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网纹甜瓜白粉病的抗性遗传研究

臧全宇  
【摘要】: 网纹甜瓜(Cucumis melo L. var. reticulatus Naud.)是厚皮甜瓜亚种中的一个变种,在中国、日本、西班牙、意大利、美国、俄罗斯、伊朗等国家广为栽培,其中我国甜瓜的面积和产量均居世界第一。目前,白粉病是制约甜瓜产业发展的最严重因素之一,已引起广大研究者的高度关注。 本实验以高抗白粉病品种和高感白粉病品种及其后代为材料,对白粉病的抗性遗传进行了研究,分析测定了人工接种后有关酶活性和MDA含量的变化,并对抗白粉病的分子标记进行了初步探索。主要研究结果如下: 1.根据田间自然发病的病害症状,以及病原物镜检和回接鉴定,明确网纹甜瓜白粉病的病原是瓜单囊壳菌(Sphaerotheca fuliginea)。对供试的6个世代(抗病亲本P_1、感病亲本P_2、F_1、F_2、BC_(1P1)和BC_(1P2))进行田间诱发鉴定和苗期接种鉴定结果发现,F_1和BC_(1P1)的抗性与抗病亲本相似,均表现为抗病,而感病亲本表现为感病,且F_2群体和BC_(1P2)群体中抗感分离比例分别接近3∶1和1∶1,说明网纹甜瓜对白粉病的抗性主要由单基因显性控制。另外,以2个抗病亲本和3个感病亲本配组杂交获得的25个杂交组合(包括5个亲本自交后代)中,凡双亲之一是抗病亲本,其F_1均表现抗病,若双亲均为感病亲本,则F_1均表现高感。但是,试验发现,理论上应该表现抗病的材料,仍有轻微的白粉病发生,说明网纹甜瓜白粉病的抗性除了上述显性基因控制外,可能还存在一些修饰基因。 2.对P_1、P_2和F_1三个网纹甜瓜品种进行接种后不同时间超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(G-POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)的活性及MDA含量的测定,结果发现:网纹甜瓜对白粉病的抗性与这些酶活性及MDA含量密切相关,接种后上述酶活性总体上呈现上升趋势,并均高于未接种对照;抗病亲本(P_1)的各种酶活性总体上高于感病亲本(P_2),而MDA含量则低于P_2;然而,上述几种酶的活性变化趋势并不完全一致,3个品种其叶片的APX、G-POD活性和MDA含量一直稳定上升,CAT的活性(F_1在接种2h时下降除外)也保持稳定上升,而SOD和PPO活性则经历升高—降低—再升高的变化,且品种间的变化态势不完全相同。 3.将RAPD分子标记与BSA方法结合对F_2群体进行筛选。采用BSA法选取极端抗病和极端感病的F_2单株构建抗感基因池。从48个引物中筛选与白粉病抗病基因连锁的RAPD标记。筛选到6个引物中有差异片段,但经进一步鉴定检验后,结果以RAPD-S60可以在抗病池和抗病亲本中扩增出与白粉病抗性相关的差异条带。


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