中国野生葡萄抗病基因标记及辅助育种应用研究

论文摘要

2001-2005年,通过葡萄种间杂交,创建了种间杂种F1和F2代群体,并对这些杂种及中国野生葡萄、欧洲葡萄、美国野生葡萄进行了抗白粉病、黑痘病的鉴定,研究了中国野生葡萄抗白粉病、黑痘病的遗传表现。在此基础上,开展了葡萄抗病基因标记及辅助育种研究,并对所获得的基因标记进行了序列分析,为进一步的葡萄抗病基因定位作图、图位克隆、基因组研究奠定基础。取得的主要结果如下:1.对葡萄种质资源的抗白粉病鉴定结果表明,美国野生葡萄9种11株系或品种均抗白粉病,以圆叶葡萄品种Alachua和Conquister、沙地葡萄株系A. De Serres及冬葡萄的抗性最强;欧洲葡萄14个品种均感白粉病,但以五月紫感病最轻;中国野生华东葡萄9个株系中,白河-35-1抗性最强,其次是白河-13、白河-13-1、广西-1,而白河-35-2、广西-2、商南-1、商南-2、湖南-1表现感病,以湖南-1感病最重。2.通过田间葡萄抗白粉病鉴定研究认为,中国野生葡萄抗白粉病属于多基因控制的数量性状遗传,主效抗病基因与微效抗病基因在杂种后代中表现为累加效应。中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD标记、SCAR标记在种间杂种F1代、F2代的遗传表现,也说明了中国野生葡萄中存在有主效抗病基因的效应。3.获得中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD标记5个、SCAR标记1个,欧洲葡萄感白粉病基因RAPD标记1个,这些抗白粉病基因标记分别是OPO11-964、OPY13-661、OPW02-1756、OPB11-520、OPW05-766和SCO11-914,欧洲葡萄感白粉病基因RAPD标记为OPV06-1016。经克隆测序,这些基因标记的大小分别为964bp、661bp、1756bp、520bp、766bp、914bp和1016bp。这些RAPD标记序列已登录GenBank,登录号分别是: DQ493890、DQ493892、AY491396、AY491398、AY491397和DQ493891。对以往获得的2个抗白粉病基因RAPD标记OPV03-1365和OPJ16-759经克隆测序表明其大小分别由1365 bp和759bp组成,其序列已登录GenBank,登录号分别是AY392095和AY392126。4.对中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD标记和欧洲葡萄感白粉病基因RAPD标记进行了序列分析。抗白粉病基因RAPD标记OPO11-964序列与“Cabernet Sauvignon”的1条EST序列有93%同源性,与“Chardonnay”的2条果实不同发育时期获得的EST序列有90%和87%的同源性;与甜橙在多种病原菌侵染后通过cDNA文库获得的1条EST序列有83%同源性。OPO11-964序列最大的一个开放阅读框架包含444个碱基,编码147aa,与21个其它生物的未知功能蛋白质序列有部分相似性。中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD标记OPY13-661序列与欧洲葡萄16条EST序列有同源性。其中与

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前人研究进展及本研究的目的意义
• 1.1 前人研究进展
• 1.1.1 葡萄白粉病
• 1.1.2 葡萄黑痘病
• 1.1.3 植物抗病的分子生物学研究
• 1.1.4 基因标记在农作物遗传育种上的应用
• 1.1.5 葡萄抗病的分子生物学研究进展
• 1.2 本研究的目的意义
• 第二章 中国野生葡萄抗白粉病基因标记及辅助育种应用研究
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 中国原产野生葡萄种和株系
• 2.1.2 欧洲葡萄品种
• 2.1.3 引进的美国野生葡萄种质资源
• 1和F₂ 代杂种植株'>2.1.4 研究所用的种间杂交F₁和F₂代杂种植株
• 2.2 主要仪器
• 2.3 主要试剂
• 2.4 方法
• 1 代自交获得的杂种后代'>2.4.1 种间杂交及F₁代自交获得的杂种后代
• 2.4.2 白粉菌分生孢子萌发试验
• 2.4.3 室内离体接种白粉菌试验
• 2.4.4 田间接种白粉菌试验
• 2.4.5 葡萄抗白粉病的田间自然鉴定
• 2.4.6 葡萄基因组DNA 的提取
• 2.4.7 DNA 浓度及纯度测定
• 2.4.8 葡萄RAPD 反应体系
• 2.4.9 PCR 产物的电泳分离
• 2.4.10 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记的获得
• 2.4.11 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记的回收、克隆测序
• 2.4.12 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记的序列分析
• 2.4.13 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记转换为SCAR 标记与检测探针的获得
• 2.5 结果与分析
• 1、F₂ 代植株的获得'>2.5.1 葡萄种间杂交F₁、F₂代植株的获得
• 2.5.2 葡萄白粉菌室内萌发结果
• 2.5.3 室内离体接种白粉菌的结果
• 2.5.4 田间接种白粉菌的结果
• 2.5.5 葡萄抗白粉病的田间自然鉴定结果
• 2.5.6 中国野生葡萄抗白粉病基因遗传标记、序列分析及辅助育种应用
• 2.5.7 欧洲葡萄感白粉病基因 RAPD 标记 OPV06-1016 的获得、序列分析及辅助育种应用
• 2.6 讨论
• 2.6.1 葡萄资源抗白粉病的田间表现
• 2.6.2 葡萄对白粉病的抗性遗传
• 2.6.3 中国野生葡萄资源抗白粉病的育种利用
• 2.6.4 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记和SCAR 标记的获得
• 2.6.5 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记的序列分析
• 2.6.6 中国野生葡萄抗白粉病基因RAPD 标记和SCAR 标记对辅助育种的应用
• 2.6.7 欧洲葡萄感白粉病基因RAPD 标记OPV06-1016 的获得、序列分析及其辅助育种应用
• 2.7 结论
• 第三章 中国野生葡萄抗黑痘病基因标记及辅助育种应用研究
• 3.1 试验材料
• 3.2 方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 葡萄抗黑痘病的田间自然鉴定结果
• 3.3.2 中国野生葡萄抗黑痘病基因RAPD 遗传标记、序列分析及辅助育种应用
• 3.3.3 中国野生葡萄抗黑痘病基因SCAR 标记和检测探针的获得及辅助育种应用
• 3.4 讨论
• 3.4.1 葡萄种质资源对黑痘病的抗性及其育种价值
• 3.4.2 中国野生葡萄抗黑痘病的遗传
• 3.4.3 中国野生葡萄抗黑痘病基因RAPD 标记OPS03-1354 和SCAR 标记SCS03-1110 的获得及其辅助育种应用
• 3.5 结论
• 参考文献
• 附表1 实验所用随机引物（共520 个）
• 附图1 主要葡萄材料在本研究中的抗病表现
• 附图2 种间杂交选育的葡萄优株
• 个人简介
• 致谢