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王惠哲等
, 2011,
黄瓜抗黑斑病相关
AFLP
标记筛选及
SCAR
转化
,
分子植物育种
Vol.9 No.87 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0087)
1629
记成功转化为
1
SCAR
标记,
SCAR
引物扩增产物
原来的多态性仍然存在,但
ATGGG
五个碱基的差别
仍需借助
PAGE (
变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
)
进行分
离,虽然不如琼脂糖凝胶电泳简单,但
PAGE
可同
时将抗病株、感病株和杂合株检测出来,利于大量
材料的抗性鉴定,大大降低了
AFLP
技术相关操作
的繁琐性。
本研究获得的分子标记,为黄瓜抗黑斑病育种
材料的筛选和抗病品种选育提供了一种新的方法,
可在早代对表现优良的基因型进行鉴定,而且稳定
可靠,不受环境因素及季节的限制,提高鉴定的准
确性;可以实现黄瓜材料黑斑病抗性的快速、准确
鉴定,加快抗病品种选育速度,大大提高育种效率。
结合白粉病、霜霉病、炭疽病、褐斑病和黑星病的
相关标记可以快速实现黄瓜苗期多抗材料的筛选
以及多抗基因的聚合,快速培育出市场前景良好的
优质、多抗的黄瓜新品种。兼抗多种病害黄瓜良种
的应用,可以降低农药用量,减轻环境污染,因此,
本项研究具有较大的实践与理论意义,并会带来可
观的社会、经济效益。
3
材料与方法
3.1
材料
供试材料为黄瓜高代自交系
L63 (
高感黑斑病
)
L9 (
高抗黑斑病
)
及其自交群体
(F
2
) 242
个单株。黄
瓜黑斑病菌
086
为田间自然发病叶分离、鉴定并保
存。在上海生工生物工程公司合成
AFLP
引物,
Taq
DNA
酶、
dNTP
等试剂购自大连宝生物公司。
2008~2011
年在天津科润黄瓜研究所内完成
试验。
3.2
方法
3.2.1
抗病性鉴定
将抗、感病亲本、及
F
1
F
2
BC
1
a
BC
1
b
六世
代群体播种于装有灭菌蛭石的育苗钵中,放置于光
照培养箱中,正常管理。采用第一真叶喷雾接种法
(
孢子浓度
1~2
×
l0
7
孢子
/mL)
进行黑斑病菌接种鉴
定。采用如下分级标准
(0
:
无病症
; 1
:
接种叶出
现少数病斑
; 2
:
叶柄有轻微症状
,
病斑占叶面积
1/3
以下
; 3
:
叶柄变色
,
病斑占叶面积的
1/3
-
1/2;
4
:
叶柄干枯
,
病斑占叶面积的
1/2
-
2/3; 5
:
叶柄
干枯并下垂
,
病斑占叶面积的
2/3
以上
)
3.2.2
抗病、感病组构建及
AFLP
分析
采用改良的
CTAB
法分别提取各单株基因组
DNA
,经紫外分光光度计检测合格后稀释至
50 ng/μL
根据
BSA
法的原理,在抗病、感病群体中选取症状
明显的高度抗病、感病单株各
5
株组成抗病组和感
病组。
AFLP
分析参照
Vos (Vos et al., 1995)
的方法。
PCR
产物经
5% PAGE (
变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
)
离,然后银染检测。
3.2.3 AFLP
标记筛选、验证
先在抗病、感病亲本间进行引物筛选,利用在
双亲间表现多态性的引物对抗病组和感病组单株
进行扩增,在抗病组和感病组间表现多态性的引物
组合可初步入选。筛选到的标记与抗性基因的连锁
关系经组外其余
F
2
单株验证可进一步得到确认。用
筛选出的标记对生产上已知黑斑病抗性的品系分
别进行分析,计算扩增带型与黑斑病抗性的实际表
现型的符合度。
3.2.4
特异片段的回收、测序及
SCAR
转化
采用煮沸法回收特异片段,扩增产物送至北京
三博远志生物公司测序。
根据
DNA
序列特点,遵循引物设计的一般原则
进行特异性
SCAR
引物的设计
(
上海生工公司合成
)
SCAR
扩增体系、程序及检测参照王惠哲等
(
王惠哲
, 2008)
的方法。
作者贡献
王惠哲、李淑菊、杨瑞环和管炜是本研究的实验设计和
实验研究的执行人;王惠哲、李淑菊完成数据分析,论文初
稿的写作;杨瑞环和管炜参与实验设计,结果分析。李淑菊
是项目的构思者及负责人,指导实验设计,数据分析,论文
写作与修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由天津市自然科学基金课题
(09JCZDJC18900
11JCYBJC09000)
资助。
参考文献
Chandler, L.D., and Thomas, C.E., 1991, Effect of leaf miner
feeding activity on the incidence of Alternaria blight
lesions on muskmelon leaves, Plant Dis., 75: 938-940
Gu X.F., Zhang S.Q., and Zhang S.P., 2006, The AFLP Markers
Linked with the Bitter Fruit Gene (
Bt
) in Cucumber,