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Genetic Analysis of Resistance to Bacterial Wilt (Ralastonia solanac earum) inEggplant(Solanum melongena L.)

茄子青枯病抗性的遗传分析



全 文 :园 艺 学 报 2003,30(2):163—166
Acta Horticulturae Siniea
茄子青枯病抗性的遗传分析
封林林 屈冬玉 金黎平 连 勇
(中国农业科学院蔬菜花卉研究所 ,北京 100081)
摘 要:选用6个对青枯病具有不同抗性水平的茄子自交材料,按完全双列杂交设计,配制 36个组合
(包含亲本自交)。苗期人工接种鉴定各组合抗性并计算病情指数,采用 Grifmg方法 I及 Hayman方法对抗
性配合力方差进行分析,估计相关遗传参数。结果表明,茄子对青枯病的抗性遗传规律符合 “加性一显性”
效应模型。遗传效应中同时存在加性效应、显性效应和反交效应,但以加性效应为主。茄子对青枯病的抗
病性表现隐性,感病性表现部分显性。茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂,由多个微效基因、较少的主效
基因和细胞质基因共同控制。
关键词:青枯病 ;抗性;遗传;茄子
中图分类号 :S 641.1 文献标识码:A 文章编号:0513.353X(2003)02-0163.04
茄子 (So/anum rae/ongena L.)青枯病是影响其产量的主要因素之一。目前,防治该病尚无行之有
效的化学措施,较为有效的方法是选用抗病品种。深入了解茄子对青枯病的抗性遗传规律和抗性遗传
效应,对发掘和利用抗病遗传资源,进行茄子抗青枯病育种具有重要的现实意义。
1 材料与方法
1.1 材料
供试茄子材料为经多代严格自交的抗病材料$56B、EG193、EG195和感病材料EG120、039、108。
供试青枯病菌株为中国农业科学院蔬菜花卉研究所植保室培养提供的对茄子有强致病性的生理小种
Ps97(race 1,biovar 3)。
1.2 方法
1。2.1 双列杂交的配制 对6份参试材料按照 Grifng方法 I【 J配制 36个组合 (包含亲本自交)。自
交采用蕾期同株授粉,杂交采用蕾期人工去雄授粉。全部组合于 2000年 8月 23 13催芽,播种,苗龄
为30 d时采用伤根.蘸根法进行人工接种鉴定。于 10月7 13,即接种后 15 d进行单株抗病性调查。
1.2.2 抗病性鉴定 对试验材料的抗病性鉴定在苗盘中进行,设置3个重复,每个重复种植 l0株,
重复内各组合随机排列。当苗龄30 d时,采用伤根一蘸根法人工接种,菌液浓度为 lOs efu/mL,浸根
时间为 20 rain。接种后,将幼苗放入白天 (30±2)qc,夜间 (20 4-2)qc,RH>95%的温室中,以利于
植株发病。接种初始3 d,采用全天2OOO lx持续光照,之后每天采用2OOO lx光照 12 h。
1.2。3 病情调查 接种后第 15天进行病情调查,对每一植株按照 Winstead等【 的分级标准进行病情
分级,并计算病情指数。
病情指数 (DI)=∑(病级×该病级株数)/(最高病级×调查株数)×100。单株抗病性分级标
准:0级,无病状;1级:1片叶感病;2级,2片叶感病;3级,所有叶片感病;4级,植株死亡。
2 结果与分析
2.1 全双列杂交组合抗青枯病鉴定结果及抗病性差异的方差分析
根据室内和田间的综合表现,本试验选用了抗性稳定的6个亲本配制全双列杂交组合。各组合的
收稿日期:2OO2—06—03;修回日期:2OO3—02—12
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园 艺 学 报 3O卷
病情指数调查结果见表 1。利用病情指数进行茄 表1完全双列杂交后代的病情指数
子青枯病抗病性差异的方差分析 (表 2)可以看 1 。 m啾 咄姗 0f36 hybrids after w油
出,茄子对青枯病的抗性,各组合间差异达到显 竺竺竺!竺 =!竺竺竺 竺:竺 !
著水平,说明供试材料间的遗传基础存在显著差 母本F踯mk ——————————一
异,因此有必要作进一步的遗传分析。 !: : : 竺 兰 兰!
2.2杂交组合的配合力方差分析 : 霎
Fl组合间抗性存在着明显的差异。为了了解 EG120* 9.2 98.3 96.7 96.7 9.2 95.0
这种差异的内因所在,利用 Griging方法 I进行了 s56B 勰。 75·0 95~ m·0 巧。0
配合力方差分析,结果见表3。 3可以看出, : 4360. 423. 6 8. 麓
一 般配合力、特殊配合力与反交效应,都达到了 感病亲本。 Susceptible ts.
显著差异水平,说明加性、非加性的变异对茄子 表2方差分析
的青枯病抗性来说都很重要。但是一般配合力均 Table 2 Analymofvariance
方值远大于特殊配合力的均方值,二者比率为 == — -■ ■—— -—— —一
20.50,即在茄子的青枯病抗性中加性效应是主要 —— —■而 —
的,显性效应处于次要地位。说明前者比后者在 重复Replication 2 11.5 5.75
茄子的青枯病抗性育种中具有更为重要的意义。 兰. 7o 74o 24·断86
因此,茄子抗青枯病育种要着重强调一般配合力 ation 07 145816.3
的选择。方差分析的结果同时还表明, 反交效应 — —
引起的误差也达到显著水平 ,说明茄子的青枯病 表3 配合力的方差分析
抗性还受到细胞质效应的影响,有核质互作效应’ ! !竺竺竺竺 竺竺竺竺
存在,在抗病育种中不可忽视。 旦:! !:! 1
2.3 回归方程的建立及回归系数的显著性检验 5 ~ 79
86
18.
.295 :
根据 HayIlan【 ]估算方法,计算协方差 wr在 反交效应 l5 2633.57 175.5713 21.18051(s)
方差 Vr上的回归系数。b=协方差 (Wr.Vr)/Ty 础叫
70 8.289蜥
差 (Vr) =1.038779;Wr与 Vr的回归方程为 Wr — —
: 391.9696+ 1.038779Vr; Sb:0.1153669:T: I b 表 4 各亲本的方差 (vr)和协方差 (wr)

1 I/sb: I 1.038779—1 I/0.1153669:0.3361363< 1 1he array g岫哦 煅 (vr)柚d array
To 4)_2_7764。 — 一
经检验,b与 1之 间的差异不显著,因此 一 Vr Yr
I-layman假设成立 ,可采用 “加性一显性”模型作 039 966·72 358·08 608·64 l324·80 98·30
进一步分析。根据回归方程,回归线在 wr轴线 EG108
2o 23o
230


02
79 4
96
96

.0
22
9
263
965

.4
82 盖:
上的截距为 A=391.9696>0。可以推断,感病性 $56B 1939.48 1526.56 412.92 3466.04 3.30
状为部分显性。 EG193 1582·56 171·00 411·56 1693.56 5.80
2.4 (Wr+Vr)与 Yr相关系数 R 些._ 竺 0_ 翌 L 里— 竺 曼_——竺 o-
利用表 4中的数据计算 (wr+Vr)与 Yr的相关可知:相关系数 R= 一0.8564,T (R) >T
(0.05)。表明 (Wr+Vr)与 Yr呈显著负相关,含有更多增效基因的亲本具有较低的 wH.vr,即该亲
本含有更多的显性基因,而显性的方向指向增效。因而可以得出各亲本的显性顺序:EG120>039>
108>EG193>EG195>$56B,并且可以同样推出茄子对青枯病的抗病性表现为隐性,感病性表现为部
分显性的结论。由于相关性显著,上述结论较为可靠。
2.5 遗传参数的分析
表 5列出了茄子对青枯病抗性的主要遗传参数。
从表 5可以看出加性效应方差 D经显著性检验达到极显著水平,而 H1,H2经显著性检验,均不
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2期 封林林等:茄子青枯病抗性的遗传分析
显著。说明加性效应在茄子抗青枯病的遗传中起着十分重要的作用,而显性效应在茄子抗青枯病的遗
传中有一定作用,但与加性效应相比,是次要的。H2/4Hl值为0.203844~0.25,说明在所有位点上增
效等位基因与减效等位基因的频率是不平衡的。K=h2/n2=0.602637<1,说明控制性状表现显性的
基因组数较少,可能是由寡基因控制的。平均显性度 (Hl/D) 为0.5945174,说明茄子对青枯病的感
病性遗传表现部分显性,且显性程度不高。广义遗传力为 99.70542%,狭义遗传力为 87.18142%,进
一 步说明在茄子对青枯病抗性遗传中加性效应为主。
表 5 茄子对青枯病抗性的遗传参数
Table5 Related替 pIⅡ锄n 0fthe rcsisWnce to _B~__erical wilt in eg~plalat
注 Note:R= [(4DH1)i/z+F]/[(4DH1) 一F],**:代表经显著性检验,达极显著水平 (P=O.01)。
* *Ind:calesthat;tig gign;fieant却 =O.01 leve1.
3 结论与讨论
本试验证明茄子对青枯病的抗性遗传规律符合 “加性一显性”效应遗传模型。遗传效应中同时存
在加性效应、显性效应和反交效应,但以加性效应为主。茄子对青枯病的抗病性表现隐性,感病性表
现部分显性。茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂 ,由多个微效基因,较少的主效基因和细胞质基因共
同控制。因此,在茄子对青枯病的抗性选择中应着重进行一般配合力的选择。.在育种中通过系统选择
可以获得高度抗病的材料。常规育种中,选择对青枯病抗性强的材料做亲本与带有优良农艺性状的材
料杂交,在分离低代对青枯病抗性和农艺性状一起选择,可以获得抗性好、农艺性状优良的材料或品
种。在杂种优势育种中,由于茄子对青枯病的抗性表现隐性,而感病性表现部分显性,要获得抗病的
组合或品种,必须保证杂种双亲均表现抗病。另外,由于反交效应的存在,在茄子抗病性育种中,选
择较强抗病的材料做杂交的母本,也是值得考虑的重要因素。
本试验所使用的抗病和感病亲本是根据田间鉴定和室内苗期鉴定的综合结果选用的。3次室内鉴
定和 1次田间鉴定表明,试验中所用亲本材料抗感表现十分稳定,室内鉴定结果和田间鉴定结果吻
合,因此认为本研究的结论可靠性较强,参考价值较大。
虽然用系统选择及杂交育种方法能较大幅度提高茄子材料的抗病性,但抗性较强的材料大多为野
生种和半野生种,因此实现抗病性与农艺性状的统一比较困难,这是制约茄子抗青枯病育种的重要因
素,因此采用现代生物技术,克隆出抗青枯病基因导人栽培品种,是一项值得探讨的课题。
参考文献:
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l66 园 艺 学 报 30卷
Genetic Analysis of Resistance to Bacterial Wilt(Ralastonia solanac earum)in
Eggplant(Solanum melongena L.)
Feng Linlin,Qu Dongyu,Jin Liping,and Lian Yong
(Institute of Vegetable and Flowers,Chinese Academy of4gr Sc/ences,Beq/ng 100081,Ch/na)
Abstract:Six eggplant inbred lines with diferent resistance to bacterial wilt were used as parents in this ex—
periment.The populations were evaluated for their reaction to bacterial wilt by artifcial inoculation at the seedling
stage.By using Grifing I an d Hayman methods,a 6×6 dialel analysis was done to analyze the variance of the
combining ability and estimate the genetic parameters.It Was suggested that the inheritance of the resistance to bac—
terial wilt in the eggplan t fit to the ‘additive—dominant’ model,additive efect,dominant efect an d reciprocal ef-
fect al p|ayed a role in the genetics of the resistance to bacterial wilt in eggplant,but the additive efect Was the
major.The resistance to bacterial wilt in eggplant Was recesive and the susceptibility Was partial dominant.The re—
sistance to bacterial wilt in eggplant Was controled by a lot of minor genes,several major genes and cytoplasm
genes ·
Key words: Bacterial wilt;Resistance;Genetic analysis; Eggplan t
2—1《英汉农业大词典》218元
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