辣椒疫霉抗甲霜灵基因的分子标记研究

论文摘要

辣椒疫霉（Phytophthora capsici）是一种重要的植物病原卵菌,寄主范围较广,是农业生产上重要性有害生物之一。目前生产上主要是使用甲霜灵及其复配剂对其进行防治,但由于甲霜灵作用位点单一,长期使用后,田间很容易产生抗药性菌株,而且抗药问题日益严重,加之关于辣椒疫霉对甲霜灵抗性的分子机理尚不清楚,给抗药性治理带来困难。因此,找到与抗甲霜灵相关的基因尤为重要。本研究通过SSR和ISSR两种分子标记来寻找与抗甲霜灵相关的基因,旨在为抗药性基因的定位和克隆提供必要的实验基础,取得的主要结果如下:（1）辣椒疫霉抗甲霜灵突变菌株的筛选。用甲霜灵对供试的辣椒疫霉敏感菌株诱变后获得了2株抗甲霜灵突变菌株SD1-9和SH1-7。实验结果发现抗性突变菌株的生长速率要比野生敏感型菌株的生长速率慢;同时发现抗性突变菌株和野生敏感型菌株的菌丝和孢子囊在形态上无明显差异。菌丝都是白色,无隔,偶有瘤状或节状膨大;也都是呈近直角形分枝,分枝处有缢缩。突变菌株和野生菌株的孢子囊的形状也都不规则,有的是近球形的,有的是近长椭圆形或者倒梨形的,乳突都很明显。通过测定抗性突变菌株的抗性水平,结果表明,抗性突变菌株SH1-7的EC50为10.025 7μg/mL,抗性水平为16.097 8倍;抗性突变菌株SD1-9的EC50值为26.062 9μg/mL,抗性水平为58.581 5倍。（2）辣椒疫霉抗甲霜灵基因的标记。利用SSR分子标记发现在辣椒疫霉抗性菌株LN3、LN4、LN5、JX1、JX2、JX3和JX4中扩增出差异条带,进一步通过ISSR分子标记同样也在上述7个菌株中发现差异条带。将引物UBC873和UBC864中的差异条带回收测序后,在NCBI中进行Blastx发现差异序列1与恶疫霉（Phytophthora cactorum）的假定蛋白PC110g19195相似度最高,为64.58%;差异序列2与恶疫霉（P.cactorum）的假定蛋白PC110g 17981相似度最高,为81.02%;差异序列3在NCBI以及JGI比对后发现无论是在核酸水平还是蛋白水平,比对结果都没有发现与之相类似的基因或是蛋白。设计特异性引物对差异序列1验证时发现LN3、LN4和LN5中扩增的条带要明显比敏感菌株亮,通过RT-PCR验证发现差异序列1在辣椒疫霉抗性菌株LN3、LN4和LN5中相关表达量要高于敏感菌株NM1。差异序列2进行特异性引物验证的时候在敏感与抗性菌株中均扩增出了条带,但通过RT-PCR验证发现差异序列2在辣椒疫霉抗性菌株LN3、LN4和LN5中相关表达量要低于敏感菌株NM1。差异序列3特异性引物验证时只在抗性菌株LN3、LN4、LN5、JX1、JX2、JX3和JX4中扩增出了目的条带,通过RT-PCR验证该序列在抗性菌株LN3、LN4、LN5、JX1、JX2、JX3和JX4中的表达量确实要高于敏感菌株NM1。（3） SSR和ISSR两种分子标记的比较。从103对SSR引物中筛选出的13对引物,对22个辣椒疫霉菌株进行扩增,结果显示7个不同地区的Shannon’s多样性指数从大到小顺序为:江西>上海>辽宁>江苏>内蒙古>安徽>山东。从47个ISSR引物中筛选出了20个引物,扩增结果显示7个地区的Shannon’s多样性指数从大到小顺序为:山东>江西>上海>辽宁>安徽>江苏>内蒙古。两种分子标记聚类结果都显示在阈值为0.66时,供试菌株与地理来源存在着一定的相关性;在阈值为0.66时,辣椒疫霉对甲霜灵的敏感性与相应的聚类分组之间存在着一定的相关性。对SSR和ISSR两种分子标记得到的遗传相似系数矩阵进行相关性分析,相关性系数为0.434,说明在0.05的显著水平上呈弱相关。本研究结果为接下来辣椒疫霉抗甲霜灵基因的精细定位和克隆以及辣椒疫霉抗甲霜灵的分子机制研究打下了必要的实验基础,同时也为辣椒疫霉甲霜灵抗药性的监测和治理提供理论依据。

论文目录

文章来源

类型: 国内会议

作者: 卓新,王艺烨,刘冬,姜庆雨,潘月敏,张华建,陈方新,高智谋

关键词: 辣椒疫霉,甲霜灵,抗药性,分子标记

来源: 中国植物病理学会2019年学术年会 2019-07-20

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,植物保护

单位: 安徽农业大学植物保护学院

分类号: S432.44

DOI: 10.26914/c.cnkihy.2019.020491

页码: 489-490

总页数: 2

文件大小: 100k

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