結縷草抗鏽病遺傳類型與基因分子標記研究

《結縷草抗鏽病遺傳類型與基因分子標記研究》是依託中國農業大學，由李曼莉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：結縷草抗鏽病遺傳類型與基因分子標記研究
• 依託單位：中國農業大學
• 項目負責人：李曼莉
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

鏽病是結縷草生產和套用中最普遍、發病持續時間最長的一種真菌病害，極大地影響了草坪的觀賞和利用價值。特別是近年來隨著結縷草的種植面積不斷增加，鏽病已成為結縷草利用中不容忽視的問題。本項目選用結縷草抗銹品系和感銹品系分別作為父母本進行雜交，獲得F1代群體作為遺傳分析材料，結合已構建完成的結縷草高密度SSR標記遺傳連鎖圖譜，對和抗鏽病有關的性狀指標進行QTL分析，並對結縷草抗銹性遺傳類型進行鑑定。同時利用大麥、小麥、黑麥草等抗鏽病相關基因標記在供試材料中進行多態性篩選，並進行比較基因組分析，從而獲得抗病基因連鎖標記及主效基因，為結縷草的分子育種奠定重要基礎，也為多年生禾草重要農藝性狀的分子標記選擇和基因定位提供技術平台。

結題摘要

結縷草鏽病呈現黃褐色斑點，不僅影響草坪的外觀，而且污染遊人的衣物，同時也帶來巨大的經濟損失。本研究連續兩年多次於結縷草鏽病發病高峰期對江蘇揚州、山東膠州、北京等地的結縷草種質進行了田間抗鏽病評價，建立了結縷草鏽病的田間觀測標準，對結縷草種質的發病情況進行了評估及統計分析。並篩選出鏽病兩抗兩感種質。通過人工授粉試驗，最終得到814粒種子，經種子篩選、種子處理、發芽試驗和移栽，最終獲得130株生長良好的F1代結縷草單株，經SSR分子標記鑑定F1代真雜種，得到了75株真雜交植株，雜交率為57.69%。以篩選出的鏽病抗性不同的4個結縷草種質為材料，研究其葉片結構差異，並分析葉片結構與鏽病抗性之間的相關性，來揭示結縷草形態結構抗病性機理，從而為研究結縷草的抗病機理與進行抗病育種提供了理論基礎。結果表明抗感病種質葉片表皮茸毛密度、蠟質含量、比葉重、矽質細胞面積、氣孔數目和大小、角質層厚度、柵欄組織的厚度、葉片厚度及下表皮厚度等均存在顯著差異，且抗性種質的葉片細胞結構也較為緊密。與鏽病病情指數相關性分析結果表明：葉片結構各項觀測指標均與鏽病病情指數均存在不同程度的相關性關係，特別是葉片蠟質含量、平均氣孔數目、氣孔寬度和氣孔大小均與鏽病抗性呈高度相關，可作為結縷草抗鏽病品種選育的首選參考性狀和指標，葉片表皮茸毛密度、角質層厚度、柵欄組織厚度和葉片細胞結構疏鬆度與鏽病抗性顯著相關，也具有非常重要的參考價值。分析了引物在抗鏽病和感鏽病材料間的有效擴增性和多態性，並選擇了三種標記包括RFLP、CISP和PLUG於以構建完成的結縷草遺傳連鎖圖譜來研究結縷草與水稻的同源性關係。於水稻基因組中共找到100個同源性位點併入結縷草SSR遺傳連鎖圖譜中。新圖譜超越了以往所有結縷草遺傳連鎖圖譜的長度，包含20個連鎖群，數目與結縷草染色體相等。該結果揭示了結縷草和水稻的同源性關係，完善了結縷草圖譜，提供了新的標記，並為結縷QTL的作圖和育種工作提供重要的參考信息。