蒋彩虹等
, 2011,
烤烟净叶黄的赤星病抗性遗传分析及
SSR
标记
,
分子植物育种
Vol.9 No.90 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0090)
1644
1.3
抗病基因的
SSR
标记
本研究选用
280
对
SSR
引物,以净叶黄和
NC82
的
DNA
为模板进行
PCR
扩增,
PCR
产物用聚丙烯酰
胺凝胶电泳银染显色,大多数引物组合能扩增出清
晰条带。经
3
次重复扩增检测,筛选出在抗感病亲
本间表现多态的引物
40
对,多态性比例为
14%
。
利用
BSA
法,把筛选到的多态性引物在抗感池
中进行扩增,引物
SR1160
在抗感池间表现多态性,
特异片段长约
160 bp
,初步确定其与净叶黄的抗赤
星病基因有连锁关系。
用筛选到的多态性引物对
F
2
代单株进行扩增
(
图
2)
。根据
3.6
中的公式计算重组率和遗传距离,得
到标记
SR1160
与来源于净叶黄的赤星病抗性基因
间的遗传距离为
9.37 cM
,位于第
10
条染色体。
图
2
引物
SR1160
在部分
F
2
分离群体中的扩增结果
注
: M: DNA marker; 1:
净叶黄
; 2: NC82; 3: F
1
代
; 4: F
2
代部
分单株
Figure 2 Polymorphism produced by SR1160 among the partial
plants of F
2
population
Note: M: DNA marker; 1: Jing-yehuang; 2: NC82; 3: The F
1
generation; 4: Partial F
2
plants
2
讨论
2.1
净叶黄的抗性遗传
对于净叶黄的赤星病抗性,前人进行了一定的
研究
(
王素琴等
, 1995,
烟草科技
, (1): 30-32)
,对净
叶黄的抗性遗传进行了测定,研究结果显示净叶黄
的赤星病抗性由部分显性的加性基因控制,且与不
易烤特性有一定的连锁关系。郭永峰等
(1997)
对包
括净叶黄在内的
7
个烟草品种的赤星病抗性进行了
研究,结果表明参试烟草品种的抗性特点差异很明
显,为多个基因控制的水平抗性。本研究根据净叶
黄与
NC82
的杂交
F
1
代,
F
2
代,
BC
1
代的接菌鉴定结
果推断,净叶黄的赤星病抗性并非由单基因控制,
而是由显性的加性基因控制的,这与王素琴等
(1995)
的研究结果相符。
2.2
分子标记与烟草抗病育种
自上世纪
80
年代以来,随着分子生物学的快速
发展,出现了很多种
DNA
分子标记技术。目前,国
内的
DNA
分子标记技术在烟草中的应用主要集中在
遗传多样性研究,标记类型以
RAPD
、
RFLP
等为主,
近年来,也有把
ISSR
标记应用于烟草的报道。而与
烟草抗性基因连锁的分子标记以
RAPD
标记居多。例
如,
Bai (1995)
等利用
441
个引物,找到了
2
个与烟草
根黑腐病抗性基因紧密连锁的
RAPD
标记。
Yi (1998)
等找到了烟草根结线虫抗性基因
Rk
的
RAPD
标记。郭
生云
(2001)
等由引物
S220
得到了一个抗病品种所共
有,而感病品种没有的
760 bp
的
DNA
片段,可作为
与烤烟抗赤星病基因紧密连锁的
RAPD
标记。
Johnson
(2002)
等找到了与烤烟品种
Coker371
-
Gold
中黑胫
病抗性基因
Ph
连锁的
RAPD
标记。
SSR
标记技术是
Moore
等
(1991)
创立的一种新
型
DNA
标记技术,它具有高多态性、带型简单、共
显性以及稳定性好等特点。本研究最先采用
SSR
分
子标记技术对烟草赤星病进行了研究,找到了与净
叶黄抗赤星病基因连锁的
SSR
标记,遗传距离为
9.37 cM
,而且该标记经过抗感亲本和抗感池的反复
筛选,稳定性和重复性较好,通过进一步验证,可
望将该标记有效的应用于辅助抗病育种,培育优良
抗病品种。
由于烟草上开发出的
SSR
标记引物较少,所以
筛选到的标记与抗病基因的遗传距离不是非常近。
然而随着分子生物技术在烟草上的深入研究应用,
相信不久的将来会建立密度较高的遗传图谱,通过
该标记确立连锁群,一定会找到遗传距离更近的标
记,而且最终克隆出此抗赤星病基因。
3
材料和方法
3.1
材料
供试烟草材料净叶黄和
NC82
,由中国农业科学
院烟草研究所育种研究中心提供,用它们作为亲本
构建
(
净叶黄×
NC82) F
1
,
F
2
以及
(
净叶黄×
NC82)
×
NC82
回交
BC
1
群体。将供试材料在温室内播种,
1
个月后移栽到花盆中,按常规方法管理。
3.2
接种菌液制备和接种方法
烟草赤星病菌种,由中国农业科学院烟草研究
所植保室提供。把菌种接种在马铃薯琼脂培养基