一种兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番茄育种材料的选育方法
【专利摘要】一种抗病毒能力强、提高产量的兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番茄育种材料选育方法。技术方案是：其特征是包括下列步骤：(1)以抗根结线虫病番茄纯合材料和抗黄化曲叶病毒病番茄纯合材料进行杂交，并构建F2群体；(2)从所述步骤(1)F2群体中采用分子标记方法对根结线虫病和黄化曲叶病毒病两抗病位点均表现纯合的单株进行筛选；(3)对步骤(2)中两个抗病位点均表现纯合的单株进行严格自交，采用单粒传方式进行选择，从F5代开始，用分均匀布于12条染色体的120对SSR引物对所选材料遗传背景的纯合性进行鉴定，直至绝大多数位点表现纯合为止停止自交；(4)再次对步骤(3)的材料进行农艺性状考察和配合力分析，最终获得兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番茄育种材料。
【专利说明】一种兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番茄育种材料的选育方法
【技术领域】
[0001]本发明属于番茄育种方法领域，尤其是一种抗病毒能力强、提高产量的兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番爺育种材料选育方法。
【背景技术】
[0002]由番爺根结线虫(Meloidogyne spp.)引起的番爺根结线虫病是严重影响设施番爺生产的一种重要的土传病害，由烟粉風(Bemisiatabaci)介导侵染番爺的番爺黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是近年来严重影响番爺生产的重要病毒性病害之一。随着我国番茄栽培特别是设施栽培面积的不断增加以及连作年限的增长，加剧了这两种病害的同时爆发，造成番茄严重减产。
[0003]目前，国内外在番茄抗根结线虫病育种方面取得一定成就但进展依然缓慢，难以有效地选育抗根结线虫品种。其主要原因是番茄根结线虫存在多个生理小种，尚未发现对多个生理小种均表现抗性的种质资源。
[0004]随着分子生物学技术的发展，国内外学者相续开展了番茄抗根结线虫基因定位研究。目前在番茄中共发现了 9个根结线虫抗性基因，分别为M1-1、M1-2……M1-9，对这些抗性基因的研究可以加快抗病新品种的选育(tgrc.ucdavis.edu)。在这9个基因中仅有M1-1得以克隆，同时M1-1基因特异分子标记的开发大大提高了分子标记辅助选择的效率(Milligan S B, et al.The root knot nematode resistance gene Mi from tomato isa member of the leucine zipper, nucleotide binding，leucine-rich repeat family ofplant genes[J].Plant Cell，1998，10(8):1307-1319)。
[0005]番茄对黄化曲叶病毒的抗性基因主要来源于野生番茄中的多毛番茄(S.habrochaites)、醋栗番爺(S.pimpinellfium)、秘鲁番爺(S.peruvianum)、智利番爺(S.chiense)和契斯曼尼番爺(S.cheesmanii)，利用这些野生材料定位到Ty-1> Ty_2、Ty-3、Ty_4和Ty-5等抗病基因(杨晓慧.番茄抗黄化曲叶病基因Ty_2的精细定位即不同抗性基因效应比较[D]，中国农业科学院，2012，博士论文)。有研究发现，只含有Ty-l、Ty-2、Ty-3、Ty-4和Ty_5任何一个抗性基因的番茄株系，均对番茄黄化曲叶病表现出一定的抗性，但抗性水平不等。其中，Ty-3基因对世界不同地区不同的番茄黄化曲叶病毒中均具有较高的抗性，除了抗TYLCV还抗ToMoV，即使在至少7种病毒复合侵染的危地马拉仍然表现出高水平的抗性(Ji Y, et al.Ty-3, a begomovirus resistance locus near the tomato yellowleaf curl virus resistance 1cusTy-1on chromosome6of tomat0.Mol.Breed.,2007,20:271-284.)。
[0006]近年来，尽管对番茄抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病抗病基因研究取得了较大进展，也开发了一些与抗病基因紧密连锁的标记，但是在利用这些连锁标记辅助选择方面的应用还远远没有普及。分子标记与常规育种完美结合是实现高效育种的绝佳途径。
[0007]培育和种植抗病品种是防治植物病害最经济有效的方法之一，选育抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病的番茄品种在蔬菜生产中具有重要的应用价值。目前尚无高效选育兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番茄育种材料的方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种抗病毒能力强、提高产量的兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番爺育种材料选育方法。
[0009]本发明的技术方案是:一种兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番爺育种材料选育方法，其特征是包括下列步骤:
[0010](I)以抗根结线虫病番茄纯合材料和抗黄化曲叶病毒病番茄纯合材料进行杂交，并构建F2群体；
[0011](2)从所述步骤(1)F2群体中采用分子标记方法对根结线虫病和黄化曲叶病毒病两抗病位点均表现纯合的单株进行筛选；
[0012](3)对步骤(2)中两个抗病位点均表现纯合的单株进行严格自交，采用单粒传方式进行选择，从F5代开始，用均匀分布于12条染色体的120对SSR引物对所选材料遗传背景的纯合性进行鉴定，直至绝大多数位点表现纯合为止停止自交；
[0013](4)再次对步骤(3)的材料进行农艺性状考察和配合力分析，最终获得兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番爺育种材料。
[0014]本发明与现有技术相比具有以下优点和效果:
[0015]目前，番茄育种实践中尚无筛选既抗根结线虫病又抗黄化曲叶病毒病育种材料的有效方法。本发明利用包含M1-1纯合基因型材料和含有Ty-3纯合基因型材料进行杂交聚合，并在低世代(F2)进行两个抗性位点均表现纯合株系的选择，筛选到既抗根结线虫病又抗黄化曲叶病毒病的优良株系；在较高世代(F5)利用均匀分布于12条染色体的120对SSR引物对所选单株的纯合性进行鉴定；从而为高效培育多抗番茄品种提供一种新的技术。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施实例，进一步阐述本发明。下列实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明要求保护范围。应用实例中父本材料为含M1-1纯合基因型材料RM1-088，母本为含Ty-3纯合基因型材料RTy-056，双亲均由本单位提供。
[0017](I)以抗根结线虫病番茄纯合材料和抗黄化曲叶病毒病番茄纯合材料构建F2群体；
[0018]以包含M1-1纯合基因型且综合农艺性状良好的材料为父本，以含有Ty-3纯合基因型且表现优良的材料为母本，杂交获得F1，然后自交获得F2复合抗性群体。
[0019](2) F2中同时含有M1-1和Ty-3纯合抗性基因单株筛选
[0020] 2008年春季以包含M1-1纯合基因型且综合农艺性状良好的材料(RMi_088)为父本，以含有Ty-3纯合基因型且表现优良的材料(RTy-056)为母本，杂交I次得到F115 2009年春将F1自交获得F2复合抗性群体。2009年秋季从F2中取1000粒种子，育苗并于3叶I心期分别米用与 M1-1 紧密连锁的分子标记 REX-1 (ElMehrach K,Mejia L,GharsalIah-CouchaneS，et al.PCR-based methods for tagging the M1-1locus for resistance to root-knotnematode in begomovirus-resistant tomato germplasm.Acta Hort.2005,695:263-270.)和 Ty-3 紧密连锁的分子标记 P6-25 (Jensen K S, van Betteray B, Smeets J.Co-dominantSCAR Marker, P6-25， for Detection of the ty-3, Ty-3, and Ty-3a alleles at25cM ofChromosome6of Tomato, www.Plantpath.wise.edu/GeminivirusResistantTomatoes/Markers/MAS-ProtocoIs, 2007.)进行两个位点均表现纯合抗性的单株筛选。获得两位点均表现纯合的单株33个，分别编号NOOK N002......N033。
[0021](3) M1-1和Ty-3均纯合后代株系遗传背景纯合性跟踪鉴定
[0022]2009年秋季，将编号分别为N001、N002......N033的33个单株定植于日光温室
内，单株留采种并从中随机选10粒播种，从中选择农艺性状表现突出的I个单株。依照此方式(类似单粒传)进行自交和选择，F5用均匀分布于12条染色体的120对SSR引物(表I)对所选材料的纯合性进行鉴定，纯合位点约占70%，直至F7时(2011年秋季)33个株系自交后代90%左右的位点表现纯合。至此获得了遗传背景较纯合的双抗材料。
[0023]遗传背景纯合性鉴定所用的SSR引物(表1)均来自于(solgenomics.net)。
[0024]表1均匀分布于番爺12条染色体上的SSR标记
[0025]
【权利要求】
1.一种兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番爺育种材料选育方法，其特征是包括下列步骤: (1)以抗根结线虫病番茄纯合材料和抗黄化曲叶病毒病番茄纯合材料进行杂交，并构建F2群体； (2)从所述步骤(1)F2群体中采用分子标记方法对根结线虫病和黄化曲叶病毒病两抗病位点均表现纯合的单株进行筛选； (3)对步骤(2)中两个抗病位点均表现纯合的单株进行严格自交，采用单粒传方式进行选择，从F5代开始，用分均匀布于12条染色体的120对SSR引物对所选材料遗传背景的纯合性进行鉴定，直至绝大多数位点表现纯合为止停止自交； (4)再次对步骤(3)的材料进行农艺性状考察和配合力分析，最终获得兼抗根结线虫病和黄化曲叶病毒病番爺育种材料。
【文档编号】A01H1/02GK103999767SQ201410244187
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】王富, 李文丽, 王辉 申请人:青岛农业大学