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Studies on RAPD Marker of Bacterial Wilt Resistance Gene in Eggplant( Solanum melongena )

茄子抗青枯病基因的RAPD标记研究



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (2) : 321~323
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 05 - 20; 修回日期 : 2004 - 10 - 10
基金项目 : 国家 ‘863’资助项目 (2002AA244021)
本研究得到湖南省蔬菜工程与技术重点实验实资助 , 特此致谢。
茄子抗青枯病基因的 RAPD标记研究
朱华武 1  姚元干 2  刘志敏 1  杨建国 2  陈惠明 2  邹学校 2
(1 湖南农业大学园艺园林学院 , 长沙 410128; 2 湖南省蔬菜研究所 , 长沙 410125)
摘  要 : 为探明茄子抗青枯病的遗传机制 , 以高感青枯病品种北京六叶茄 064, 高抗青枯病半栽培种
马来西亚 S3及其 F2 代为材料 , 用 RAPD技术对供试材料的抗青枯病基因进行了研究。结果表明 : 通过 300
个随机引物的 PCR扩增分析 , 发现 1516%的引物在双亲间表现出多态性 , 找到了一个与茄子抗青枯病亲本
S3中的抗病基因紧密连锁的分子标记 S264780 (该引物的碱基序列为 CAGAGCGGA) , 该标记与 S3的抗病基
因的交换值为 4132% , 遗传距离为 4133 cM。
关键词 : 茄子 ; 抗青枯病基因 ; 分子标记
中图分类号 : S 64111  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0220321203
Stud ies on RAPD M arker of Bacter ia l W ilt Resistance Gene in Eggplan t
( Solanum m elongena )
Zhu Huawu1 , Yao Yuangan2 , L iu Zhim in1 , Yang J ianguo2 , Chen Huim ing2 , and Zou Xuexiao2
( 1 College of Horticulture and Gardening, Hunan A gricultura l U niversity, Changsha 410128, Ch ina; 2 Hunan V egetable Research
Institu te, Changsha 410125, China)
Abstract: To p robe into the genetic resistant law to bacterial wilt (BW ) in eggp lant, the genetic studies
to BW of 064 (Beijing six2leaf eggp lant) , S3 ( highly resistant half2cultivated species ofMalasia) and 064 ×
S3 F2 populations is carried out on RAPD marker. 300 decamer p rimers with arbitrary sequences are chosen for
polymerase chain reaction amp lication. It is found that the polymorphism between the parents could be detected
by 1516% of the p rimer; one RAPD marker S264780 ( the sequence of the p rimer: CAGAAGCGGA ) tightly
links to the resistance gene of S3 with the overcross value of 4132% and genetic distance of 4133 cM.
Key words: Solanum m elongena; Bacterial wilt resistance gene; RAPD
1 目的、材料与方法
近年来 , 人们对茄科蔬菜抗青枯病遗传机制研究报道颇多。本研究在采用温室苗期人工接种鉴定
方法对茄子材料进行抗性鉴定和抗性遗传分析〔1〕的基础上 , 应用 RAPD技术对马来西亚茄子半栽培
种 S3的抗青枯病基因进行了分子标记。
用抗病亲本马来西亚半栽培种 S3、感病亲本北京六叶茄 064及其杂交获得的 F2 代单株 (139株 )
为材料 , 待茄苗长到 5~6片叶时各取 1~2片叶提取 DNA; 将经温室人工接种鉴定后的 F2 代茄苗〔1〕
分成抗病组和感病组 , 分别随机选取 10株的叶片 DNA等量混合构建抗病池和感病池 ; 同时提取亲本
DNA , 与抗病池和感病池共同进行 RAPD分析。寡聚核苷酸引物、Taq酶、dNTP、Mg2 +以及各种规
格的离心管购自上海 Sangon生物工程有限公司和北京鼎国生物工程有限公司。
茄子总 DNA提取采用 CTAB -酚 -氯仿 -异戊醇法 , 参照 Murry等〔2〕的方法 , 略作修改。PCR扩
增程序为 : 94℃预变性 4 m in, 然后 92℃变性 45 s, 36℃退火 30 s, 72℃延伸 75 s, 38个循环 , 最后
72℃延伸 5 m in。每一反应总体积为 25μL, 由 10 ×buffer 215μL, Taq酶 (2 U /μL ) 015μL, dNTP
园   艺   学   报 32卷
(10μmol/L) 01625μL, 引物 1μL, 模板 DNA (20 ng /μL) 2μL, Mg2 + (25μmol/L) 215μL, 灭菌
去离子水 161175μL组成。片段长度根据核酸分子量标准 D01522进行估计。
共选用 Sangon公司 300个 10 bp寡聚核苷酸引物 , 首先用亲本作模板 , 筛选出在亲本中表现出相
同或相似多态性的引物 , 然后用这些引物对感病亲本、感病池、抗病亲本和抗病池进行进一步扩增 ,
从中筛选出在四者之间表现出相同或相似多态性的引物 , 重复 3次 , 初步确证连锁关系 , 最后将扩增
模板扩大到整个 F2 代群体 , 确证连锁关系。
2 结果分析与讨论
211 扩增多态性引物筛选和 RAPD标记分析
用随机选取的 300个 10 bp随机引物 , 对抗病亲本 S3、感病亲本 064及其 F2 代抗、感植株构建
的抗病池、感病池以及 F2 代 139株单株进行 PCR扩增。结果表明 , 1516%的引物 (40个 ) 在双亲间
表现出多态性。在抗病池和感病池之间表现出多态性的引物有 3个 , 其中引物 S264经 3次重复扩增 ,
在双亲、抗病池和感病池间表现出稳定的、一致的差异。引物 S264共扩增出 5条主要带 , 长度在
0155~115 kb之间 , 但仅 1条扩增带表现出多态性 , 其长度约为 0178 kb, 因此暂定名为 S264780。在
抗病亲本 S3和 F2 代抗病池中均能扩增出 S264780 , 而感病亲本北京六叶茄和 F2 代感病池均缺失这条
带。结果见图 1, 在泳道中 , 介于核酸分子量标准 D01522的 700 bp和 800 bp之间的带即为特异带
S264780。
图 1 引物 S264的 RAPD扩增图谱
M: 分子量标记 D01522; 1: 抗病亲本 ( PR) ; 2: 感病亲本 ( PS) ; 3: 抗病池 ; 4: 感病池 ; 5~14: 组成抗病池的抗病单株 ;
15~24: 组成感病池的感病单株 ; 25~45: 抗病株 ; 46~58: 感病单株 ; 59, 60: 抗病单株 ; 61~69: 感病单株 ; 70~90,
91 (同 84) : 抗病单株 ; 92: 抗病亲本 ( PR) ; 101, 103: 感病单株 ; 93~100, 102, 104~139: 抗病单株 ;
140~143: 感病单株 ; 144, 145: 抗病单株 ; 146: 抗病池 ; 147: 感病池 ; 148: 抗病亲本 ; 149: 感病亲本。
F ig. 1 D NA am plif ica tion of F2 induced by pr im er S264 in RAPD ana lysis
M: 100 bp DNA ladder D01522, 1: PR; 2: PS; 3: R2pool; 4: S2pool; 5 - 14: R2p lants of R2pool; 15 - 24: S2p lants of S2pool; 25 - 45:
R2p lants; 46 - 58: S2p lants; 59, 60: R2p lants; 61 - 69: S2p lants; 70 - 90, 91 ( Same as 84) : R2p lants; 92: PR; 101, 103: S2p lants;
93 - 100, 102, 104 - 139: R2p lants; 140 - 143: S2p lants: 144, 145: R2p lants; 146: R2pool; 147: S2pool; . 148: PR; 149: PS.
223
 2期 朱华武等 : 茄子抗青枯病基因的 RAPD标记研究  
212 茄子抗青枯病基因与 RAPD标记的连锁分析
为了确定特异片段与抗病基因之间的遗传距离 , 用引物 S264对 F2 代分离群体随机选取的 139个
单株的 DNA进行扩增 , 以此来分析 S264780的分布。结果发现 : 101株有特异带 , 38株无特异带 ; 有
6株个体发生了重组 , 其中 3株感病植株 ( 61、64、65号 ) 有特异带 , 另 3株抗病植株 ( 82、83、
84号 ) 无特异带 , 重组型个体占总个体的比例即重组率为 4132% , 经 X2 测验表明该 RAPD标记符合
孟德尔分离比例。将 F2 代植株抗青枯病鉴定结果和 RAPD标记结果编码后 , 用 Mapmaker 310程序计
算交换值和遗传距离。结果表明 : RAPD标记 S264780带与 S3抗病亲本抗病基因间的交换值为 4132% ,
遗传距离为 4133 cM。
213 有待深入研究的问题
茄子的抗病基因主要存在于野生种或半野生种中 , 可通过双氧末端终止法对本研究所获得的特异
片断进行序列测定 , 然后将该标记转化成 SCAR标记等 , 以寻找 S3抗病基因两侧的紧密连锁标记 ,
也可利用该分子标记筛选茄子栽培种或半栽培种中含有抗病基因的品种 , 同时可用一系列高抗青枯病
的茄子品种检验 S264780的存在是否具有普遍性。另外 , Tsukasa Nunome等〔3 〕构建了茄子果实形状与
颜色分子标记图谱 , 共包含了 88个 RAPD标记和 93个 AFLP标记。可将该标记 ( S264780 ) 定位到前
人绘制的茄子的遗传连锁群上。
参考文献 :
1 朱华武 , 姚元干 , 刘志敏 , 杨建国 , 陈惠明. 茄子抗青枯病遗传规律研究. 湖南农业大学学报 (自然科学版 ) , 2004, 30 ( 3) :
288~289
Zhu H W , Yao Y G, L iu ZM, Yang J G, Chen H M. On resistance to bacterial wilt in eggp lant (Solanum m elongena) . Journal of Hunan
Agricultural University (Natural Sciences) , 2004, 30 (3) : 288~289 ( in Chinese)
2 Murry M G, Thomp son W F. Rap id isolation of high molecular weight p lant DNA. Nucleic Acids Research, 1980, 8 (19) : 4321~4325
3 Tsukasa N, Keizo I, Tatem i Y, Masashi H. Mapp ing of fruit shape and color development traits in eggp lant (Solanum m elongena L. ) based
on RAPD and AFLP markers. B reeding Science, 2001, (51) : 19~26
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