甘藍(lán)型油菜抗菌核病QTL定位及相關(guān)基因表達(dá)分析.pdf

1、由核盤菌[Sclerotiniasclerotiorum(Lib.)deBary]引起的油菜菌核病是油菜的主要病害，長期制約著油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在我國長江中下游油菜主產(chǎn)區(qū)發(fā)病尤為嚴(yán)重。目前在油菜及其近緣種中還沒有發(fā)現(xiàn)高抗或免疫的品種，油菜對(duì)菌核病的抗性表現(xiàn)為數(shù)量性狀，易受環(huán)境和其他因素的影響，同時(shí)缺乏準(zhǔn)確、有效、可靠的鑒定方法，使得油菜抗菌核病育種進(jìn)展緩慢。尋找準(zhǔn)確的鑒定方法，利用分子生物學(xué)技術(shù)手段定位油菜抗菌核病QTL以及尋找和分析抗病

2、相關(guān)基因，對(duì)揭示油菜品種的抗菌核病機(jī)理、標(biāo)記輔助選育優(yōu)質(zhì)抗病的油菜品種有著重要意義。
　　 本研究采用人工接種鑒定和田間自然發(fā)病鑒定的方法，鑒定了國內(nèi)外30個(gè)油菜品種對(duì)菌核病的抗性，并比較了不同鑒定方法之間的差異。篩選出抗性差異大的一對(duì)材料寧RS-1和APL01作為抗感親本，配置雜交組合，構(gòu)建F2群體;以（寧RS-1×APL01）F2為作圖群體，利用SSR、SRAP等分子標(biāo)記構(gòu)建連鎖遺傳圖譜并對(duì)F2∶3家系進(jìn)行菌核病抗性鑒定，運(yùn)

3、用復(fù)合區(qū)間作圖法，對(duì)甘藍(lán)型油菜菌核病抗性QTL進(jìn)行定位;以抗感親本寧RS-1和APL01為材料，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)了抗感品種中PDF1.2、PR1、EDS1、cu/znSOD、GLP、PAL、PGIP、OXO、和LOX等11個(gè)抗病相關(guān)基因在核盤菌接種后不同時(shí)間段的表達(dá)差異。結(jié)果如下:
　　 1抗性鑒定方法比較
　　 苗期葉片菌絲塊接種法、離體葉片菌絲塊接種法、草酸浸根法和苗期葉柄接種法四種苗期鑒定方法都能顯著

4、區(qū)分材料的抗感性，但是這些方法鑒定結(jié)果之間相關(guān)性不顯著;瓊脂塊葉腋接種法和牙簽莖稈穿刺接種法兩種成株期鑒定方法均能顯著區(qū)分材料的抗感性，且兩種方法鑒定結(jié)果呈極顯著正相關(guān);苗期葉片菌絲塊接種法和苗期葉柄接種法與成株期的兩種方法之間相關(guān)顯著;根據(jù)抗性鑒定方法比較的結(jié)果，結(jié)合菌核病發(fā)生規(guī)律，認(rèn)為成株期的兩種鑒定方法均能有效的反映抗感品種的差異且相對(duì)更為可靠;油菜對(duì)菌核病抗性在不同生育期存在差異，應(yīng)該以成株期鑒定為主，苗期鑒定為輔。
　　

5、 2甘藍(lán)型油菜抗菌核病QTL定位
　　 利用SSR和SRAP標(biāo)記技術(shù)，以（寧RS-1×APL01）F2共154株作為作圖群體，獲得了包含28個(gè)SSR標(biāo)記和158個(gè)SRAP標(biāo)記的連鎖遺傳圖譜，分布于19個(gè)連鎖群，圖譜總長2780.4cM，標(biāo)記間平均圖距17.8cM。并進(jìn)一步利用WindowsQTLCartographerV2.0軟件復(fù)合區(qū)間作圖法進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)與菌核病抗性相關(guān)的QTL，利用苗期葉片菌絲塊接種法，共檢測(cè)到3個(gè)

6、抗性QTL，分別位于LG10、LG11和LG14三個(gè)不同的連鎖群上，命名為SRL10、SRL11、和SRL14。其中SRL10在標(biāo)記m16e26和m29e12之間，LOD值為2.6，加性效應(yīng)0.63，顯性效應(yīng)-2.38，可解釋表型變異的10.51％;SRL11在標(biāo)記m30e11b和m28e36a之間，LOD值為3.3，加性效應(yīng)-1.51，顯性效應(yīng)5.48，可解釋表型變異的14.52％;SRL14在標(biāo)記m16e37和Ni2-C(O)3之間

7、，LOD值為3.3，加性效應(yīng)1.01，顯性效應(yīng)-8.68，可解釋表型變異的21.80％。
　　 利用成株期牙簽莖稈穿刺接種法，共檢測(cè)到2個(gè)抗性QTL，都位于LG1連鎖群上，命名為SRS1-1和SRS1-2。其中SRS1-1在標(biāo)記m18e42和m18e7a之間，LOD值為3.7，加性效應(yīng)為-1.19，顯性效應(yīng)為-2.40，可解釋表型變異的16.79％。SRS1-2在標(biāo)記m16e7a和m19e32之間，LOD值為3.2，加性效應(yīng)為-

8、1.01，顯性效應(yīng)為-2.99，可解釋表型變異的14.58％。
　　 3抗病相關(guān)基因表達(dá)分析
　　 核盤菌接種后，抗病品種的PDF1.2增強(qiáng)表達(dá)，但在感病品種的表達(dá)則沒有明顯變化，一直處于較低水平;PR-1在抗感品種的表達(dá)整體上均處于下調(diào)狀態(tài);抗病品種的LO、EnIN3表達(dá)量的變化趨勢(shì)與ET/JA途徑的標(biāo)記基因PDF1.2保持一致且均在48h達(dá)最大值，其中LOX、PDF1.2在抗病品種的表達(dá)量明顯高于感病品種;抗病品種E

9、DS1被誘導(dǎo)表達(dá)，24h達(dá)最大表達(dá)量，接種后48h，表達(dá)量降低，處于下調(diào)狀態(tài)，而感病品在病菌接種后，激活了EDS1的表達(dá)，處于上調(diào)狀態(tài);核盤菌接種后，PAL在抗感品種被誘導(dǎo)表達(dá)，接菌后期在抗病品種的表達(dá)量迅速上升，且明顯高于其在感病品種的表達(dá)水平;FeSOD在抗感品種間的表達(dá)量很低且品種間差異不顯著，而Cu/ZnSOD在抗病品種表達(dá)增強(qiáng)，且48h表達(dá)量明顯高于感病品種;接種前后GLP與OXO表達(dá)量變化趨勢(shì)表現(xiàn)基本一致，且兩基因在抗感品種