花生晚斑病抗性遺傳特性研究.pdf

1、花生（Arachis hypogaea L.）是世界上重要的油料與經(jīng)濟作物，是植物油脂和蛋白質(zhì)的重要來源之一，在全世界100多個國家和地區(qū)廣泛種植，年均種植面積近2400萬ha，年總產(chǎn)3800多萬t。中國是全球最大的花生生產(chǎn)、消費和出口國?；ㄉ戆卟∈鞘澜缟戏植甲顝V和危害最大的花生病害之一。在我國花生主產(chǎn)區(qū)之一的四川盆地，晚斑病的發(fā)生和危害十分普遍，是影響花生產(chǎn)量的重要病害之一。培育和種植抗（耐）病花生品種是防治晚斑病最有效的途徑。然而

2、，栽培種花生的抗性表現(xiàn)與侵染頻率、潛伏期、病斑大小、分生孢子產(chǎn)生量和植株落葉率有關(guān)，抗性鑒定難度較大，而且抗性與晚熟、低產(chǎn)等不良性狀連鎖，導(dǎo)致晚斑病抗性育種進展較慢，目前生產(chǎn)上仍然缺乏優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的抗晚斑病花生品種。野生花生中存在高抗晚斑病的基因，具有重要的育種價值。本研究選用含有兩個野生種親緣的高抗晚斑病種質(zhì)“ICGV86699”與高感花生品種“中花5號”作親本構(gòu)建重組近交系XA-RIL群體，采用植物數(shù)量性狀主基因+多基因模型分析晚斑病抗

3、性的遺傳特性，用SSR標(biāo)記構(gòu)建遺傳連鎖圖譜并在此基礎(chǔ)上進行抗性QTL定位，選用極端抗、感晚斑病家系進行轉(zhuǎn)錄組測序和數(shù)字基因表達(dá)譜分析，以期為深化花生晚斑病抗性育種提供理論依據(jù)和材料基礎(chǔ)。
　　1.采用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳分離分析模型對XA-RIL群體晚斑病抗性效應(yīng)進行分析，結(jié)果表明XA-RIL群體家系間晚斑病抗性差異極顯著，抗性受2對加性-上位性主基因+加性-上位性多基因控制，主基因遺傳率為60.10％-86.61％

4、，微效多基因遺傳率為6.65％-32.77％。
　　2.XA-RIL群體相關(guān)分析結(jié)果，證實了花生晚斑病抗性與晚熟、結(jié)果數(shù)少、小籽粒等性狀連鎖。從群體中鑒定出家系“XA006”為一個綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的高產(chǎn)、高抗晚斑病材料。
　　3.采用2623對SSR引物對XA-RIL群體的兩親本進行多態(tài)性檢測，其中250對引物檢測到257個多態(tài)性位點，利用這些標(biāo)記位點對XA-RIL群體(F9)的166個家系進行擴增，JoinMap3遺傳連鎖

5、分析結(jié)果，共有157個標(biāo)記進入連鎖群。所構(gòu)建的遺傳圖譜涉及20個連鎖群，總圖距為789.506 cM，連鎖群長度15.337-72.474 cM，標(biāo)記間平均圖距為5.763 cM，連鎖群標(biāo)記數(shù)2-40個。與花生整合遺傳圖譜相比較，有68個標(biāo)記或位點為兩圖譜所共有。這些標(biāo)記或位點位于XA-RIL圖譜上的18個連鎖群，在整合圖譜上則分布在20個連鎖群，其中連鎖群Lg9和Lg2的9個標(biāo)記分別對應(yīng)于A10或B10、A02或B02上。
　　

6、4.采用基于混合線性模型的復(fù)合區(qū)間作圖法(MCIM)對花生晚斑病抗性進行QTL定位，3個年份分別檢測到11、14和11個位點，其中1個位點QTLLLS3-10在3個年份及綜合檢測中都能檢測到，表現(xiàn)為加加互作效應(yīng)或加性效應(yīng)，效應(yīng)值為0.2623-0.5351，遺傳貢獻率為1.98％-8.51％;1個位點QTLLLS1-19在兩個年份及綜合檢測中能檢測到，表現(xiàn)為加性效應(yīng)和加加互作效應(yīng)，效應(yīng)值為0.2381-0.4699，遺傳貢獻率為1.74

7、％-4.94％。
　　5.轉(zhuǎn)錄組測序得到98916046個clean reads，長度9.9G，Trinity拼接得到轉(zhuǎn)錄本142300個，其中200-500bp的45130個、500-1kbp的29054個、1-2kbp的39590個、大于2kbp的28526個，得到總的unigene52650個。對于注釋的52566個unigene，注釋到NR庫26608個(50.61％)、注釋到NT庫17834個(33.92％)、KO庫74

8、81個(14.23％)、SwissProt庫19127個(36.38％)、PFAM庫18940個(36.03％)、GO庫20778個(39.52％)、KOG庫9837個(18.71％)，全部庫都得到注釋的3954個(7.52％)，至少1個庫得到注釋的29176個(55.50％)。
　　6.數(shù)字基因表達(dá)譜分析結(jié)果，6個樣品得到10093899-12912683個clean reads，長度0.50-0.65 G，Q20值94.44％

9、-96.49％，定位到參考序列上的測序序列為8467405-10905420個reads，其中FPKM15以上的高表達(dá)reads占總數(shù)的15.65％-17.73％，F(xiàn)PKM值0.3以上的共有表達(dá)基因28409個，特異表達(dá)基因為112-1744個，感病材料接種第4d(XA144I)的差異表達(dá)基因數(shù)量最大(15589)，抗病材料不接種第8d(XA1378C)的差異表達(dá)基因數(shù)量最小(5161)。同一材料的不同處理和不同材料的相同處理共9個比較