辣椒抗疫病分子标记的开发及抗病相关基因的功能鉴定

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辣椒疫病(Phytophthora blight),由辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici Leon.)引起,在世界范围内都有发生,是辣椒栽培生产中的一种毁灭性的灾害。培育抗病品种是防治辣椒疫病的根本措施。研究辣椒疫病抗性遗传机理,明确抗病相关基因功能是进行抗病育种的前提。分子标记辅助选择(MAS)使育种选择工作更为简便,并缩短了育种周期,因此开发用于疫病抗性鉴定的高效分子标记在辣椒抗疫病育种中尤为重要。本研究在前人对辣椒抗疫病基因定位的基础上,在定位区间内部及两侧开发了包括In Del、SSR、SNP在内一系列标记,并在多种辣椒抗感疫病材料和F2个体中进行验证。同时,利用课题组前期开发的一系列EST-SSR标记以及文献报道的SSR标记,进行了疫病抗性相关标记的筛选。通过构建抗病材料Y1和感病材料茄门的F2分离群体,确定Y1对辣椒疫霉菌生理小种Ph3抗性的遗传机制。利用VIGS技术对Y1抗疫病区间内基因在辣椒高抗材料CM334中进行功能验证,研究不同抗病材料抗性基因间的联系性。本研究所获主要结果如下:1.在辣椒抗疫病定位区段合成54对In Del引物、42对SSR引物、17对CAPS引物和13对d CAPS引物,分别得到25、36、6、3个多态性标记,多态性比率为46.3%、59.52%、35.29%和23.08%。对所开发标记在鉴定疫病抗感性的准确率进行了鉴定,获得两个对疫病抗感性鉴定准确率分别为78.26%和79.31%的标记In D9和In D34。2.对课题组前期合成的626对EST-SSR引物进行筛选,共获得多态性标记232个,多态性比率为37.06%。筛选到能够在7个材料中实现抗感性区分的标记12个,在29份辣椒材料中对标记的适用性进行进一步评价,得到1个准确率达82.76%的标记NW224和1个对抗病材料鉴别率为100%的标记Ca ES73。3.对Y1×茄门F2群体进行抗病性鉴定,结果表明Y1对疫霉菌生理小种Ph3抗性为单基因显性遗传,通过对抗病区间开发标记在F2抗感个体中的鉴定,发现标记的基因型与植株表型一致性非常高,推测Y1对辣椒疫病的广谱抗性受一个位点控制。4.通过VIGS技术对Y1抗疫病定位区间内的两个基因Ca Myb-like、Ca BRI1-like在CM334中进行功能研究,结果表明沉默Ca BRI1-like能够降低CM334对疫病的抗性,推测基因Ca BRI1-like参与CM334对疫病抗性的响应。
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