番茄抗病基因Ty-3的分子标记及其在辅助选择中的应用

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番茄黄化卷叶病毒病是近年来番茄生产上发生的一种毁灭性病害,Ty-3基因是发现较早的主要抗病基因之一。本研究以番茄黄化卷叶病毒病的抗病杂合基因型(Ty-3/ty-3)、抗病纯合基因型(Ty-3/Ty-3)和感病基因型(ty-3/ty-3)为实验材料,根据已发表的与Ty-3紧密连锁的RFLP标记设计特异引物,利用SCAR标记技术和CAPS标记技术,筛选获得了两个与抗病基因Ty-3紧密连锁的SCAR标记和一个CAPS标记命名为P6-25、FLUW-25和FER-G8,这三个标记均可以区别抗病杂合和抗病纯合基因型材料,是共显性标记。(1) SCAR标记P6-25:利用分子标记P6-25的引物对实验材料进行PCR扩增,感病基因型材料扩增出320bp的片段;抗病纯合基因型材料扩增出450bp的片段;而抗病杂合基因型材料同时扩增出320bp和450bp两条特异片段。标记引物序列为P6-25-F2:5’-GGT AGT GGA AAT GAT GCT GCT C-3’;P6-25-R5:5’-GCT CTG CCTATT GTC CCA TAT ATA ACC-3’。(2) SCAR标记FLUW-25:利用引物FLUW-25的引物对实验材料进行PCR扩增反应,感病基因型材料得到480bp的特异片段;抗病纯合基因型材料得到640bp的特异片段;而抗病杂合基因型材料同时得到480bp和640bp两个特异片段。其引物序列为FLUW-25F:5’-CAA GAG TAC ATA TAC TTA ATA (T/G)TCA CC-3’;FLUW-25R:5’-CCA TAT ATA ACC TCT GTT TCT ATT TCG AC-3’。(3) CAPS标记FER-G8:利用分子标记FER-G8的引物对实验材料进行PCR扩增,感病基因型材料酶切出520bp的片段;抗病纯合基因型材料酶切出250bp和270bp的片段;而抗病杂合基因型材料同时酶切出250bp、270bp和520bp三条特异片段。标记引物序列为FER-G8F:5’-CAT CCC GTG CAT CAT CCA AAGTGA-3’;FER-G8R:5’-CTA AGG GTG TAC CCC AAG GGA AC-3’。利用15种已知基因型的、不同来源和不同遗传背景的番茄材料,对上述三个共标记进行了有效性验证。结果表明这三个标记稳定、可靠,有效性高,可以应用于分子标记辅助选择中。同时综合比较发现,P6-25标记在鉴别杂合基因型材料时更加清晰和容易辨认,是一个比较理想的共显性标记。利用共显性SCAR标记P6-25在苗期对番茄F2代群体进行抗病基因型鉴定,获得16株抗病纯合基因型材料。将这16株番茄单株种植于田间,进一步调查植株和果实的植物学性状,初步筛选获得经济性状优良的抗病纯合基因型材料5株。筛选获得的与抗病基因Ty-3紧密连锁的共显性SCAR标记P6-25、FLUW-25和CAPS标记FER-G8,为抗病育种材料的鉴定和辅助选择育种奠定了基础。初步选出的5株抗病材料,经过进一步选育有望应用于番茄黄化卷叶病毒病的抗病育种工作中。
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