煙草抗赤星病主效QTL候選基因的初步篩選.pdf

1、煙草赤星病是嚴重危害煙葉產量和品質的真菌性病害，發(fā)掘、鑒定和利用抗病基因，培育抗赤星病品種是控制赤星病最經濟、安全、有效的方式。
　　課題組之前利用赤星病主要抗源凈葉黃與感病品種NC82配制組合，定位到一個抗赤星病主效QTL，位于24號染色體上。在此基礎上，本研究以凈葉黃與NC82組合產生的回交導入系群體BC3F2為材料，在目標區(qū)間內加密26個SNP分子標記，利用MassARRAY飛行質譜技術檢測基因型，進一步縮小目標區(qū)間。進而利

2、用生物信息學、RT-PCR等方法在DNA水平和RNA水平對候選基因進行了初步篩選。同時構建VIGS系統(tǒng)及CRISPR系統(tǒng)對煙草赤星病抗病主效基因功能進行驗證。試驗結論如下.
　　1利用SNP位點MassArray質譜檢測技術，分析了以凈葉黃(JYH)與NC82為親本雜交后連續(xù)回交、自交得到的255個單株構成的BC3F2代群體，進而構建了遺傳圖譜。大田表型鑒定表明，赤星病抗性在兩個親本間存在顯著差異。BC3F2群體平均病級指數(shù)為34

3、3，傾向中親值，結合基因型數(shù)據和表型數(shù)據，將控制煙草赤星病抗性的主效QTL定位在目標區(qū)間M29～M28之間，區(qū)間遺傳距離16cM。
　　2根據公布的煙草基因組數(shù)據庫(https//solgenomics net/)及NCBI等生物信息學分析軟件，對目標區(qū)段內31個基因進行了同源序列比對及功能分析。結果表明，基因Nitab45_0000264g01501、Nitab45_0000264g01301、itab45_0000264g01

4、701、Nitab45_0002011g00701、Nitab45_0000264g01801存在明顯的序列差異。
　　3對抗感品種在接種赤星病后基因表達量變化進行RT-PCR檢測，其中，基因Nitab45_0000264g00501、Nitab45_0000264g00401、itab45_0000264g01301、itab45_0000264g00701在抗感材料接種后的各個時間點基因表達量均呈現(xiàn)上升趨勢，且抗病材料基因表達

5、量在各個時間點均明顯高于感病材料，表明此基因響應了病原菌的入侵，與赤星病接種后植株的病程響應相關。Nitab45_0000264g00501、Nitab45_0000264g01301分別為調控鈣調素結合蛋白和谷胱甘肽過氧化物酶類基因，與植物抗逆性相關，與煙草抗病性過程關系緊密。
　　4利用VIGS技術對目標區(qū)段內31個基因進行基因沉默篩選鑒定，構建了VIGS技術對赤星病研究的體系，結果顯示，目標基因被有效沉默，基因Nitab45