西瓜枯萎病抗性鉴定与遗传规律分析

论文摘要

西瓜（Citrullus lanatus （Thunb.） Matsum & Nadai）是世界第五大水果,我国西瓜的栽培面积和总产量均居世界首位。西瓜作为我国重要的蔬菜作物,在农业结构调整与农民增收中发挥着重要作用。西瓜枯萎病是由半知菌亚门镰孢属尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f.sp. niveurn）寄生引起的一种真菌土传病害,是世界范围内西瓜生产中导致产量和品质降低的最严重障碍,一直被国际社会所关注。西瓜枯萎病菌存在0,1,2,3等主要生理小种,目前尚未深入进行不同生理小种的抗病遗传规律研究。本研究在以往工作基础上,利用国际上通用的西瓜枯萎病鉴别寄主,建立了完善的苗期抗性鉴定技术体系,对不同枯萎病菌生理小种的遗传规律进行了研究。主要研究结果如下:1.采用BlackDiamond,SugarBaby,PI296341-FR和CalhounGray等国际通用枯萎病菌生理小种鉴别寄主,利用西瓜枯萎病菌生理小种0、1和2标准菌株建立了完善的西瓜枯萎病抗性鉴定技术体系。并以此体系对17份重测序西瓜种质进行了抗性鉴定,筛选出了对生理小种0表现感病的材料有:RZ-900,JLM,BlackDiamond, PI595203,PI482271。对生理小种1表现抗性的材料有:97103、Sugarlee、JX-2、JLM、PI5386019、PI296341-FR、PI482271、PI482303;对生理小种2表现抗性的材料有:Sugarlee,CalhounGray,PI296341-FR,PI386019,PI482303。最后鉴定出对生理小种0、1、2同时表现抗性的材料有PI482303,PI296341-FR。该鉴定结果可为西瓜枯萎病抗病育种提供参考依据2.以野生西瓜种质PI296341-FR和高品质西瓜自交系97103为亲本杂交,获得RILs（F2S8）永久分离群体。采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对西瓜枯萎病生理小种1的RILs（F2S8）联合分析。研究结果表明:PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种1的遗传规律符合1对等加性主基因模型（B-3）,效应值为0.8,重组率为0.27,1对主基因的遗传率为98.5%。3.以野生西瓜种质PI296341-FR和高品质西瓜自交系97103为亲本杂交,获得P1,P2,F1,B1,B2,F2 6个世代及RILs（F2S8）永久分离群体等试验材料。采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对西瓜枯萎病生理小种2进行6世代联合分析和RILs（F2S8）联合分析,探讨PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种2的抗性遗传规律。6世代联合分析结果表明其抗性遗传符合1对加性主基因+加性-显性多基因遗传模型（D-2）,主基因遗传率在B1,B2和F2群体中分别为31.8%,23.4%,48.6%,加性效应为0;多基因遗传率为16.5%～43.9%,加性效应为2.24,显性效应为-0.75。同时,RILs（F2S8）联合分析显示其抗性遗传符合3对连锁的等加性主基因遗传模型（F-3）,主基因遗传率为66.2%,加性效应-0.51,主基因间重组率0.16。2种遗传模型均显示PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种2的抗性遗传由主基因和微效基因共同控制,微效基因的加性效应和显性效应的绝对值均高于主基因。4.在遗传规律分析基础上,从相关性、遗传力及表型三个方面对西瓜枯萎病菌生理小种1、2的遗传基础进行分析。相关性分析显示,枯萎病菌生理小种1和2的抗性基因之间相关性系数仅为0.283（r0.05=0.632）,没有达到显著水平;遗传力分析显示,生理小种1的抗性基因遗传力是86.32%,生理小种2的抗性基因遗传力是55.42%,表明生理小种1的抗性受环境影响较小,而生理小种2的抗性受环境影响较大。表型鉴定显示:103个RILs（F2S8）株系中,生理小种1、2的苗期抗性鉴定结果相同率仅为35%。综合三种分析结果,生理小种1、2的抗性分别由独立的遗传因子起作用,同时遗传因子之间可能存在一定的连锁关系。

论文目录

• 中文摘要
• Summary
• 缩略词（Abbreviations）
• 第一章 文献综述
• 1 西瓜枯萎病研究进展
• 1.1 西瓜枯萎病鉴别寄主和生理小种分化研究
• 1.2 西瓜枯萎病抗性遗传机制研究
• 1.3 枯萎病抗病反应分子机制
• 1.4 西瓜枯萎病的分子生物学研究
• 1.5 西瓜枯萎病预防技术研究进展
• 2 植物枯萎病抗性鉴定方法研究
• 3 植物数量性状遗传分析方法
• 3.1 加性-显性遗传模型
• 3.1.1 数量性状的世代平均数分析
• 3.1.2 数量性状方差分析
• 3.2 互作效应遗传模型
• 3.3 主基因+多基因混合遗传模型理论与发展
• 3.3.1 数量性状分离混合分布的一般理论
• 3.3.2 6 世代主基因+多基因遗传混合遗传模型的发展
• 3.3.3 DH 或RILs 群体主基因+多基因遗传混合遗传模型的发展
• 3.3.4 主基因+多基因遗传模型应用
• 4 展望
• 4.1 野生抗病种质在西瓜抗病育种中的应用
• 4.2 利用国外抗病种质创新我国西瓜抗病种质材料
• 4.3 充分利用数量遗传学对西瓜育种的指导作用
• 5 实验内容与意义
• 第二章 西瓜品种的枯萎病抗性鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 菌原材料
• 1.2 供试鉴别寄主与西瓜种植鉴别材料
• 1.3 实验主要仪器
• 1.4 培养基制备
• 1.5 接种方法
• 1.6 实验设计
• 1.7 枯萎病害评价标准与病情考察
• 2 结果分析
• 2.1 西瓜专化型尖饱镰刀菌形态学观察
• 2.2 西瓜枯萎病鉴定技术体系建立
• 2.3 不同西瓜种质抗性鉴定结果
• 2.4 枯萎病菌生理小种0、1、2 抗性鉴定结果比较分析
• 3 讨论
• 第三章 西瓜枯萎病遗传规律分析
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 枯萎病菌株复壮、单孢纯化方法
• 1.3 田间抗性鉴定试验设计
• 1.4 枯萎病抗性鉴定体系
• 1.5 统计与遗传分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 西瓜枯萎病表型分析
• 2.1.1 枯萎病菌生理小种1 抗病遗传表型分布特征
• 2.1.2 枯萎病菌生理小种2 抗性遗传表型特征
• 2.2 西瓜枯萎病菌生理小种1 抗性遗传规律RILs 群体分析
• 2.2.1 生理小种1 最适遗传模型选择和检验
• 2.2.2 生理小种1 最适遗传模型遗传参数估计
• 2.3 西瓜枯萎病菌生理小种2 抗性遗传规律6 世代分析
• 2.3.1 6 世代最适遗传模型选择检验
• 2.3.2 6 世代联合分析遗传参数估计
• 2.4 西瓜枯萎病菌生理小种2 抗性遗传规律RILs 群体分析
• 2S₈）联合分析最适模型选择检验'>2.4.1 P1、P2 和RILs（F₂S₈）联合分析最适模型选择检验
• 2S₈）群体联合分析遗传参数估计'>2.4.2 P1、P2 和RILs（F₂S₈）群体联合分析遗传参数估计
• 3 讨论
• 3.1 西瓜枯萎病菌生理小种1 遗传规律
• 3.2 西瓜枯萎病菌生理小种2 遗传规律
• 3.3 西瓜枯萎病菌生理小种1 与生理小种2 遗传模型比较分析
• 第四章 西瓜枯萎病菌生理小种1 与生理小种2 遗传基础相关性分析
• 1 遗传力分析
• 1.1 生理小种1 遗传力分析
• 1.2 生理小种2 遗传力分析
• 2 西瓜枯萎病菌生理小种1 与生理小种2 遗传基础相关性分析
• 2.1 生理小种1、2 抗病表型相关性分析
• 2.2 生理小种1、2 遗传基础相关性分析
• 第五章 结论
• 创新点
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介
• 导师简介