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《福建农林大学》 2000年
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甘蔗抗感黑穗病池的构建和抗病基因分子标记

许莉萍  
【摘要】: 由甘蔗黑穗病菌(Ustilago sictaminea Syd.)引起的甘蔗黑穗病是一种世界性的 主要病害,在世界各植蔗区普遍发生,造成感病品种蔗茎产量和蔗糖分的严重损失, 在旱地甘蔗上为害更为严重,公认控制该病最经济有效的途径是种植抗病品种。美 国、巴西,古巴和中国等主要产蔗国均把抗黑穗病性作为甘蔗育种的主要目标之一, 抗病性鉴定的方法直接影响抗病育种的成效。迄今,育种实践上仍是采用人工接种 田间种植抗病性鉴定,且抗病性评价指标单一,有其固有的局限性,急需完善这种 鉴定法并发展分子标记辅助选择法(MAS)。利用MAS,首先必需找到与抗病基因稳 定连锁的标记,而有关该基因的分子标记国内外尚未见报道。本研究利用高抗与高 感黑穗病的亲本杂交(CO1001×Ya71-374)所产生的分离材料,通过2次新植和1 次宿根的人工接种试验,补充和完善人工接种田间种植抗性评价的方法,提出以标 准品种作参照,多指标聚类分析评价抗病性的方法,并利用BSA方法,筛选出与甘 蔗抗黑穗病基因稳定连锁的RAPD标记,为进一步利用MAS和抗黑穗病基因的克 隆打下基础。 相关分析结果表明,病害流行参数SDD、IPmax、Ymax和AUDPC之间的两两 相关均达0.05或0.01的显著水平,且并不因作物季的不同而异,说明前人以单一的 IPmax、Ymax或AUDPC作为抗病性评价指标有一定的合理性。 抗性稳定性分析表明,不同抗性类型的材料其抗病性在新植→宿根,新植→新 植的重演性差异明显,重演率从10.0%~100.0%。具极端抗性水平(如高抗或高感) 的材料其重演率高,其次为抗或感,中等抗性类型的重演率极低。说明具极端抗性 的材料通过较少次数的接种鉴定就可得到较可信的结果。 抗性鉴定结果表明,同一材料各病害流行参数值在不同作物季是各异的,且大 多数供试材料在同一作物季,依照单一的Ymax、IPmax或AUDPC进行抗病性大小 排序的结果是不同的,说明了设置标准对照种及多指标综合评价抗性的必要性。通 过LP、SDD、IPmax、Ymax和AUDPC等参数的聚类分析并参照标准对照种,对供 试材料的抗病性作出评价,构建了可用于目的性状江锁标记的抗、感池。 通过PCR反应参数的优化,建立了稳定的甘蔗RAPD分析体系。即在25 v L 反应混合液中,含二.spL10XpCRbuffCFglsngig板DNA,2.0mmd.LJMg’”,120if mol.L” dNTPs和 IU Taq酶,采用 10个低严紧度和 35个高严紧度相结合的 PCR循 环体系,可获得稳定的RAPD结果。 用抗、感池DNA为模板,以RAPD为主翌技术,用118个10iner引物进行 PCR,经BSA重复检测,只有引物Sa表现抗、感池DNA间的差异,且在两池个 体上得以证实,扩增出一条抗病基因型所特有的分子量约520hp的多态性片段,证 明了这一多态性片段的可靠性,记为Sa-520。 扩展实验结果显示,Sa在池外同一家系其它抗病个体及抗病甘蔗品种上也扩增 出这条多态性片段,而在池外同一家系其它感病个体上和感病甘蔗品种上不存在, 再一次证明了Sa-520与抗病基因的稳定连锁关系。
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