【摘要】：南瓜屬于葫蘆科(Cucurbitaceae)南瓜屬(Cucurbita),其為一年生草本植物,具有營養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高、食用及藥用價值高等特點,在世界范圍內(nèi)廣泛栽培。白粉病是南瓜生產(chǎn)中的重要病害之一,在世界各地普遍發(fā)生。白粉病的發(fā)生影響南瓜作物的正常生長,發(fā)病后期使南瓜無法正常進行光合作用以提供營養(yǎng),導(dǎo)致收獲時籽粒不飽滿、果實產(chǎn)量及品質(zhì)下降。目前南瓜白粉病的防治主要以化學(xué)防治為主,由于化學(xué)殺菌劑易對環(huán)境和人類健康造成威脅,還可引發(fā)白粉病菌產(chǎn)生抗藥性從而增加防治難度。分離并克隆南瓜白粉病抗性基因,通過分子標(biāo)記輔助選擇(Marker-assisted selection,MAS)培育抗病品種成為南瓜育種的主要研究方向之一。本研究對美洲南瓜白粉病病原菌及生理小種進行鑒定,并探究病原菌與美洲南瓜之間的互作反應(yīng)。并對64份種質(zhì)資源進行抗性鑒定,從鑒定出的抗感病材料中選取白粉病高抗自交系‘X10’及高感自交系‘JIN234’作為親本,構(gòu)建6世代群體,對分離群體進行遺傳規(guī)律分析,通過BSA-seq策略、KASP分型技術(shù)以及CASP分子標(biāo)記相結(jié)合對抗病基因進行精細定位,開發(fā)的分子標(biāo)記可用于分子標(biāo)記輔助育種工作的開展。研究內(nèi)容如下:(1)試驗通過白粉病病原菌形態(tài)觀察及分子鑒定明確引起美洲南瓜白粉病的病原菌為單囊殼白粉菌(Podosphaera xanthii),利用國際通用的白粉病病原菌鑒別寄主對該病原菌的生理小種進行鑒定,該生理小種為2France。利用純化的白粉病病原菌對64份南瓜種質(zhì)資源進行抗性鑒定,其中13份種質(zhì)資源表現(xiàn)出對該病菌的高抗性,15份材料表現(xiàn)為高感病性,在鑒定的種質(zhì)資源材料中選取高抗病材料‘X10’作為母本,高感病材料‘JIN234’作為父本進行后續(xù)試驗。(2)以抗病自交系‘X10’及感病自交系‘JIN234’為材料,通過曲利苯蘭透明染色法觀察白粉病病原菌與美洲南瓜的互作反應(yīng)。接菌6h感病材料‘JIN234’孢子萌發(fā)長出芽管,接菌24h病原菌菌絲開始生長,96h病原菌分生孢子梗開始萌發(fā);抗病材料‘X10’則在接菌48h孢子萌發(fā)出芽管,接菌120h次生菌絲生長。相比于感病材料‘JIN234’,抗病材料‘X10’受病菌侵染后芽管萌發(fā)數(shù)量較少、時間較晚,菌絲生長較慢,由于孢子芽管的萌發(fā)被阻斷,使得抗病材料‘X10’表現(xiàn)出抗病性。(3)試驗利用白粉病高抗自交系‘X10’及感病自交系‘JIN234’為親本材料配制六世代群體進行遺傳規(guī)律分析,抗感表型調(diào)查等級劃分為6級(0、1、3、5、7、9)。F_1表現(xiàn)為抗性(1級),F_2群體表型有抗病型(0、1、3級)、中間型(5級)、感病型(7、9級)三類,植株抗感比例為3:1,BC_1P_2群體表型有抗病型(1、3級)、中間型(5級)、感病型(7、9級)三類,植株抗感比例為1:1。表明美洲南瓜白粉病抗性是由一對顯性主效基因控制的。(4)試驗通過BSA-seq策略對抗病基因進行初步定位,構(gòu)建抗-感病池及兩個親本池,分別對4個池進行重測序。測序結(jié)果分析,將抗病基因定位在美洲南瓜10號染色體4.85Mb區(qū)間內(nèi)。在區(qū)間內(nèi)利用KASP基因分型技術(shù)對F_2群體210個單株進行掃描,將目標(biāo)基因定位到M1940027和M2716228標(biāo)記之間。利用CASP標(biāo)記掃描1300株F_2單株以篩選重組單株,結(jié)合對應(yīng)的F_(2:3)表型將抗病基因精細定位在標(biāo)記PM.C2448658與PM.C2551764之間,標(biāo)記間距離為103,106bp,定位區(qū)域內(nèi)共有18個編碼基因。(5)對精細定位區(qū)段內(nèi)的18個基因注釋進行分析,發(fā)現(xiàn)其中有3個基因均具有抗病性結(jié)構(gòu)域RPW8。本試驗對定位區(qū)間內(nèi)4個基因進行基因表達量分析,與3個基因相鄰的Cp4.1LG10g02500基因在高抗材料與高感材料接菌0-48h趨勢變化均不明顯,推測其與抗病性無關(guān)。高抗材料接種6h-48h Cp4.1LG10g02780基因表達量呈現(xiàn)上升趨勢,高感材料接種6h-48h Cp4.1LG10g02780基因表達量呈現(xiàn)下調(diào)趨勢,其余2個基因在0-48h內(nèi)在P_1植株中的表達量低于P_2植株的表達量,因此初步確定Cp4.1LG10g02780基因為抗病候選基因。(6)試驗利用分子標(biāo)記PM.C2448658對2000株F_2群體篩選,并對各單株進行抗病性鑒定,田間種植表型觀察結(jié)果與分子標(biāo)記篩選基因型一致,證明此標(biāo)記可用于分子標(biāo)記輔助育種選擇。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S436.421.12
【圖文】：

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位論文分析病原菌鑒定形態(tài)特征觀察 倍光學(xué)顯微鏡對白粉病病原菌分生孢子、纖維狀體及分生孢-1）。分生孢子為廣橢圓形，長（28.61±3.51）μm，寬（19.1原菌分生孢子具纖維狀體結(jié)構(gòu)，每個分生孢子內(nèi)纖維狀體數(shù)目 3-1a）。分生孢子梗由孢子串生組成，長（98.54±13.65）μm，）。依據(jù)上述形態(tài)特征，初步判斷美洲南瓜白粉病白粉菌為單xanthii）。

注: a-接菌葉片；b-空白對照圖 3-2 南瓜幼苗接菌 10 d 后植株感病情況ation of susceptible plants after 10 d of Cucurbita pepo L. seedling分子鑒定粉病病原菌總 DNA，進行 PCR 擴增，測序得到長度約 564 bp 見圖 3-3，該序列在 GenBank 上的授權(quán)登錄號為 MH084745。通析，確定美洲南瓜白粉病病原菌 ITS 核苷酸編碼序列中 1-29 位207 位為 ITS1 區(qū)段序列，208～361 位為 5.8S rDNA 全序列，3506～564 位為 28S rDNA 部分序列。利用 DNAMAN 軟件將擴病原菌序列進行比對，結(jié)果見圖 3-4。保守區(qū)域內(nèi)沒有差異，并 Podosphaera xanthii 序列一致性較高。系統(tǒng)進化樹結(jié)果見圖 3-5相比于 E.cichoracearum、E. polygoni、L. taurica 序列，其與甜anthii PMJS1）、苦瓜單囊殼（Podosphaera xanthii PM2）、美anthii MUMH808）、棉葉膏桐單囊殼（Podosphaera xanthii JGsphaera xanthii ET1）等親緣關(guān)系最近。分子鑒定結(jié)果進一步證

注: a-接菌葉片；b-空白對照-2 南瓜幼苗接菌 10 d 后植株ible plants after 10 d of CucuNA，進行 PCR 擴增，測序列在 GenBank 上的授權(quán)登錄瓜白粉病病原菌 ITS 核苷酸段序列，208～361 位為 5.28S rDNA 部分序列。利用 D比對，結(jié)果見圖 3-4。保守nthii 序列一致性較高。系統(tǒng)acearum、E. polygoni、L. ta、苦瓜單囊殼（Podosphaer8）、棉葉膏桐單囊殼（PoET1）等親緣關(guān)系最近。分子（Podosphaera xanthii）。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張煥春;尹國香;劉學(xué)卿;王冬梅;王秀峰;;保護地南瓜白粉病的發(fā)生及綜合防治技術(shù)研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年02期

2 林夏靈;;南瓜白粉病如何防[J];農(nóng)家之友;2005年05期

3 鄭慶偉;;南瓜白粉病的發(fā)生與防治[J];農(nóng)藥市場信息;2005年08期

4 孟大山;;如何防治南瓜白粉病[J];農(nóng)業(yè)知識;2005年20期

5 陳陽;林永勝;周先治;馬麗娜;;5種殺菌劑防治健寶南瓜白粉病的藥效試驗[J];福建農(nóng)業(yè)科技;2019年03期

6 周愛軍;;制種南瓜白粉病的發(fā)病原因及防治措施[J];上海蔬菜;2012年02期

7 孟煥;;南瓜白粉病防治探討[J];現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);2011年10期

8 劉秀波;張俊華;崔崇士;;南瓜白粉病病原菌鑒定及抗性鑒定方法研究[J];中國瓜菜;2006年01期

9 李淑琴;劉運華;于軍華;;南瓜白粉病藥劑防治技術(shù)的研究[J];吉林農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年01期

10 張發(fā)成,盛仙俏,黃升平,陳燕芳;99%礦物油乳油防治南瓜白粉病試驗[J];農(nóng)藥;2005年09期

相關(guān)會議論文 前1條

1 劉秀波;崔崇士;;黑龍江省南瓜白粉病病原菌鑒定及抗性鑒定方法研究[A];中國園藝學(xué)會南瓜分會學(xué)術(shù)研討會論文摘要集——紀(jì)念中國園藝學(xué)會南瓜分會成立十周年、祝賀第四屆國際瓜類作物學(xué)術(shù)大會在中國召開[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 周士剛;紅南瓜白粉病的防治[N];河北科技報;2014年

2 山東省寧津縣農(nóng)業(yè)局 劉忠強;南瓜白粉病的發(fā)生與防治[N];河北科技報;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 綦聰;美洲南瓜白粉病病原菌鑒定及抗病基因的精細定位[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

2 周威;蛇床子素對南瓜白粉病的防治效果與作用模式[D];南京師范大學(xué);2007年

3 顏惠霞;南瓜白粉病品種抗病性及抗病機理研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：2761694