番茄抗病基因Ty-1的分子标记及其在辅助选择中的应用

番茄抗病基因Ty-1的分子标记及其在辅助选择中的应用

论文摘要

番茄黄化卷叶病毒病是近年来在番茄生产上发生的一种毁灭性病害,Ty-1基因是最早发现的抗病基因。本研究以番茄黄化卷叶病毒抗病杂合体(Ty-1/ty-1)、抗病纯合体(Ty-1/Ty-1)和感病纯合体(ty-1/ty-1)为实验材料,根据已发表的与Ty-1紧密连锁的RFLP标记设计特异引物,经PCR扩增获得目的片段,然后利用相应的限制性内切酶进行酶切反应,筛选获得了两个与抗病基因Ty-1紧密连锁的CAPS标记TG97和Mi23,这两个标记都可以区别抗病杂合和抗病纯合基因型材料,是共显性CAPS标记。(1)TG97 CAPS标记:在经PCR扩增和酶切后,抗病纯合基因型材料出现398 bp、303 bp和95 bp三个特异片段;抗病纯合基因型材料出现303 bp和95 bp两个特异片段;而感病纯合基因型的只出现398 bp的片段。其引物序列为TG97 F:5’-TAA TCC GTC GTT ACC TCT CCT T-3’、TG97 R:5’-CGG ATG ACT TCA ATA GCA ATG A-3’,使用的限制性内切酶为Taq I。(2)Mi23 CAPS标记:在经PCR扩增和酶切后抗病杂合基因型材料得到402 bp和354 bp两个特异片段;抗病纯合基因型材料得到402 bp的片段;感病纯合基因型材料得到354 bp的特异片段。其引物序列为Mi23 F:5’-TGG AAA AAT GTT GAA TTT CTT TTG-3’、Mi23 R:5’-GCA TAC TAT ATG GCT TGT TTA CCC-3’,使用的限制性内切酶为Rsal。以15种不同来源和不同遗传背景的番茄为实验材料,对CAPS标记TG97和Mi23进行了验证。得到的结果证明这两个CAPS标记稳定、可靠,有效性高。综合比较发现,TG97 CAPS标记更加清晰和容易辨认,是一个比较理想的共显性标记。利用共显性CAPS标记TG97和Mi23,在苗期对番茄F2代分离群体进行辅助选择,获得了10个抗病基因纯合型的单株,其编号分别为15、20、32、33、35、36、41、43、49和58。将这10个单株种植于田间自交留种,继而对F3株系的抗病性和经济性状进行调查,初步选出优良的株系3个,即:33-1、35-1和43-1。株系33-1为无限生长型、红果、单果重160-180g、坐果率高;株系35-1为无限生长型、红果、单果重130-150g、较硬;株系43-1为无限生长型、红果、单果重110-120g、较硬、商品性好。筛选获得的与抗病基因Ty-1紧密连锁的CAPS标记TG97和Mi23,为抗病育种材料的筛选、鉴定和辅助选择育种奠定了基础。而初步选出的3个抗病优良株系,经过进一步选育有望应用于抗番茄黄化卷叶病毒育种中。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 立题背景
  • 1.1.1 番茄黄化卷叶病毒病的发病症状
  • 1.1.2 番茄黄化卷叶病毒病的发生危害
  • 1.1.3 番茄黄化卷叶病毒病的病原
  • 1.1.4 番茄黄化卷叶病毒病的传播途径
  • 1.1.5 番茄黄化卷叶病毒病的防治对策
  • 1.2 常用分子标记概述
  • 1.2.1 几种常用的分子标记
  • 1.2.2 分子标记辅助育种的优点
  • 1.2.3 分子标记技术在番茄抗病育种上的应用
  • 1.3 番茄黄化卷叶病毒抗病基因分子标记的研究进展
  • 1.3.1 抗病基因Ty-1 的分子标记
  • 1.3.2 抗病基因Ty-2 的分子标记
  • 1.3.3 抗病基因Ty-3 的分子标记
  • 1.3.4 抗病基因Ty-4 的分子标记
  • 1.4 课题来源
  • 1.5 本研究的目的意义
  • 第2章 Ty-1 抗病基因CAPS 标记的筛选
  • 2.1 实验材料和试剂仪器
  • 2.1.1 实验材料
  • 2.1.2 试剂与仪器
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 特异引物设计
  • 2.2.2 DNA 的提取以及纯度、浓度检测
  • 2.2.3 PCR 扩增、酶切与电泳检测
  • 2.3 实验结果
  • 2.3.1 基因组DNA 的提取结果
  • 2.3.2 引物TG97 的PCR 扩增和酶切结果
  • 2.3.3 引物Mi23 的PCR 扩增和酶切结果
  • 2.3.4 引物REX-1 的PCR 扩增和酶切结果
  • 2.3.5 引物CT21 的PCR 扩增和酶切结果
  • 2.4 讨论
  • 2.4.1 番茄基因组DNA 的提取
  • 2.4.2 RCR 扩增体系对实验结果的影响
  • 2.4.3 引物对PCR 反应的影响
  • 2.4.4 获得的CAPS 标记
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 CAPS 标记的验证
  • 3.1 实验材料和仪器设备
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 仪器试剂与设备
  • 3.2 试验方法
  • 3.2.1 引物TG97 的PCR 反应条件及酶切体系
  • 3.2.2 引物Mi23 的PCR 反应条件及酶切体系
  • 3.3 实验结果
  • 3.3.1 TG97 CAPS 标记的验证结果
  • 3.3.2 Mi23 的CAPS 标记的验证结果
  • 3.4 讨论
  • 3.4.1 PCR 扩增与酶切中的问题
  • 3.4.2 电泳中的问题
  • 3.4.3 CAPS 标记的验证
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 CAPS 标记在辅助选择中的应用
  • 4.1 CAPS 标记在F2 群体中的辅助选择
  • 4.1.1 实验材料和仪器设备
  • 4.1.2 实验方法
  • 4.1.3 实验结果
  • 4.1.4 讨论
  • 4.2 F3 株系的田间鉴定
  • 4.3 分子标记选择育种的优缺点与前景
  • 4.4 本章小结
  • 结论
  • 附录
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间所发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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