。本研究结果有助于大批量的开展种质资源的抗性筛选,加快抗病烟草品种选育进程。     

开发与柑桔抗溃疡病基因连锁的由RLK-RGC衍生的分子标记

本文是在先期研究工作的基础上,利用从柑桔与枳属间杂种的基因组DNA所获得的类受体激酶(RLK)的候选抗病基因序列,重新设计引物,对柑桔抗溃疡病材料和感病材料开展以PCR扩增为基础的对比分析,其中一对引物‘19h16/DdeI'的扩增产物经限制性内切酶DdeI酶切,揭示了抗性材料(Ichang Papeda,Meiwa kumquat,Maruhi kumquat and Nagami kumquat)和感病材料(Flying Dragon,Valencia orange and Palestine sweetlime)之间的多态性差异,同时,在C.Ichangensis的自交F1代和Palestine sweetlime× Ichang Papeda的杂交F1代群体中也见明显的多态性差异;对这些F1代个体进行溃疡病病原[Xanthomonas axonopodis pv.Citri(Xac)]接种作抗病性表型鉴定,结果表明,该分子标记‘19h16/DdeI'与柑桔溃疡病抗性密切相关;经纯化测序的结果进一步证明,抗性材料PCR扩增产物具有完全一致的序列和DdeI酶切位点,但感病材料缺少这一DdeI酶切位点;染色体步行(primerwalking)在BAC文库的对应单克隆中获得了一个完整的抗病基因序列,与以前获得的2个抗病基因序列‘17o6RLKP'和‘26m19RLKP'相比,‘19h16RLKP'也具有Xa21抗病基因蛋白的所有特征,包括含有一个信号肽、同样数目的亮氨酸重复序列、跨膜域和激酶域等.基于该序列的开放读码框,发展了特异性更强可靠性更高的另一分子标记,在今后的研究工作中具有较大的应用潜力.     

抗主要病害烟草种质资源的筛选

为了筛选出抗主要病害的烟草种质资源推荐给育种者应用于选育抗病新品种,从云南烟草种质库中分别选择了56个、26个和146个烟草种质资源,采用人工接种的方法开展黑胫病、南方根结线虫病和TMV的抗性鉴定.结果表明,共有17个种质抗黑胫病,如筑波1号、津引1号、落地黄、Coker Tobacco、安选79-1、OX414、H80A432和革新3号等;有11个中抗黑胫病,如巴引1号、Carifoniavalle、8022、MC 101、Islangold、金星6007;13个中感黑胫病,15个感黑胫病.NC95、台烟7号、Carifoniavalle、筑波1号、巴引1号、巴引2号、小白筋和MC101等8个品种抗南方根结线虫病,16个品种中抗南方根结线虫病.抗、中抗、中感和感TMV的品种分别为38、45、52和11个,所占的百分比分别为26.03%、30.82%、35.62%和7.53%.所有筛选出的抗病品种都推荐给育种家选择用于选育新品种.     

抗病毒剂VA诱导烟草产生PR蛋白及对TMV侵染的抗性

本试验用天然抗病毒剂VA作诱导因子,抗病品种枯斑三生烟(Nicotiana tabacum L.SamSun NN)和感病品种三生烟(Nicotiana tabacum L.SamSun)经VA诱导处理后(清水作对照)接种TMV.结果表明,VA可局部和系统地诱导烟草叶片对TMV产生抗性,其枯斑抑制率可达40%～60%,枯斑直径比对照减少30%～50%,且在抗病品种SamSun NN中,VA+TMV处理明显增加了PR蛋白的含量,在不接种情况下VA诱导的烟草叶片中PR蛋白表现很弱.在感病品种SamSun烟中,VA不能诱导PR蛋白产生.说明VA诱导PR蛋白含量的增加与VA抑制TMV在烟草体内的扩展有关.     

烟草青枯病抗性分子标记的研究进展

近年来分子标记逐渐应用到了烟草青枯病抗性研究方面。本文论述了烟草青枯病的症状、病原菌及致病机理,总结分析烟草青枯病抗性遗传机理,比较了常见的几种应用于烟草的分子标记类型,并对烟草青枯病抗性分子标记、烟草遗传连锁图谱、烟草青枯病抗性QTL定位方面的研究进展进行了综述,最后分析和讨论了烟草青枯病抗性分子标记研究与开发中存在的问题以及今后的发展方向。     

水稻抗稻瘟病基因Pi35功能性分子标记的开发及其应用

稻瘟病是水稻生产上的严重病害,利用抗病基因培育抗病品种是控制稻瘟病最经济而有效的措施。在日本,稻瘟病部分抗性基因Pi35作为广谱持久抗性基因已广泛应用于水稻育种和稻瘟病防治实践。但是,Pi35基因在我国的资源和品种中的分布情况不清,制约了这一重要基因在我国育种实践中的应用,急需开发实用的分子标记,并系统研究该基因在我国的品种及其亲本中的分布情况,为稻瘟病抗性育种服务。本研究通过比对抗、感品种中Pi35等位基因序列,发现一个能检测抗、感病性差异的特异SNP(3780 T),并据此开发了Pi35基因的功能性分子标记Pi35-d CAPS。利用该标记检测了抗源藤系138的衍生品种10份、微核心种质204份和主栽品种67份,结合测序鉴定,确认5份藤系138衍生品种(垦鉴稻3号、垦鉴稻6号、垦稻8号、绥粳3号和龙粳34)及2份微核心种质(粳稻品种抚宁紫皮粳子和籼稻品种细麻线)携带Pi35基因。本研究结果为通过分子育种手段高效利用Pi35基因改良我国水稻(特别是籼稻)品种的稻瘟病抗性提供了手段。     

分子标记在稻种资源中的应用

对近二十年来发展起来的多种分子标记技术作了简要的介绍。简要地综述了分子标记技术在稻种资源方面的有关应用，主要内容有：(1)栽培稻的起源与进化；(2)水稻遗传多样性研究；(3)有利基因的定位与应用；(4)遗传图谱构建。     

小麦抗病种质贵农775中抗白粉病基因的RAPD标记

运用RAPD技术,采用分离群体分组分析法（BSA）进行了小麦种质贵农775抗白粉病基因连锁的分子标记研究,其中有一个引物S2018在抗病亲本贵农775和抗病材料中扩增出了特异的DNA片段,而在感病材料和感病亲本丰产3号中没有扩增出同样的DNA片段。此片段长度约为880 bp。用F2分离群体（106株植株）进行遗传连锁性分析,引物S20188     

烟草PVY抗性的遗传分析与分子标记筛选

本文以抗马铃薯Y病毒(简称PVY)的烟草品种RY5,感病品种Coker176为亲本,构建F1、正反交F2和正反交BC1群体,苗期摩擦接种PVY的抗性遗传分析结果表明,接种后第21d群体PVY抗性数据符合孟德尔单基因隐性质量性状的遗传模型。接种后第28d群体PVY抗性数据偏离孟德尔单基因隐性质量性状的遗传模型。提取F2代群体中抗病和感病单株DNA,从多条RAPD引物和一对SCAR引物中,筛选出两个紧密连锁的分子标记。RAPD标记O12V3695与RY5的抗病基因对应的显性等位基因位点(Va)间的遗传距离为2.10cM,而SCAR标记与Va间的遗传距离为2.52cM,这两个分子标记可用于抗PVY抗性育种。     

南瓜抗CMV基因的RAPD分子标记筛选

以抗病自交系K01和感病自交系K02杂交后自交所得的F2群体为材料,采用分离群体分析法筛选与南瓜抗CMV基因连锁的RAPD分子标记。通过520个随机引物和310组双引物的RAPD扩增分析,共找到了2个与南瓜抗CMV亲本K01中的抗病基因相连锁的分子标记S4391400和S19 S345600。这2个标记与K01的抗病基因的重组率分别为7.5%和11.8%,遗传距离分别为7.1和11.7 cM。     

小麦抗叶锈病基因Lr19的SRAP标记

以Thatcher和23个以Thatcher为遗传背景的小麦抗叶锈病近等基因系及TcLr19与Thatcher杂交的F2植株为材料,首次应用SRAP技术开展小麦抗叶锈病基因Lr19的SRAP分子标记研究,获得一个与小麦抗叶锈病基因连锁的分子标记,命名为M73,与目的基因的遗传连锁距离为2.6 cM,为分子辅助育种、构建密集的遗传图谱和最终实现Lr19基因的克隆奠定基础。     

与大豆SMV3号株系抗性相关的分子标记的鉴定

对大豆花叶病毒SMV抗性的遗传研究一直是大豆抗病遗传研究的热点之一。本研究以哈91R3-301×黑农41组合构建了遗传群体,其F2分离单株的SSR标记基因型基本符合1:2:1的比例,说明这个群体没有偏分离。根据F3株系的病情指数分布推测SMV3的F2成株抗性似乎由多基因控制。根据SSR分子标记的基因型和F2:3株系对SMV3抗病性表型结果连锁分析,推测Satt296是与大豆花叶病毒(SMV)3号株系抗性主基因连锁的分子标记,应用Joinmap作图软件将该标记定位在D1b连锁群上,这一结果与部分文献报道的研究结果一致。本研究获得的与抗性基因连锁的分子标记在其他的RIL群体中的验证得到了初步证实,推测定位在D1b连锁群上的抗性座位可能是控制SMV3的主基因之一,该标记可望应用于大豆抗SMV3的分子标记辅助选择。     

小麦品系抗小麦白粉病基因分子标记鉴定

利用与3个抗小麦白粉病基因(PmPS5A, PmPS5B, PmY39)连锁的微卫星标记对分别由波斯小麦PS5和（或）小伞山羊草Y39衍生的72个小麦抗病品系进行了抗白粉病基因鉴定。在24个由波斯小麦PS5和小伞山羊草Y39合成的双二倍体Am9衍生的品系中,有2个品系含有PmPS5A的标记,有19个品系含有PmPS5B的标记,有7个品系含有PmY39的标记,还有     

与黄瓜抗枯萎病基因连锁的RAPD标记

以黄瓜抗枯萎病亲本WIS2757和感枯萎病亲本津研2号及其F2分离群体为试材,采用分离群体分组分析法(BSA)进行了与黄瓜抗枯萎病基因连锁的分子标记研究。运用RAPD技术,利用780条RAPD引物对抗、感亲本进行筛选,其中有113条引物在两亲本之间表现多态性,但仅有引物S49在两组间多态性标记与亲本的多态性标记相同。经F2单株分析,引物S49扩增出的特异DNA片段与WIS2757抗黄瓜枯萎病基因连锁,遗传距离为14 cM。DNA标记条带大约为300 bp,定名为S49-300。     

小麦新种质YW243抗条锈病新基因的AFLP标记

小麦新种质YW243抗条锈病新基因对条锈菌具有较宽抗谱，对26个不同毒性谱的条锈菌菌系免疫到近免疫，与已知基因系抗病谱不同，可能为新的基因或基因组合。遗传分析表明，YW243对条锈菌条中31号小种的抗性由显性单基因YrX控制。通过BSA法对1056对MseI/EcoRI AFLP引物进行筛选，结果表明7对引物可扩增出多态性片段，通过对F2群体单株遗传连锁分析和作图软件分析，结果表明，2个AFLP 标记M54E63-700、M54E64-699与YrX连锁较紧密、遗传距离为9.27 cM，为该基因的精细作图和分子标记辅助育种打下了一定基础。     

小麦抗条锈基因Yr6分子标记初步研究

小麦抗条锈基因Yr6在我国小麦育种中应用很少,寻找该基因的分子标记将有助于促进该基因的合理利用。将Yr6与其他有效的抗条锈基因相结合可以拓宽品种的抗病谱,延长育成品种的使用年限。本研究中,共用653条RAPD引物和小麦7B染色体上的36对SSR引物对Yr6的近等基因系进行了DNA多态性分析,对PCR产物具有多态性的SSR引物进一步检测了Yr6基因的2个载体品种。结果共有93条RAPD引物(占总数的14.2%)和5对SSR引物(占总数的13.9%)在抗病近等基因系Yr6/6×Avocet S和感病材料Avocet S间稳定扩增出了差异条带,其中SSR标记Xwmc76和Xwmc276在Yr6基因的载体品种Heines Kolben和Heines Peko中检测出了与Yr6/6×Avocet S中相同、而与感病亲本Avocet S中不同的多态性扩增条带,说明这2个SSR标记可能与Yr6基因连锁。     

普通小麦品种“豫麦66”抗白粉病基因的鉴定与分子标记

豫麦66是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的小黑麦后代品种。本试验通过抗病鉴定与遗传分析, 明确了豫麦66携带1个抗白粉病显性单基因, 暂命名为PmYm66。采用2个以豫麦66为抗病亲本的杂交组合(豫麦66/铭贤169和豫麦66/ND3509)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)找到了与PmYm66连锁的分子标记XKsum193、EST48、EST83和EST84, 抗病基因和分子标记的顺序为EST48—EST83 (EST84)—Xksum193—PmYm66, 并通过中国春缺体-四体、双端体和缺失系将PmYm66基因及其连锁的分子标记定位在2AL染色体臂末端。多小种鉴定结果表明PmYm66(豫麦66)与2AL染色体臂上已有的Pm4a(Khapli/8Cc)和Pm4b(Armada)基因存在致病反应型差异。     

豌豆抗白粉病资源筛选及分子鉴定

由豌豆白粉菌引起的白粉病是豌豆生产上的重要病害,利用抗病品种是防治该病害最经济有效的方法。本研究在控制条件下苗期接种鉴定了396份豌豆资源对2个不同地理来源的豌豆白粉病菌分离物EPBJ和EPYN的抗性,用4个与豌豆抗白粉病基因er1连锁的SCAR标记对66份免疫或抗病资源进行标记基因型鉴定。结果表明,在鉴定的396份资源中,有101份资源表现免疫或抗病,其中对分离物EPBJ和EPYN免疫的资源分别为59份(14.9%)和60份(15.2%),对2个分离物均免疫的资源有54份(13.6%);在鉴定的82份中国资源中,有8份对2个分离物均表现免疫。分子标记将66份免疫或抗病资源鉴定为13个标记基因型,同一地理来源的抗性资源分属不同的标记基因型,其中8份来自中国云南的抗性资源分属7个标记基因型。研究表明,中国存在有效的豌豆白粉病抗源,抗性资源具有丰富的遗传多样性。     

利用SRAP技术获得与抗甘薯茎线虫病基因相关的分子标记

用高感甘薯茎线虫病的甘薯品种徐薯18和高抗茎线虫病的徐78-1杂交,得到其F1分离群体。根据连续3年的抗病鉴定结果,从中挑选出8个高抗和8个高感茎线虫病的株系,构建抗病池和感病池。分别以抗感池基因组DNA为模板,用225对SRAP引物组合进行PCR扩增,其中77对引物组合在抗、感池间表现出多态性。通过一组小群体的进一步筛选,有4对引物组合被认为与甘薯茎线虫病抗性基因相关。这4对引物组合分别对2个亲本、抗感池和F1分离群体中的65个抗病株系和79个感病株系基因组DNA进行SRAP分析,有2对引物组合（a5b12和a9b11）各获得1个与甘薯茎线虫病抗性基因紧密连锁的分子标记SP1和SP2,它们与抗甘薯茎线虫病基因的遗传距离分别为4．86cM和4．17cM。获得的分子标记对克隆抗病基因和利用分子标记辅助选择提高育种效率具有重要的意义。