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Genetic analysis and Specific Fragments Linked to Powdery Mildew Resistant Gene Pm-2F in Melon

甜瓜白粉病抗性基因Pm-2F的遗传特性及与其紧密连锁的特异片段


在明确瓜类白粉病生理小种的基础上,以感白粉病新疆哈密瓜〔Cucumis melo L. ssp. melo. convar. ameri (Pang.) Greb.〕来源的自交系K7-2和抗白粉病日本网纹甜瓜〔Cucumis melo L. ssp. melo.convar. cantalupa (Pang.) Greb.〕来源的自交系K7-1为亲本及其F2S6群体为试材,对甜瓜白粉病抗性遗传机制和紧密连锁标记进行深入研究。群体遗传分析表明K7-1对白粉病Podosphaera xanthii (DC.)VP Gelyuta生理小种2F的抗性受一对显性基因Pm-2F控制。同时采用SSR分析技术发现,抗病特异片段CMBR120-172、CMBR8-98Pm-2F紧密连锁,连锁距离分别为1 cM和3 cM。抗病特异片段CMBR120-172在120份甜瓜种质资源材料验证中符合率达87.5%。




Podosphaera xanthii (DC.)VP Gelyuta race 2F caused melon (Cucumis melo L.) powdery mildew was the prevailing race in Beijing. The segregation of resistance had been evaluated in F2S6 population of the cross between the resistant Japanese cantaloupe(Cucumis melo L. ssp. melo.convar. cantalupa (Pang.) Greb.)line K7-1 and the susceptible Xinjiang Hami melon(Cucumis melo L. ssp. melo. convar. ameri (Pang.) Greb.)line K7-2. The resistance to P. xanthii race 2F in K7-1 was controlled by one single dominant Pm-2F gene. SSR technique had been used for the identification of markers linked to powdery mildew resistance. Two specific fragments CMBR120-172 and CMBR8-98 were closely linked to Pm-2F gene at a distance of 1 cM and 3 cM, respectively. The efficiency of CMBR120-172 was about 87.5% in 120 melon germplasms. The markers identified in this experminent were closest to Pm-2F gene to date, and the research, therefore, can be used in melon molecular breeding.


全 文 :园  艺  学  报  2008, 35 (12) : 1773 - 1780
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 07 - 08; 修回日期 : 2008 - 11 - 06
基金项目 : 国家 ‘863’计划项目 (2006AA10Z1A8) ; ‘十一五’国家科技支撑计划项目 (2006BAD01A726202) ; 国家自然科学
基金项目 (30570997) ; 北京市自然科学基金项目 (5062008) ; 北京市科委项目 ( Z0708050150702)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: xuyong@nercv1org)
甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F 的遗传特性及与其紧
密连锁的特异片段
张海英 1 , 苏 芳 1 , 郭绍贵 1 , 宫国义 1 , 伊鸿平 2 , 吴明珠 2 , 许 勇 13
(1 国家蔬菜工程技术研究中心 , 北京 100097; 2 新疆农业科学院哈密瓜研究中心 , 乌鲁木齐 830000)
摘  要 : 在明确瓜类白粉病生理小种的基础上 , 以感白粉病新疆哈密瓜 [ Cucum is m elo L. ssp. m elo
convar. am eri ( Pang. ) Greb. ] 来源的自交系 K722和抗白粉病日本网纹甜瓜 [ Cucum is m elo L. ssp. m elo con2
var. cantalupa ( Pang. ) Greb. ] 来源的自交系 K721为亲本及其 F2 S6群体为试材 , 对甜瓜白粉病抗性遗传机
制和紧密连锁标记进行深入研究。群体遗传分析表明 , K721对白粉病 Podosphaera xan th ii (DC. ) VP Gelyu2
ta生理小种 2F的抗性受一对显性基因 Pm 22F控制。同时采用 SSR 分析技术发现 , 抗病特异片段 CM2
BR120
- 172、CMBR8 - 98与 Pm 22F紧密连锁 , 连锁距离分别为 1 cM和 3 cM。抗病特异片段 CMBR120 - 172在
120份甜瓜种质资源材料验证中符合率达 8715%。
关键词 : 甜瓜 ; Cucum is m elo L. ; 白粉病 ; 抗性基因 ; 特异片段
中图分类号 : S 652  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2008) 1221773208
Genetic Ana lysis and Spec if ic Fragm en ts L inked to Powdery M ildew Resist2
an t Gene Pm 22F in M elon
ZHANG Hai2ying1 , SU Fang1 , GUO Shao2gui1 , GONG Guo2yi1 , YI Hong2p ing2 , WU M ing2zhu2 , and XU
Yong13
(1N ationa l Eng ineering Research Cen ter forV egetables, B eijing 100097, Ch ina; 2 Ham igua Research Center, X in jiang A cadem y of
A gricultural Sciences, U rum qi 830000, Ch ina)
Abstract: Podosphaera xan th ii (DC. ) VP Gelyuta race 2F caused melon (Cucum is m elo L. ) powdery
m ildew was the p revailing race in Beijing. The segregation of resistance had been evaluated in F2 S6 population
of the cross between the resistant Japanese cantaloupe [ Cucum is m elo L. ssp. m elo convar. can ta lupa
( Pang. ) Greb. ] line K721 and the suscep tible Xinjiang Ham i melon [ Cucum is m elo L. ssp. m elo convar.
am eri ( Pang. ) Greb. ] line K722. The resistance to P. xan th ii race 2F in K721 was controlled by one single
dom inant Pm 22F gene. SSR technique had been used for the identification of markers linked to powdery m il2
dew resistance. Two specific fragments CMBR120
- 172 and CMBR8 - 98 were closely linked to Pm 22F gene at a
distance of 1 cM and 3 cM , respectively. The efficiency of CMBR120
- 172 was about 8715% in 120 melon
germp lasm s. The markers identified in this experm inentwere closest to Pm 22F gene to date, and the research,
therefore, can be used in melon molecular breeding.
Key words: melon; Cucum is m elo L. ; powdery m ildew; resistant gene; specific fragment
白粉病是目前甜瓜 (Cucum is m elo L. ) 生产的主要病害 , 世界各国都十分重视其抗病性的研究及
育种工作。危害瓜类的白粉病菌有 3个属 6个种 , 且生理小种繁多 , 仅 Podosphaera xan th ii (DC. ) VP
园   艺   学   报 35卷
Gelyuta (原命名为 Sphaerotheca fu lig inea) 病菌就存在 11个生理小种之多 (McCreight, 2006)。美国
和法国等国家有特定的农业试验站常年对此监测并指导研究与生产 , 而目前国内多数研究单位尚未引
进国际通用的白粉病生理小种鉴别寄主 , 不能确定抗源品种具体对哪个小种具有抗性 , 因此造成我国
白粉病遗传规律的分析滞后。同时国内所报道的与瓜类白粉病抗性连锁的分子标记并未明确其病菌的
生理小种 (杜胜利 等 , 2005; 王建设 等 , 2005) , 这对于有多个小种分化的瓜类白粉病来说 , 其缺
陷十分明显。因此 , 很有必要在明确生理小种的基础上 , 开展甜瓜白粉病抗性遗传规律的研究 , 并建
立甜瓜抗白粉病育种分子标记辅助选择技术。
国外已经报道了与 P. xan th ii生理小种 1抗性基因连锁的 RAPD标记 ( Fukino et al. , 2001) 和
AFLP标记 ( Yuste2L isbona et al. , 2008 ) , 并进行了生理小种 1、2、 3、 5 的抗性基因 QTL 定位
( Perchep ied et al. , 2005)。北京地区瓜类白粉病的病原菌为 P. xan th ii, 优势生理小种为 2F (王娟
等 , 2006)。
在明确甜瓜白粉病生理小种的基础上 , 作者拟对 P. xan th ii白粉病生理小种 2F抗性基因 ( Pm 2
2F) 的抗性遗传规律进行深入研究 , 并采用 SSR技术寻找与 Pm 22F紧密连锁的特异片段 , 由此获得
的扩增序列又是开发 SCAR和 SNP等特异分子标记的基础 , 这将为甜瓜抗白粉病多个生理小种的分
子聚合育种及抗病基因的克隆奠定基础。
1 材料与方法
111 材料
供试甜瓜亲本材料 K721和 K722由新疆农业科学院吴明珠院士提供。K721为日本厚皮类型甜瓜
[ Cucum is m elo L. ssp. m elo convar. can ta lupa ( Pang. ) Greb. ] 材料 , 高抗白粉病 , 软肉 , 有网纹。
K722为典型的新疆哈密瓜 [ Cucum is m elo L. ssp. m elo convar. am eri ( Pang. ) Greb. ] 自交系 , 高感
白粉病 , 黄皮 , 脆肉。国家蔬菜工程技术研究中心瓜类作物分子育种实验室以 K722为母本 , K721为
父本配制 F1 , 单粒传获得 F2 S6重组自交系 , 共 106个株系。
为进一步验证获得的特异标记片段 , 采用国家蔬菜工程技术研究中心西瓜育种课题收集的 120份
甜瓜种质资源 , 其中包括新疆地方甜瓜种质资源 96份、从国外引进的典型西亚 —欧美类型甜瓜资源
20份以及其它对照材料 4份。白粉病 ( P. xan th ii生理小种 2F) 苗期抗性鉴定表明 : 其中 13份抗病 ,
107份感病。
112 方法
11211 基因组 DNA的提取  
参照 Murry和 Tomp son (1980) 的 CTAB方法进行 DNA提取。
11212 SSR扩增与产物的检测  
SSR扩增体系为 1215μL。其中 DNA模板 50 ng, dNTPs 012 mmol·L - 1 , MgCl2 115 mmol·L - 1 ,
TaqE 110 U, SSR正、反向引物各 012μmol·L - 1。SSR引物序列参考论文 (Danin2Poleg et al. , 2001;
Fazio et al. , 2002; Gonzalo et al. , 2005) 和互联网中甜瓜 EST信息库 (http: / /melon1bti1cornell1edu) 自行
设计。
SSR扩增程序 : 94 ℃预变性 5 m in; 94 ℃变性 1 m in, 52~58 ℃退火 1 m in, 72 ℃延伸 2 m in, 35
个循环 ; 72 ℃延伸 10 m in; 4 ℃保存。
SSR扩增产物用 6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 , 银染显色后对结果进行记录并分析。
11213 特异标记片段筛选与验证  
先用两个亲本筛选引物 , 然后分别以抗、感基因池 (每池 5个株系 ) 为模板 , 用双亲间产生多
态性的引物进行甜瓜白粉病抗性基因特异标记片段筛选。只要在抗病亲本和抗病基因池之间带型一
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 12期 张海英等 : 甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F的遗传特性及与其紧密连锁的特异片段  
致 , 即初步认为该特异标记片段与甜瓜白粉病抗性基因连锁 , 接着用该引物对 106个 F2 S6株系和 120
份优良甜瓜种质资源材料进行验证 , 统计分离情况 , 利用 Joinmap 310软件分析特异扩增 PCR片段与
白粉病抗性基因的连锁关系。
11214 特异扩增序列的获得  
从聚丙烯酰胺凝胶上挖下目的条带 , 放入 115 mL的离心管中 , 浸泡在高盐缓冲液中 ( 20%乙
醇 , 1 mol·L - 1 L iCl, 10 mmol·L - 1 Tris) 24 h, 氯仿抽提 , 乙醇沉淀后吹干 , 溶于 ddH2 O中 , 取 5
μL作模板 , 采用 SSR扩增体系和程序进行扩增。目的片段的纯化采用博奥生物公司的凝胶回收纯化
Gene2Clean试剂盒。PCR产物与载体的连接采用 Promega公司的 PGEM 2T easy Vector试剂盒 , 然后进
行重组质粒的转化与筛选。利用天根生物公司的质粒小提试剂盒提取重组质粒 , 采用酶切方法与
PCR法对其进行检测。将经过 PCR和酶切检测为阳性克隆的质粒送北京奥科生物公司进行测序。
11215 抗病接种鉴定  
父本、母本、F1和重组自交系 F2 S6的 106个株系 , 各取 20粒种子 , 设 2次重复 , 每次重复 10株
苗。播于装有灭菌营养土的 72孔穴盘中 , 于空调温室内培养 , 昼 /夜温度为 25~28 ℃ /18~20 ℃。
子叶展平后 , 采用孢子粉喷雾法接种 P. xan th ii生理小种 2F, 接种孢子浓度为 210 ×105个 ·mL - 1。
接种 12~15 d充分发病后开始调查抗感反应。
采用国家蔬菜工程技术研究中心植保课题的病情分级标准 , 共分 6级。0级 : 整株没有病症 ; 1
级 : 仅子叶有很少量白粉 , 白粉模糊 ; 2级 : 仅子叶有较多白粉或子叶有白粉 , 茎上有很少量白粉 ,
白粉明显 ; 3级 : 子叶有很多白粉 , 茎上有少量白粉 , 白粉厚 , 连片 ; 4级 : 子叶和茎上布满白粉 ,
白粉浓厚 ; 5级 : 植株死亡。
根据病情指数 (D I) 确定父本、母本、F1和重组自交系的抗感表现型。病情指数 (D I) = ∑ (级
别 ×株数 ) ×100 / (总株数 ×6)。在本项研究中病情指数只有两类 , 病情指数小于 20为抗病 , 大于
60为感病。
2 结果与分析
211 甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F遗传规律分析
对抗病亲本 K721、感病亲本 K722、 F1、F2 S6的 106个株系进行苗期抗病接种鉴定。结果表明 ,
K721、K722和 F1的病情指数分别是 0100、93103和 3144, 分别表现为抗病、感病和抗病 , 说明甜瓜
K721对白粉病 P. xan th ii生理小种 2F的抗性是由显性基因控制。而重组自交系的抗病鉴定结果表明
106个株系有 58个抗病株系和 48个感病株系 , 符合 1∶1的理论比例。卡平方检验χ2 = 0194 <α20105, 1 =
3184, 表明甜瓜 K721对白粉病 P. xan th ii生理小种 2F的抗性为一对基因控制。综合双亲、F1和 F2 S6
的 106个株系的苗期抗病鉴定结果 , 甜瓜 K721对白粉病 P. xan th ii生理小种 2F的抗性受一对显性基
因 Pm 22F控制。
212 与甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F紧密连锁的特异片段
在 660对 SSR引物中 , 只有引物 CMBR120和 CMBR8的抗感亲本扩增条带与抗、感池的扩增谱
带一致 , 如图 1所示。引物 CMBR120上游引物序列为 : 5′2CTGGCCCCCTCCTAAACTAA23′, 下游引物
序列为 5′2CAAAAAGCATCAAAATGGTTG23′。引物 CMBR8上游引物序列为 : 5′2TTTCACTTTTTCCCGC2
CG23′, 下游引物序列为 5′2AATGGAAAAGGGAAGTGCAA23′。将抗病亲本 K721利用引物 CMBR120和
CMBR8进行 PCR扩增获得的抗病特异扩增片段分别定名为 CMBR120
- 172和 CMBR8 - 98。将感病亲本
K722利用引物 CMBR120和 CMBR8进行 PCR扩增获得的感病特异扩增片段分别定名为 CMBR120
- 170
和 CMBR8
- 104。
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图 1 引物 CM BR120和 CM BR8对抗感亲本、F1、抗感池的 PCR扩增
M: 30~330 bp marker; 1, 6: K722; 2, 7: K721; 3, 8: F1 ;
4, 9: 抗病基因池 ; 5, 10: 感病基因池。
F ig. 1 Pr im er CM BR120和 CM BR8 am plif ica tion in paren ts, F1 , resistan t and susceptible gene bulk
M: 30 - 330 bp marker; 1, 6: K722; 2, 7: K721; 3, 8: F1 ;
4, 9: Resistant gene pool; 5, 10: Suscep tible gene pool.
利用引物 CMBR120对 106个重组自交系进行扩增 , 58个抗病株系中有 57个株系只扩增出 CM2
BR120
- 172抗病特异片段 , 1个抗病株系同时扩增出 CMBR120 - 172抗病特异片段和 CMBR120 - 170感病特
异片段。48个感病株系中有 47个株系只扩增出 CMBR120
- 170感病特异片段 , 1个株系扩增出 CM2
BR120
- 172抗病特异片段 , 即 106个重组自交系株系中只有 1个交换株系。
图 2显示引物 CMBR120对部分重组自交系 F2 S6株系的 PCR扩增结果。
图 2 引物 CM BR120对部分重组自交系 F2 S6群体的 PCR扩增
1: K721; 2: K722; 3~52: F2 S6株系。
F ig. 2 Pr im er CM BR120 am plif ica tion in F2 S6 lines
1: K721; 2: K722; 3 - 52: F2 S6 lines.
经 Joinmap 310软件分析 , 抗病特异片段 CMBR120
- 172与甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F的连锁距离
为 1 cM , 呈现紧密连锁关系。
利用引物 CMBR8对 106个重组自交系进行扩增 , 58个抗病株系中 , 有 56个株系只扩增出
CMBR8
- 98抗病特异片段 , 2个抗病株系只扩增出 CMBR8 - 104感病特异片段 , 表明该抗病株系为交换株
系。48个感病株系中 , 有 47 个株系只扩增出 CMBR8
- 104感病特异片段 , 1 个感病株系扩增出
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 12期 张海英等 : 甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F的遗传特性及与其紧密连锁的特异片段  
CMBR8
- 98抗病特异片段 , 说明此感病株系也为交换株系。因此 , 106个重组自交系株系中共有 3个
交换株系。
图 3显示引物 CMBR8对部分重组自交系 F2 S6株系的 PCR扩增结果。
经 Joinmap 310软件分析 , 抗病特异片段 CMBR8
- 98与甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F的连锁距离为
3 cM , 呈现紧密连锁关系。
图 3 引物 CM BR8对重组自交系 F2 S6群体的 PCR扩增
1: K721; 2: K722; 3~52: F2 S6株系。
F ig. 3 Pr im er CM BR8 am plif ica tion in F2 S6 lines
1: K721; 2: K722; 3 - 52: F2 S6 lines.
为进一步确认抗病特异片段 CMBR120
- 172、CMBR8 - 98与甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F的连锁关系 ,
利用 120份甜瓜种质资源材料进行验证 (表 1)。
CMBR120扩增结果表明 , 107个感病品种中有 101个扩增出 CMBR120
- 170感病特异片段 , 13个
抗病品种中有 4个品种扩增出 CMBR120
- 172抗病特异片段 , 与田间抗病鉴定结果平均符合率达到
8715%。
CMBR8扩增结果显示 , 107个感病品种中有 79个扩增出 CMBR8
- 104感病特异片段 , 13个抗病品
种中有 4个品种扩增出 CMBR8
- 98抗病特异片段 , 与田间抗病鉴定结果的平均符合率为 6810%。
表 1 甜瓜种质资源分子标记检测与田间抗感表型的符合率
Table 1 CM BR120 and CM BR8 markers a ssisted selection eff iec iency in m elon germ pla sm s
标记
Marker
植株数
Number of
p lant
人工接种表型
Phenotype by inoculation
表型
Phenotype
植株数
Number of p lant
扩增带型
Amp lified pattern
抗病
Resistant
感病
Suscep tiable
分子检测效率 /%
MAS efficiency
抗 /感符合率
R /S coincidence
平均符合率
Mean coincidence
CMBR120
- 172 120 抗病 Resistant 13 4  3 3017 8715
CMBR120
- 170 感病 Suscep tiable 107 0 101 9414
CMBR8
- 98 120 抗病 Resistant 13 4  7 3017 6810
CMBR8
- 104 感病 Suscep tiable 107 24 79 7716
同时还发现 , 利用 CMBR120和 CMBR8对 120份种质资源材料进行扩增时 , 不仅能扩增出本研
究获得的抗病特异片段 , 还能扩增出新的特异片段 (表 2) , 证明了抗病基因位点的多样性。材料
Saticoy能同时扩增出 CMBR120
- 172、CMBR8 - 98抗病特异片段 , 表明其可能具有与本试验所使用的抗
源 K721相同的抗病位点。而材料 Tam Uvalde却能同时扩增出两个新的特异片段 CMBR8
- 110和 CM2
BR120
- 160 , 可能其白粉病抗性基因位点不同于 K721的位点 , 或者可能其遗传背景与 K721有差异而
导致连锁标记缺失。
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表 2 引物 CM BR120和引物 CM BR8在甜瓜抗病种质资源中的扩增
Table 2 Pr im er CM BR120 and CM BR8 am plif ica tion in m elon resistance germ pla sm s
编号
No.
抗病种质资源
Resistance germp lasm
CMBR120扩增产物
Amp lified p roducts by CMBR120
CMBR8扩增产物
Amp lified p roducts by CMBR8
1 Main stream CMBR120
- 172 CMBR8 - 110
2 Saticoy CMBR120
- 172 CMBR8 - 98
3 Turkey variety CMBR120
- 172 CMBR8 - 104
4 PM48232421 CMBR120
- 172 CMBR8 - 110
5 Ogen2OP CMBR120
- 170 CMBR8 - 104
6 Casaba CMBR120
- 170 CMBR8 - 104
7 Piel de sapo CMBR120
- 170 CMBR8 - 104
8 Edisto CMBR120
- 160 CMBR8 - 104 /CMBR8 - 98
9 Perlita CMBR120
- 160 CMBR8 - 98
10 Tam Uvalde CMBR120
- 160 CMBR8 - 110
11 PMR2Honeydew CMBR120
- 160 CMBR8 - 104
12 Honeydew CMBR120
- 160 CMBR8 - 104
13 Mvngerpis 339 CMBR120
- 160 CMBR8 - 98
213 特异片段的测序结果
将抗病特异扩增片段 CMBR120
- 172、CMBR8 - 98和感病特异扩增片段 CMBR120 - 170、CMBR8 - 104进
行测序。
CMBR120
- 172片段长度为 172 bp, 有 16个 CT重复 ; CMBR120 - 170片段长度为 170 bp, 只有 15个
CT重复 , 二者存在 2个碱基 “CT”的插入或缺失 (图 4)。
图 4 特异扩增片段 CM BR120
- 172和 CM BR120 - 170序列比对
F ig. 4 M ulti2a lighm en t of the two spec if ic fragm en ts CM BR120
- 172 and CM BR120 - 170
CMBR8
- 98片段长度为 98 bp , 有 9个 CT重复 , CMBR8 - 104片段长度为 102 bp, 有 11个 CT重复 ,
二者存在 4个碱基 “CTCT”的缺失或插入 (图 5)。
图 5 特异扩增片段 CM BR8
- 98和 CM BR8 - 104序列比对
F ig. 5 M ulti2a lighm en t of the two spec if ic fragm en ts CM BR8
- 98 and CM BR8 - 104
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 12期 张海英等 : 甜瓜白粉病抗性基因 Pm 22F的遗传特性及与其紧密连锁的特异片段  
3 讨论
311 甜瓜白粉病抗源 K721对 P. xan th ii生理小种 2F的抗性遗传规律
明确甜瓜白粉病多个生理小种的抗病遗传规律 , 是开展甜瓜抗病遗传育种理论研究的基础。由于
所采用的甜瓜品种和致病菌不同 , 以及对不同报道中的抗病基因的相同性或等位性关系未作分析 , 造
成目前国内学者对白粉病抗性遗传规律研究结果不尽相同。王建设等 (2005) 认为抗性由一对不完
全显性基因控制 , 而程振家等 (2006) 却认为抗性受两对不完全显性基因控制 , 上述报道都没有指
出抗源具体对哪个生理小种具有抗性。而本项研究结果首次明确了甜瓜材料 K721对白粉病 P. xan th ii
生理小种 2F的抗性受一对显性基因 ( Pm 22F) 控制 , 这将有助于对白粉病抗性遗传机制进一步深入
了解。
从流行病学的观点来看 , 利用多样化的抗源更有利于提高白粉病的防治效果和生产的安全性 , 因
此人们在世界范围内花了大量的人力物力发现和鉴定抗白粉病的不同新抗源 (马强 等 , 2007)。截
至目前 , 已经正式命名了 17个甜瓜白粉病抗性基因 (臧全宇 等 , 2007)。但是由于白粉病菌生理小
种较多 , 分化快 , 上述有的白粉病抗性基因已经或正在逐步丧失抗性 , 因此发现和鉴定新的抗病基因
对实现抗源的多样化具有重要意义。利用抗病特异片段 CMBR120
- 172对 120份优良甜瓜种质资源材料
进行验证时发现 , 13个抗病品种中有 4个品种扩增出该片段 , 说明这 4个抗病品种具有与 K721相同
的抗病基因位点 , 而其他 6个品种扩增出的谱带大小全部为 160 bp, 说明 6个抗病品种中存在的抗性
基因位点或遗传背景不同于本试验中所使用的抗源 K721, 目前我们正在利用不同抗源材料间的杂交 ,
研究白粉病抗性基因位点的等位关系。
312 获得的抗病特异片段在甜瓜分子育种中应用的可能性
在以往研究中 , 国内学者王建设等 ( 2005) 找到了甜瓜抗白粉病相关的 RAPD分子标记 , 但甜
瓜白粉病的生理小种较多 , 作者并未鉴定试验所采用的生理小种 , 其抗病标记遗传距离也较远 , 很难
用于标记辅助选择。国外学者利用重组自交系群体或 F2∶3群体进行了甜瓜白粉病不同生理小种抗性基
因定位 ( Perchep ied et al. , 2005) , 并获得了一些 AFLP ( Yuste2L isbona et al. , 2008) 和 RAPD ( Fuki2
no et al. , 2001) 连锁分子 , 但获得的标记与白粉病抗性基因之间遗传距离大于 5 cM , 不能直接应用
于甜瓜抗白粉病育种。同时目前国内外已经发表的关于甜瓜白粉病分子标记论文主要还是基于 RAPD
或 AFLP, 非常少地使用了 SSR或 CAPS, 造成标记选择成本较高。本试验在鉴定了材料所侵染的白
粉病为 P. xan th ii小种 2F的基础上 , 通过 SSR技术找到了与 Pm 22F紧密连锁的抗病特异片段。这是
在明确白粉病生理小种基础上 , 首次报道的有关甜瓜抗白粉病紧密连锁 SSR标记 , 具有稳定性高等
优点 , 能有效促进甜瓜白粉病分子育种水平。
目前 , 分子育种受到国内外研究机构和育种公司的高度重视 , 但在实际的育种过程中获得应用的
很少 , 其中一个重要原因是获得的标记遗传距离较远 , 使得国内许多的蔬菜分子标记还没有与常规育
种很好结合 (王晓武和杜永臣 , 2007)。利用 F2 S6群体 , 本试验中获得的两个抗病特异扩增片段与甜
瓜白粉病抗性基因呈现紧密连锁关系 , 其连锁距离仅为 1 cM和 3 cM , 而且抗病特异扩增片段 CM2
BR120
- 172在 120份优良甜瓜种质资源材料验证中符合率达到 8715% , 说明这个抗病特异扩增片段不
仅适用于本试验使用的 F2 S6群体中 , 而且对其他甜瓜优良种质资源材料的可靠性也较高 , 能够很好
地解决分子育种与常规育种的脱节问题 , 扩大了分子标记辅助选择在实际育种中的应用。同时 , 与
CMBR8
- 98相比 , CMBR120 - 172和甜瓜白粉病抗性基因的遗传距离更近 , 在转育 K721同样来源的白粉
病抗性基因时有更大的技术优势 , 并为进一步运用染色体步移法进行 Pm 22F基因图位克隆奠定了技
术基础。
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园   艺   学   报 35卷
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