人工合成白花甘蓝型油菜抗根肿病特性遗传研究

论文摘要

本研究以普通甘蓝型油菜中油821和人工合成白花甘蓝型油菜抗根肿病品系HW243为亲本材料杂交,于四川雅安配置六个世代,即:P1、P2、F1、BC1、BC2,在四川康定高海拔地区（海拔高度为2650m）种植这六个世代群体,以自然病区鉴定法对六个世代的根肿病抗性进行鉴定,将根肿病抗感病情况划分为4个等级,分析了根肿病抗性性状的遗传规律。同时用花瓣色素提取法考察P1、P2、F1、F2世代的花色表现,确定了花色作为抗根肿病性状的表型标记的可行性。另外,利用了SSR和RAPD两种分子标记对杂交组合根肿病性状进行研究。主要研究结果如下:1.以自然病区鉴定法对材料根肿病抗性进行分析,结果表明亲本HW243（P2）对康定根肿病菌生理小种表现为高度抗病,亲本中油821（P1）表现为高度感病,其杂种F1群体与抗病亲本相同,表现为高抗;F2群体发生抗性分离,抗感比为3.082:1,经x2测定符合3:1比率,概率达0.95-0.99。BC1群体亦发生抗性分离,抗感比为1:1.174,经x2测定符合1:1比率,概率0.3-0.5;而BC2群体中则全为抗病类型,由此推测人工合成甘蓝型油菜HW243的根肿病抗性受一对显性基因控制。2.亲本HW243表现为纯白花瓣,中油821花瓣为纯黄色,其杂种F1代花色表现为双亲中间花色,即乳白色,但略偏向于白花亲本。使用无水乙醇作为花瓣色素提取溶剂,在439nm和469nm波长下测定组合中P1、P2、F1、F2的吸光度值,以P1、P2、F1吸光度值为参照,根据F2单株吸光度值对其花瓣颜色进行判断。结果表明F2代中单株花色大致分为三种,即白花、乳白花、黄花,分离比例为1:2.327:0.9388,经x2检验符合1:2:1的期望比值,概率为0.30-0.50。3.将花色性状和根肿病抗性两个性状联合分析,F2单株存在六种表现型,即纯白花抗病、乳白花抗病、纯黄花抗病,纯白花感病、乳白花感病及纯黄花感病,其六种表现型比值为26:89:32:15:24:8,分离符合3:6:3:1:2:1的期望比值,概率为0.10-0.20。故在本研究中甘蓝型油菜的根肿病抗性与花色性状是两个独立遗传的性状,花色无法作为根肿病抗性的形态学标记。4.从600对SSR引物中筛选出114对在亲本间存在多态性的引物,最终以F2代隐性单株小群体法确定引物SSRol10-F09扩增出125bp片断与根肿病抗病基因连锁,SSRol10-F09125为抗病基因的显性标记。对340条RAPD引物进行分析,以BSA法筛选,最终确定引物SBS-A08（5’-GTGACGTAGG-3’）与抗病基因连锁,标记SBS-A08470为显性标记。5.统计两个连锁标记在F2代单株内的分离情况,综合田间根肿病抗感数据,利用Mapmaker/Exp 3.0程序进行计算,结果表明,两个标记SSRol10-F09125和SBS-A08470位于根肿病抗病基因的同侧,遗传图距分别为15.6cM和8.3cM;两个标记间的遗传距离为7.3cM。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分:文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 十字花科作物根肿病研究进展
• 1.2.1 根肿病的危害
• 1.2.2 根肿病菌的生物学特征及病害发生规律
• 1.2.2.1 根肿菌分类地位
• 1.2.2.2 根肿菌生活史
• 1.2.2.3 根肿菌生物学特性
• 1.2.2.4 根肿菌的生理分化
• 1.2.2.5 根肿病发病条件
• 1.2.2.6 植物根肿病感病症状
• 1.2.3 作物根肿病抗性遗传规律研究进展
• 1.2.3.1 根肿病菌接种方法比较及抗性等级划分
• 1.2.3.2 作物根肿病抗性遗传规律
• 1.2.3.3 作物根肿病抗性基因定位研究进展
• 1.3 遗传标记在油菜育种研究中的应用
• 1.3.1 形态学标记
• 1.3.2 细胞学标记
• 1.3.3 生化标记
• 1.3.4 分子标记
• 1.3.4.1 油菜遗传图谱构建
• 1.3.4.2 油菜亲缘关系研究
• 1.3.4.3 油菜遗传多样性研究
• 1.3.4.4 分子标记辅助选择
• 1.4 本研究的目的与意义
• 第二部分 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 田间遗传试验
• 2.2.2 根肿病抗性调查及其遗传规律分析
• 2.2.3 花色与根肿病抗性的遗传连锁分析
• 2.2.3.1 油菜花色等级观察
• 2.2.3.2 花色与根肿病抗性遗传连锁分析
• 2.2.4 根肿病抗性的分子标记
• 2.2.4.1 油菜叶片总DNA提取
• 2.2.4.2 引物
• 2.2.4.3 近等基因池的构建
• 2.2.4.4 PCR扩增
• 2.2.4.5 PCR扩增产物的电泳检测
• 2.2.4.6 连锁引物的确定
• 2.2.4.7 连锁标记与目标性状遗传距离估算
• 第三部分:结果与分析
• 3.1 根肿病抗性遗传规律分析
• 3.1.1 双亲本的病情表现
• 1的病情表现'>3.1.2 杂种F₁的病情表现
• 2群体的抗性分离'>3.1.3 杂种F₂群体的抗性分离
• 1、BC₂群体的抗性分离'>3.1.4 BC₁、BC₂群体的抗性分离
• 3.1.5 甘蓝型油菜根肿病抗性遗传规律分析
• 3.2 白花与根肿病抗性的遗传连锁分析
• 2群体单株花色等级确定'>3.2.1 油菜F₂群体单株花色等级确定
• 3.2.2 花色与根肿病抗性的遗传连锁分析
• 3.3 根肿病抗性的分子标记
• 3.3.1 叶片DNA的提取与纯化
• 3.3.2 SSR分子标记结果
• 3.3.2.1 亲本SSR分子标记多态性测定
• 3.3.2.2 连锁SSR分子标记的确定
• 3.3.2.3 SSR分子标记与抗根肿病基因之间的遗传连锁分析
• 3.3.2.4 已报道与抗根肿病基因连锁的SSR分子标记在本研究中的表现
• 3.3.3 RAPD分子标记结果
• 3.3.3.1 连锁RAPD分子标记的确定
• 3.3.3.2 RAPD分子标记与抗根肿病基因之间的遗传连锁分析
• 3.3.4 遗传距离估算
• 第四部分:讨论
• 4.1 根肿病抗性的遗传规律分析
• 4.1.1 甘蓝型油菜根肿病遗传规律及抗感等级划分
• 4.1.2 根肿病菌接种方法
• 4.1.3 甘蓝型油菜抗根肿病特性的抗性来源
• 4.2 花色与根肿病抗性遗传连锁分析
• 4.3 甘蓝型油菜抗根肿病性状的分子标记
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表的文章: