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番茄抗灰霉病和晚疫病基因定位及分子标记多基因辅助选育技术研究

李君明  
【摘要】:番茄晚疫病和灰霉病是世界性周年频发的重要病害,特别是在设施栽培条件下,严重影响番茄的产量和品质。目前我国还未有抗病品种选育成功的报道,而且相关研究工作始终处于相对滞后的地位。就普通栽培种番茄而言,对晚疫病和灰霉病通常表现感病,虽然野生资源是番茄抗病育种的宝贵材料库,但对灰霉病还尚未有较好的抗源材料。因此,筛选抗晚疫病和灰霉病的抗病新材料,并应用常规育种与分子生物学相结合的手段,深入挖掘抗病资源材料,是解决目前生产中亟待解决问题的有效途径。本研究针对生产实践需要,结合番茄已有研究结果,对抗晚疫病和灰霉病的材料进行了鉴定筛选,并利用现代生物学的技术对抗病基因进行了研究,旨在为抗病育种奠定基础。主要结果如下: 1.对来自番茄8个种的22份野生资源材料进行了苗期人工接种抗病性鉴定,筛选出多毛番茄PI134417、PI126445、PI247087、LA1392、LA1341,类番茄茄LA2951、LA2408等7份抗灰霉病资源材料。上述材料人工接种7天后,病斑占叶面积的比例少于5%。综合国内外研究结果初步认为,野生资源材料中的部分多毛番茄和类番茄茄可作为番茄抗灰霉病的资源材料。 2.筛选出一些高抗我国番茄晚疫病的资源材料,包括兼抗目前我国8个不同生理小种的多毛番茄LA1777、LA1033、LA2099,结合胚培养对上述材料进行了初步转育。利用近等基因系,明确了含抗晚疫病基因Ph-2和Ph-3的番茄材料,苗期呈现明显的株龄抗性,即幼苗期随株龄的增加,对晚疫病的抗性呈现明显的增强趋势。 3.利用抗灰霉病的多毛番茄PI134417和优良品系99165-30构建的200个BC_1分离群体,结合AFLP、SSR标记,构建了长度为801cM,包含13个连锁群的番茄分子遗传连锁图谱,并对控制番茄灰霉病的基因进行了定位。鉴定出影响番茄叶部对灰霉病抗性的2个QTL,其中一个位于番茄第2条染色体上,为抗病QTL,与E40/M59-9标记连锁,LOD值为3.83,贡献率为9.0%,效应值为-0.068,侧翼标记为E40/M61-11和SSR32,区间为14.3cM;另一个位于番茄第3条染色体的末端,为感病QTL,与SSR11连锁,LOD值为2.90,贡献率为8.8%,效应值为0.068。鉴定出番茄果实抗灰霉病的1个QTL,LOD值为3.11,贡献率为16.5%,效应值为-38.08,侧翼标记为E32/M59-6和SSR57,区间为7.0cM,位于番茄第2条染色体上。 4.利用以栽培种为遗传背景,来自抗灰霉病的多毛番茄LA1777的93个和类番茄茄LA2951的38个渐渗系群体,对抗灰霉病的QTL进行了定位。发现来自多毛番茄LA1777抗灰霉病的位点分布在第1、2、3、4、6、7、8、10、12等9条染色体上,其中来自LA1777第4条染色体末端,介于TG22~TG464标记间的位点,命名为hirgm4-2的QTL对番茄抗灰霉病贡献率较大,叶片病斑面积较普通栽培种E6203减少了78.53%。而来自类番茄茄LA2951的抗病QTL分别分布在第1、2、4、5、6、7、8、9、11、12等10条染色体上,其中来自LA2951第7条染色体,介于TG499~TG438标记的位点,命名为lygm7-1的QTL抗病效应最好,病斑面积较VF36减少了82.8%。通过对上述不同群体抗灰霉病位点比较分析发现,来自LA1777与来自


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