全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (6) : 1095～1097
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 01 - 11; 修回日期 : 2005 - 04 - 04
基金项目 : 国家 ‘863’重大专项资助项目 (2002AA24401123, 2003AA207110) ; 天津市重大攻关项目 (00312201121)
黄瓜抗白粉病基因 AFL P标记的 SCAR转换
杜胜利 1, 3 　张桂华 1, 3 　李淑菊 1 　王　鸣 2
(1 天津科润黄瓜研究所 , 天津 300192; 2 西北农林科技大学园艺学院 , 杨凌 712100; 3 天津市农业生物技术研究中
心 , 天津 300192)
摘 　要 : 将黄瓜抗白粉病相关基因的 1个共显性 AFLP标记转换为简单实用的 SCAR标记。应用该
SCAR标记对 36个已知田间白粉病抗性的黄瓜材料进行了盲测 , 测定结果与其田间抗病性吻合率高达
9415% , 表明该标记可以用于黄瓜白粉病的分子鉴定。
关键词 : 黄瓜 ; 白粉病 ; 抗性相关基因 ; 分子标记 ; AFLP; SCAR
中图分类号 : S 64212　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0621095203
D evelopm en t of a SCAR M arker L inked to Cucum ber Powdery M ildew Re2
sistance Gene from an AFL P M arker
Du Shengli1, 3 , Zhang Guihua1, 3 , L i Shuju1 , and W ang M ing2
(1 Tianjin Kerun Cucum ber Research Institu te, T ianjin 300192, Ch ina; 2D epartm ent of Horticu lture, N orthw est Science and Tech2
nology U niversity of A gricu lture and Forestry, Yang ling 712100, Ch ina; 3 Tianjin A gricu ltura l B iotechnology Research Center,
T ianjin 300192, Ch ina)
Abstract: The co2dom inant AFLP marker was successfully converted into co2dom inant SCAR marker.
Powdery m ildew resistance of 36 known cucumber lines were tested by SCAR markers, and the results indica2
ted that the resistance tested was consistent with their field performance by 9415% , which further confirmed
the feasibility of the SCAR marker in MAS for cucumber powdery m ildew.
Key words: Cucumber; Powdery m ildew; Resistance2related gene; Molecular marker; AFLP; SCAR
1　目的、材料与方法
黄瓜白粉病 (S phaerotheca fu lig inea) 是一种广泛发生的世界性病害。由于黄瓜白粉病的田间鉴定
受环境因素以及病原的影响 , 使得常规抗病育种效率低下。AFLP技术自问世以来便以其多方面的优
点而得到广泛应用〔1, 2〕。作者已经获得了与黄瓜白粉病抗性相关基因紧密连锁的 AFLP标记〔3〕, 然而
由于其成本高 , 方法复杂 , 在分子标记辅助选择或图位克隆方面很难直接应用 , 本研究对该 AFLP标
记片段实施 SCAR转换 , 以期获得简单、实用、适合大量样品分析的有效标记。
以黄瓜品种 ‘津春 3号’(Q9 ×Q10) 及其自交群体 ( F2 ) 和表 1所列黄瓜育种材料供试 , 采用
改良 CTAB法〔4〕提取黄瓜基因组 DNA。将文献 〔1〕中得到的 AFLP标记片段回收后测序 , 根据测序
结果以及引物设计的一般原则 , 设计长度为 20～21 bp的特异性引物 , 然后进行 PCR扩增。扩增条件
为 94℃预变性 5 m in, 94℃变性 1 m in, 48℃退火 1 m in, 72℃延伸 2 m in, 35个循环 , 再 72℃延伸
7 m in。扩增完成后 , 6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离检测。
2　结果分析与讨论
211　目标片段的序列测定及其分析
回收片段的测序结果如下 :
园 　　艺 　　学 　　报 32卷
由以上测序结果可以看出 , 在两个片段的两端均分别有 AFLP引物 P18和 M47的结合位点 , 进一
步证实了目的片段的正确性。采用 DNA ssist DNA分析软件对得到的两个标记片段进行同源性比较分
析 , 结果发现这两个片段的差异仅为两个 “T”碱基的插入或缺失 (见非阴影部分 )。
212　SCAR引物的设计与扩增
在两个插入缺失碱基之外设计了长度为 20～21 bp 的特异性引物 : 上游引物 5pi2CAGTAAAT2
GAAAGAAAAGAAG23pi; 下游引物 5pi2ATACATAGCCATACAAAAAT23pi。这样的设计不尽满意之处是 ,
扩增产物还必须借助于变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离 , 在操作上可能不如琼脂糖凝胶电泳简单。
图 1　SCPM 197 /195对亲本和部分 F2 单株的扩增结果
M: DNA标准 ; 1: 抗病亲本 ; 2: 感病亲本 ; 3～9: 抗病单株 ; 10～16: 感病单株 ; 17～23: 中等抗性单株。
F ig. 1　SCAR am plif ica tion of paren ts and som e of F2 plan ts by pr im er SCPM 197 /195
M: DNA ladder; 1: Resistant parent; 2: Susceptible parent; 3 - 9: Resistant p lants; 10 - 16: Susceptible plants; 17 - 23: Mid2resistant plants.
　　 表 1　SCAR标记验证所用的黄瓜材料
Table 1　Cucum ber ma ter ia ls used in iden tif ica tion of SCAR markers
材料 Material
编号 Code 名称 Name
田间抗性 R or S to
powdery m ildew
材料 Material
编号 Code 名称 Name
田间抗性 R or S to
powdery m ildew
材料 Material
编号 Code名称 Name
田间抗性 R or S to
powdery m ildew
1 L1 S 13 L32 R 25 S31 R
2 L2 S 14 L34 R 26 D26 S
3 L4 S 15 L36 S 27 D217 S
4 L5 R 16 L41 S 28 D240 S
5 L6 S 17 A6 R 29 R6 R
6 L7 S 18 A7 S 30 CH1022221 R
7 L16 R 19 121 R 31 H07421 R
8 L23 R 20 X24 R 32 J inchun 4 R
9 L24 R 21 X214 S 33 H0642122 S
10 L25 R 22 X222 S 34 H058210 S
11 L26 R 23 X227 R 35 Changchun M ici S
12 L28 R 24 X228 R 36 Tonghua M ici S
　　注 : R表示抗病 , S表示感病。
Note: R means resistant, S means suscep tible.
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　6期 杜胜利等 : 黄瓜抗白粉病基因 AFLP标记的 SCAR转换 　
但与标记转换前相比 , 已经大大简化了 AFLP操作 , 实验费用大幅降低。
用以上特异性引物检测亲本和部分 F2 单株基因组 DNA , 发现抗、感病亲本分别和抗、感病单株
带型一致 , 中等抗性单株可能由于抗病位点处于杂合状态 , 而且本试验中所得到的标记的两个片段可
能分别与抗、感病基因相连锁 , 因此同时具有抗病带和感条带 (图 1)。该标记定名为 SCPM197 /195。
213　SCAR标记在黄瓜抗、感白粉病材料中的验证
应用所获得的 SCAR标记对 36份黄瓜材料 (表 1) 进行了白粉病抗性的盲测 (图 2) , 盲测结果
与其田间抗病性表现的吻合率为 9415% , 对促进黄瓜抗白粉病分子标记辅助育种具有重要作用。
图 2　SCPM 197 /195对黄瓜抗、感白粉病材料的 SCAR扩增
M: DNA标准 ; P1: 抗病亲本 ; P2: 感病亲本 ; 1、2、3、5、6、15、16、18、21、22、26、27、28、33、34、35、
36为感病材料 ; 4、7、8、9、10、11、12、13、14、17、19、20、23、24、25、29、30、31、32为抗病材料。
F ig. 2　SCAR am plif ica tion of resistan t and susceptible plan ts by pr im er SCPM 197 /195
M: DNA ladder; P1: Resistant parent; P2: Suscep tible parent; 1, 2, 3, 5, 6, 15, 16, 18, 21, 22, 26, 27, 28, 33, 34, 35,
36: Suscep tible p lants; 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 19, 20, 23, 24, 25, 29, 30, 31, 32: Resistant p lants.
参考文献 :
1　娄群峰 , 陈劲枫 , Molly Jahn, 陈龙正 , 耿　红 , 罗向东. 黄瓜全雌性基因连锁的 AFLP和 SCAR分子标记. 园艺学报 , 2005, 32
(2) : 256～261
Lou Q F, Chen J F, Molly Jahn, Chen L Z, Geng H, Luo X D. Identification of AFLP and SCAR molecular markers linked to gynoecious loci
in Cucum is sativus L. Acta Horticulturae Sinica, 2005, 32 (2) : 256～261 ( in Chinese)
2　张海英 , 葛风伟 , 王永健 , 许　勇 , 陈青君. 黄瓜分子遗传图谱的构建. 园艺学报 , 2004, 31 (5) : 617～622
Zhang H Y, Ge FW , W ang Y J, Xu Y, Chen Q J. Construction of reference linkage map for cucumber. Acta Horticulturae Sinica, 2004, 31
(5) : 617～622 ( in Chinese)
3　张桂华 , 杜胜利 , 王　鸣 , 马德华. 与黄瓜白粉病抗性相关基因紧密连锁的 AFLP标记的获得. 园艺学报 , 2004, 31 ( 2) : 189～
192
Zhang G H, Du S L, W ang M, Ma D H. AFLP markers of cucumber powdery m ildew resistance2related gene. Acta Horticulturae Sinica,
2004, 31 (2) : 189～192 ( in Chinese)
4　张桂华. 与黄瓜白粉病抗性相关基因紧密连锁的分子标记研究 : 〔博士论文〕. 杨凌 : 西北农林科技大学 , 2003. 23～24
Zhang G H. Studies on Molecular markers of powdery m ildew resistance gene in cucumber (Cucum is sa tivus L. ) : 〔Ph. D. D issertation〕.
Yangling: Northwest Science and Technology University of Agriculture and Forestry, 2003. 23～24 ( in Chinese)
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