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亚麻抗锈病、抗枯萎病基因的分子标记及品种资源对枯萎病的抗性评价

薄天岳

  亚麻(Linum usitatissimum L.)既是纤维作物,也是油料作物,其茎秆可以剥取高档纤维用于纺织业,籽粒可以榨制富含高不饱和脂肪酸的营养保健油品。随着人们生活水平的提高,发展亚麻生产显得越来越重要。但是,长期以来亚麻生产受到许多病害的影响,其中由亚麻锈病菌(Melampsora lini Ehrenb.Lev.)引起的亚麻锈病和山尖孢镰刀菌亚麻专化型(Fusarium oxysporm f. sp.Lini)引起的亚麻枯萎病(也叫亚麻萎蔫病)是亚麻生产中的两大主要病害。筛选和培育抗病品种是防治这两种病害最为有效的方法。开展亚麻抗锈病、抗枯萎病基因的分子标记和品种资源的抗病鉴定评价工作,有助于建立亚麻分子标记辅助选择育种体系,获得更多的抗源材料,从而促进亚麻抗病遗传育种水平的显著提高。这方面工作在国内外都是刚刚起步,本文的创新研究内容和主要结论如下:1、亚麻抗锈病基因M4的分子标记用520个10碱基随机引物对美国引进的分别含有亚麻抗锈病基因M1、M2、M3、M4和M5的5个近等基因系材料及其轮回亲本Bison进行RAPD分析,其中2个引物OPA18和OPC06在含有M4基因的NM4材料中稳定地扩增出特异的DNA片段。用Bison与NM4杂交产生的F_2代分离群体进行的遗传连锁性分析表明,RAPD标记OPA18_(432)与M4基因紧密连锁,二者之间的遗传距离为2.1cM。将OPA18(_432)片断回收、克隆和测序,成功地将其转化为稳定性好、特异性强的SCAR标记。对不同抗源材料的扩增分析表明该标记是M4基因的特异标记。这一分子标记的建立为开展亚麻抗锈病分子标记辅助选择育种工作奠定了很好的基础,尤其是M4基因对我国主要的亚麻锈病菌系表现为高抗,因而更具有利用价值。经鉴定,作者育成的晋亚8号亚麻新品种能扩增出M4基因的特异标记,证明其携带有M4基因。2、亚麻抗枯萎病基因FuJ7(t)的分子标记用作者培育的高抗枯萎病亚麻品种晋亚7号与高感枯萎病品种晋亚1号配制杂交组合,接种鉴定其正反交F_1代以及F_2代分离群体的枯萎病发生情况,证明晋亚7号对枯萎病的抗性属于细胞核遗传,受2个显性基因控制。首次用48个EcoRI/MseI引物组合对两个亲本及其F_2代抗病和感病基因池进行AFLP分析,共扩增出约3300条可分辨的带,其中3条为稳定的差异。进一步用F_2代分离群体对3个特异条带与目的基因的遗传连锁性进行分析,发现特异条带AG/CAG与暂定名为FuJ7(t)的抗枯萎病基因紧密连锁,二者之间的遗传距离为5.2cM。将AG/CAG片断口收、克隆和测序,又成功地转化为SCAR标记,可以更加方便地用于对Fnd7(t基因的分于检测和辅助选择。3、亚麻品种资源对枯颖的抗性瞅利用作者创建的的亚麻枯萎病病圃,对508份国内外亚麻品种资源进行了抗枯萎病的鉴定和评价,按照参试品种较统一感病对照发病率的降低率,把抗枯萎病程度划分为高抗(HR)、中抗(MR)、低抗队R)、低感厂S卜中感(MS和高感*S)共6个级别。各个级别的品种资源数分别为45、38、64、92、112和 157 分别占到资源总数的 8.9%、7.5%、12.5%、18.1%、22*%和 30.9%。高、中抗资源加起来才占16.4%,可见我国现有的亚麻抗枯萎病品种资源仍很贫乏,需要不断选育和引进更多的抗病品种。这次筛选出的高抗和中抗枯萎病资源中有41 份属于首次报道,其中包括 13份国外引进品种、7份国内地方品种和 ZI份国内育成品种。本项试验的完成为我国亚麻抗枯萎病育种工作的深入开展和品种资源的利用提供了重要的资料和依据。一些重点抗源己成功地应用于亚麻抗枯萎病育种实践。此外,试验证明,亚麻枯萎病病圃的病菌量大且分布均匀,适合对大量的亚麻育种材料和品种资源进行抗枯萎病的鉴定和评价。……   
[关键词]:亚麻(胡麻);锈病;枯萎病;抗性基因;分子标记;RAPD;AFLP;SCAR;品种资源;抗性评价
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:四川农业大学2002年