豌豆抗白粉病er1等位基因er1-7及与基因er1-7连锁的分子标记的制作方法_2

文档序号:9627196阅读:来源:国知局
,参照王仲怡等 (2015)方法调查发病情况。抗性评价以0~2级为抗病(R),3~4级为感病(S)。调查F 2 和卩3家系的抗、分离、感病家系的分离比,进行抗性遗传分析并研究G0003967对豌豆白粉 病的抗性遗传规律。
[0032] 调查结果表明,感病亲本坝豌6号的植株被大量白粉菌分生孢子覆盖,级别为4 级,表现为感病(图1右)。而抗病亲本G0003967没有出现任何感病症状,级别为0级,表 现为免疫(图1左)。坝豌6号与G0003967杂交组合衍生的4个F 1植株都为感病植株, 坝豌6号与G0003967杂交组合衍生的102个F2单株中,有78个感病株系,24个抗病株 系,经X 2检验符合期望的3:1 (S:R)的分离比。F3家系对菌株EPYN的抗性鉴定结果表明, 纯和抗病家系为24个,纯和感病家系为31个,杂合型家系为47个。经X 2检验符合期望的 l:2:l(R:Rs:S)的分离比。
[0033] 三、豌豆基因组DNA的提取
[0034] 采用CTAB法提取2个亲本及102个F2植株的基因组DNA。将样品至于液氮中用 打样机研磨成粉末,向离心管中加入800 μ I 65°C预热的CTAB提取缓冲液,混匀后于65°C 水浴中保存30-50分钟;取出离心管,冷却至室温,加入800 μ 1酚:氯仿:异戊醇(25:24:1, 体积比),提取10分钟,轻轻摇荡,使其充分混匀,12000rpm离心10分钟;取上清液到另一 I. 5ml离心管中,加入等体积的氯仿:异戊醇(24:1),充分混匀10分钟后,12000离心10分 钟;取上清液移入另一 I. 5ml离心管中,加入0. 8倍体积预冷的异丙醇,缓慢混匀,与-20°C 下放置30-60分钟,使DNA以沉淀析出;挑出DNA沉淀转移至I. 5ml离心管中,用75%酒精 洗涤2次,最后用无水乙醇脱水,吹干,家如适量灭菌的超纯水。DNA溶解后,用1 %的琼脂 糖凝胶电泳检测DNA的完整性和紫外分光光度法检测DNA样品的浓度。
[0035] 四、G0003967的抗病基因连锁标记分析及定位
[0036] 利用已知的与erl连锁的10个分子标记在亲本G0003967和坝豌6号之间进行 PCR扩增和多态性筛选(表D13PCR反应体系为10 μ 1,包括:2XTaq PCR MasterMix 4 μ 1, 上、下游引物〇. 2ymol/L,模板DNA 20ng/yl,ddH20补足至10μ1。PCR反应程序:95°C预 变性5分钟;94°C 30秒,51°C~67°C 30秒,72°C 30秒,35个循环;72°C 10分钟,4°C保存。 扩增产物用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。
[0037] 通过亲本筛选,在10个连锁标记中有5个标记在亲本之间具有多态性,将在亲本 之间具有多态性的分子标记进行? 2群体验证(图2)。分子标记在F2群体中的分尚模式进 行X2检验。其中,2个SCAR标记ScOPE 16-1600和Sc0PD-650为显性标记,其在群体中均呈 现3:1的分布;1个基因标记c5DNAme和2个SSR标记PSAD60和PSMPSA5均为共显性标记, 其在群体中均呈现1:2:1分布。
[0038] 用mapmaker 3. 0软件分析分子标记与抗病基因的连锁关系。使用MapDraw软件 构建遗传连锁图谱,定位抗病基因的区间。使用mapmaker 3. 0软件连锁分析表明,这5对 多态性引物与抗病基因 erl-7均连锁。使用MapDraw软件绘制遗传连锁图谱,erl-7被定位 在基因标记c5DNAme和SCAR标记Sc0PE16-1600之间,遗传距离分别为4. 2cM和8. 3cM(图 2) 〇
[0039] 表1.与erl连锁的分子标记引物序列信息
[0041] 实施例2抗性资源的erl候选基因 PsMLOl cDNA序列鉴定
[0042] 用RNAprep植物总RNA提取试剂盒(离心柱型,购自天根生化)提取豌豆资源 G0003967和感病对照品种坝豌6号的植物总RNA。具体操作方法如下:
[0043] 1)取约IOOmg豌豆幼嫩叶片在液氮中迅速研磨成粉末,加入450 μ L RL(使用前加 入β -巯基乙醇至终浓度为1 % ),涡旋剧烈震荡混匀;
[0044] 2)将所有溶液转移至过滤柱CS上(过滤柱CS放在收集管中),12000rpm离心 5min,小心吸取收集管中的上清至RNase-free的离心管中;
[0045] 3)缓慢向离心管中加入0.5倍体积的无水乙醇,混匀,将得到的溶液和沉淀一起 转入吸附柱CR3中,静置2min,12000rpm离心lmin,倒掉收集管中的废液;
[0046] 4)向吸附柱CR3中加入500 μ L去蛋白液RW1,静置2min,12000rpm离心lmin,倒 掉收集管中的废液;
[0047] 5) DNase I工作液的配制:取10 μ L DNase I储存液放入新的RNase-free离心 管中,加入70 μ L RDD溶液,轻柔混匀;
[0048] 6)向吸附柱CR3中央加入80 μ L的DNase I工作液,室温放置20min ;
[0049] 7)向吸附柱CR3中加入350 μ L去蛋白液RW1,静置2min,12000rpm离心lmin,倒 掉收集管中的废液;
[0050] 8)向吸附柱0?3中加入500以1^票洗液1^(使用前加入无水乙醇),室温静置21^11, 12000rpm离心lmin,倒掉收集管中的废液;
[0051] 9)重复步骤8);
[0052] 10) 12000rpm离心2min,倒掉废液,将吸附柱CR3置于室温放置数分钟,彻底晾干 残留的漂洗液;
[0053] 11)将吸附柱CR3放入一个新的RNase-free离心管中,向吸附膜的中间位置悬空 滴加 50 μ LRNase-free ddH20,室温放置 lOmin,12000 rpm 离心 2min,得到 RNA 溶液;
[0054] 12) RNA完整性检测:普通琼脂糖凝胶电泳,电泳条件:胶浓度1. 2 % ; I X TBE电泳 缓冲液;150V ;15min。
[0055] 用BioRT逆转录扩增(RT-PCR)试剂盒(两步法)合成mRNA第1条cDNA链,用 PsMLOl 特异性引物对 PsML01F/PsML01R(5' -AAAATGGCTGAAGAGGGAGTT-3' /5' -TCCACAAATCA AGCTGCTACC-3')进行 PCR 扩增(Pavan et al.,2013)。PCR 扩增产物经 I. 5% TBE 琼脂糖 凝胶电泳检测,采用普通琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒(离心柱型,购自天根生化)回收并纯 化PCR产物。将纯化后的PCR产物克隆到pZeroBack载体或pMG-T载体(购自天根生化) 中,送北京六合华大基因科技股份有限公司测序,利用ClustalX2软件分析抗病、感病品种 之间的PsMLOl cDNA序列差异,并与已知的野生型豌豆品种PsMLOl cDNA序列(GenBank : FJ463618)进行比对分析(Humphry et al. 2011)。
[0056] 结果表明,感病对照坝豌6号的PsMLOl cDNA序列与野生型PsMLOl序列 (FJ463618)完全相同,抗病资源G0003967的PsMLOl cDNA与野生型PsMLOl cDNA序列相 比,发生第111~120个碱基缺失,从而引起PsMLOl蛋白功能(Seq ID No. 1)的变化。这 种小片段缺失目前还没有相关报道,是一种新的PsMLOl突变形式(Seq ID No. 2),该结果表 明G0003967中含有新的抗白粉病等位基因,将其命名为erl-7。该等位基因位于豌豆遗传 图谱第VI连锁群的erl基因座位上,该抗病基因对豌豆白粉病具有广谱抗性,可有效控制 我国豌豆白粉病的发生,减轻该病害造成的产量损失。该基因可有效应用到分子育种中,对 豌豆生产和育种工作具有重要意义。
[0057] 豌豆抗白粉病资源G0003967的PsMLOl cDNA对应的CDS序列及其编码氨基酸序 列见 Seq ID No. 25。
[0058] 虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在 本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
[0059] 参考文献
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[0061] Fondevilla SjRubiales D(2012)Powdery mildew control in pea:a review. Agron Sustainable Dev 32:401 - 409
[0062] Fondevilla S,Torres AM,Moreno MT, Rubiales D(2007)Identification of a new gene for resistance to powdery mildew in Pisum fulvum, a wild relative of pea. Breed Sci 57:181-184
[0063] Ghafoor AjMcPhee K(2012)Marker assisted selection(MAS)for developing powdery
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