花生抗青枯病种质的遗传多样性及抗性分子标记

论文摘要

由Ralstonia solanacearum E．F．Smith引起的青枯病是我国及一些东南亚国家花生生产的重要限制因子，也是世界范围内花生最重要的细菌性病害。作为一种土传病害，花生青枯病难于以化学方法防治，其他防治方法（如栽培、轮作、生物防治等）效果也非常有限，应用花生品种的抗性是国内外最为经济可行的防治途径。20世纪80年代以来，我国花生青枯病的重要疫区（主要在长江流域和南方地区）基本普及了抗病品种的种植，显著降低了由于青枯病造成的直接经济损失。但是，目前推广的抗青枯病花生品种的产量水平普遍低于具有相同生态适应性的非抗病品种20％以上，多数品种也存在青枯菌潜伏侵染的危害，而且抗病品种的品质普遍较差，尤其是含油量和油酸含量偏低。由于这些品种缺陷的影响，青枯病区仍然是我国花生生产中产量和效益较低的地区。现有抗病品种的缺陷在很大程度上是因为过去育种中抗源亲本较为单一，遗传基础狭窄，抗性评价的条件要求较高，抗性表现受环境影响较大，这些因素在很大程度上影响了育种进展。针对这些问题，研究花生青枯病抗性种质的遗传多样性，发掘优良抗源种质，建立抗性的分子标记，对于深化花生乃至其它作物的青枯病抗性育种具有重要的理论和实用意义。 本研究以栽培种花生2个亚种4个植物学类型（变种）的31份对青枯病具有不同抗性的种质为材料，通过简单序列重复（SSR）和扩增片段长度多态性（AFLP）技术分析了其DNA多样性，并与通过形态和种子品质性状揭示的表型多样性进行了比较。结果表明，不同类型抗青枯病花生种质之间除存在丰富的表型多样性外，也存在相对丰富的DNA多样性。所涉及花生种质基于SSR和AFLP多态性的聚类分析结果基本一致，密枝亚种的龙生型和普通型种质聚为一组，疏枝亚种的珍珠豆型和多粒型聚为另一组，疏枝亚种组的遗传分化相对大于密枝亚种组。结合花生的植物学类型、地理来源和部分人工改良品种的亲缘系谱分析，发现SSR的聚类结果与表型性状的聚类结果更为吻合，与栽培种花生的植物学分类系统、地理来源和亲缘系谱一致；而AFLP的聚类结果与植物学分类系统、地理来源和亲缘系谱存在微小差异，有4个含有密枝亚种亲缘但在分类上属于疏枝亚种的人工育成品种被AFLP方法聚类到密枝亚种组中，说明AFLP技术在检测花生不同亚种问基因组渗透中具有良好作用。感病的高产高油种质中花5号与密枝亚种的普通型及龙生型抗病种质之间的遗传距离较大，但与抗性育种中已被广泛利用的密枝亚种抗源种质协抗青、台山三粒肉等差异相对较小。 用抗青枯病花生品种远杂9102与感病品种中花5号和Chico杂交，从F2代起用单粒传法构建了花生重组近交系群体（RILs）2个，在F6代按株行混合收获，并

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语（Abbreviation）
• 1 前言
• 1.1 花生的起源及分类
• 1.2 我国花生产业发展简况
• 1.2.1 我国花生生产的发展
• 1.2.2 我国花生的利用概况
• 1.2.3 花生在我国国民经济中的作用
• 1.3 细菌性青枯病是限制花生生产发展的重要因素
• 1.4 花生青枯病的病原菌及流行病学研究概况
• 1.5 花生青枯病的防治途径
• 1.5.1 栽培防治
• 1.5.2 生物防治
• 1.5.3 利用抗病品种防治花生青枯病
• 1.6 花生抗青枯病种质资源的鉴定筛选
• 1.7 花生青枯病的抗性遗传及抗性机制
• 1.7.1 抗性遗传
• 1.7.2 抗性机制
• 1.8 花生抗青枯病品种的培育及存在问题
• 1.8.1 抗青枯病花生品种的培育
• 1.8.2 花生抗青枯病育种方法
• 1.8.3 花生青枯病抗性遗传改良中存在的问题
• 1.9 分子标记辅助选择技术的应用能促进花生青枯病抗性遗传改良取得进一步突破
• 1.9.1 作物主要分子标记概述
• 1.9.1.1 限制性片段长度多态性（RFLP）
• 1.9.1.2 随机扩增多态性DNA（RAPD）
• 1.9.1.3 简单序列重复（SSR）
• 1.9.1.4 扩增片段长度多态性（AFLP）
• 1.9.1.5 单核苷酸多态性（SNP）
• 1.9.2 分子标记在花生上的应用
• 1.9.2.1 花生属的分子系统学研究
• 1.9.2.2 栽培种花生DNA多态性研究
• 1.9.2.3 花生遗传图谱的构建
• 1.9.2.4 基因／染色体渗入的研究
• 1.9.2.5 基因分子标记
• 1.9.3 作物青枯病抗性分子标记研究概况
• 1.10 本研究的目的意义
• 2 试验材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 抗青枯病花生种质遗传多样性分析的材料
• 2.1.2 花生青枯病抗性分子标记研究的材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 植物学形态性状调查方法
• 2.2.2 种子品质性状分析方法
• 2.2.3 重组近交系群体的构建方法
• 2.2.4 青枯病抗性鉴定方法
• 2.2.5 DNA提取方法
• 2.2.6 SSR分析
• 2.2.7 AFLP分析
• 2.2.8 制胶方法
• 2.2.9 电泳
• 2.2.10 染色
• 2.2.11 数据统计及分析
• 2.2.11.1 种质资源间遗传多样性分析
• 2.2.11.2 分子标记的建立
• 2.2.12 聚类分析
• 3 结果与分析
• 3.1 抗青枯病花生种质的遗传多样性
• 3.1.1 抗青枯病花生种质资源在形态和品质性状方面的多态性
• 3.1.1.1 抗青枯病花生种质资源的形态性状
• 3.1.1.2 抗青枯病花生种质资源的种子品质性状
• 3.1.1.3 通过形态和品质性状揭示的抗青枯病花生种质的多态性
• 3.1.2 基于SSR分析的抗青枯病花生种质资源遗传多样性
• 3.1.2.1 抗青枯病花生种质资源的SSR特点
• 3.1.2.2 抗青枯病花生种质资源基于SSR分析的多态性
• 3.1.3 基于AFLP分析的抗青枯病花生种质资源遗传多样性
• 3.1.3.1 抗青枯病花生种质资源的AFLP特点
• 3.1.3.2 抗青枯病花生种质材料基于AFLP分析的多态性
• 3.1.4 SSR和AFLP显示的多态性与形态及品质显示多态性的比较
• 3.2 花生青枯病抗性分子标记的建立
• 3.2.1 AFLP标记的建立
• 3.2.1.1 对照品种及亲本材料的青枯病抗性鉴定
• 3.2.1.2 RIL群体对青枯病的抗性
• 3.2.1.3 显示亲本间DNA多态性的AFLP引物筛选
• 3.2.1.4 显示抗池和感池间多态性的AFLP引物筛选
• 3.2.1.5 花生青枯病抗性AFLP标记的建立
• 3.2.2 SSR标记的建立
• 3.2.2.1 亲本及对照对青枯病的抗性
• 3.2.2.2 RILs群体对青枯病的抗性
• 3.2.2.3 亲本间多态性引物的筛选
• 3.2.2.4 花生青枯病抗性SSR标记的建立及作图
• 3.2.3 分子标记的验证
• 4 讨论
• 4.1 花生种质资源的遗传多样性
• 4.2 遗传多样性在花生品种遗传改良中的应用潜力
• 4.3 花生青枯病抗性分子标记的可靠性
• 4.4 栽培种花生遗传图谱的有效性
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录