辣椒“PBC932”不同果实发育期对炭疽病抗性的主效基因克隆和比较

批准号:
31572121
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
王立浩
依托单位:
学科分类:
C1505.蔬菜、瓜果种质资源与遗传育种学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
张宝玺、倪志伟、张正海
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中文摘要
炭疽病(Colletotrichum spp.)是一种在世界范围内严重危害辣椒生产的病害。本课题组最近的研究表明,重要的抗源材料“PBC932”在绿果期和红果期的抗性是显性的,其主效的抗性基因都位于P5染色体的相近位置,重组单株的出现表明控制绿果和红果抗性的基因遗传位点不同。本项目,拟以“PBC932”来源的BC3S1群体为试材,利用KASPar 和QTL-seq技术进行P5染色体上抗尖孢炭疽病主效基因的精细定位,然后结合基因组信息分别克隆控制绿果期和红果期的主效基因,再对候选基因通过表达分析、病毒诱导基因沉默、RNAi和过表达遗传转化等进行功能验证和比较,并对不同果实发育时期的抗性差异进行机理分析。
英文摘要
Anthracnose (Colletotrichum spp.) is a serious disease worldwide in pepper (Capsicum spp.) production. Based on our recent research, inheritance of resistance to C. acutatum from a Capsicum chinense accession (PBC932) detached mature green and mature red fruit is dominate. Main effect QTLs located in a close marker interval on P5 chromosome for both fruit stages and resistant criteria were revealed. Identification of recombinant individuals suggested that resistance in green versus red fruit may be controlled by distinct genes within the QTL interval on P5.In this project, we plan to use BC3S1 population from “PBC932” as material. KASPar and QTL-seq will be employed to make a fine mapping of the major QTL resistant to Colletotrichum acutatum on P5 with the genome sequences as the reference. Candidate resistant genes detached mature green and mature red fruit are going to be cloned based on fine mapping and bioinformatics analysis. Gene function will be proved and analyzed by expression, VIGS, and RNAi technology to set up a scientific model of the mechanism.
辣椒炭疽病是影响辣椒产量和品质的一种主要病害。辣椒炭疽病由炭疽病多个种引起。其中,尖孢炭疽菌(Colletotrichum acutatum Simmonds.)在我国流行广泛,致病性和耐药性较强,引起严重减产。本研究拟挖掘与辣椒抗炭疽病相关的分子标记及候选基因,为辣椒抗性分子标记辅助育种奠定基础。本研究以高抗炭疽病品种‘PBC932’(Capsicum chinense Jacq.)为父本,以高感炭疽病的中早熟材料‘77013’(Capsicum annuum L.)为母本进行杂交和自交获得BC2,BC4S2-1、BC4S2-2、BC4S3群体,用于辣椒绿熟期抗炭疽病基因定位。试验选用尖孢炭疽菌,采用显微注射法对绿熟果、红熟果接病,根据病斑直径进行表型分析。根据抗、感亲本重测序结果,开发InDel标记,筛选交换单株进行精细定位。结合基因注释与RT-qPCR结果预测候选基因,并对候选基因进行结构分析。结果将炭疽病抗性基因精细定位在标记第5号染色体P5in-2266-404与P5in-2267-978之间,物理距离164kb,两标记之间预测到5个基因。将CA05g17730基因在‘PBC932’与‘77013’中的表达量进行方差分析,结果表明存在显著差异。CA05g17730基因为诱导性表达基因,在果实接种7天后,表达量明显升高。根据参考基因组序列设计引物,扩增出CA05g17730基因全长。‘PBC932’中CA05g17730基因全长3673bp,‘77013’中CA05g17730基因全长3589bp。基因结构分析表明,由于在1932bp处碱基缺失,转录提前终止。CA05g17730很有可能为候选基因。红果抗性的主要基因位于标记区间C2At1g27385~HpmsE129内,最高LOD值为标记CAMS051处,LOD值为0.24。辣椒“PBC932”绿果期和红果期对炭疽病抗性的主效基因图位不同,对于表型的作用也有很大差异。绿果期抗性的遗传贡献率明显高于红果期。在绿果期找到了抗性候选基因CA05g17730,该基因是一个抗性结构基因,PBC932与77013的序列PBC932中CA05g17730基因与77013中该基因存在部分外显子缺失序列。本研究为进一步揭示辣椒抗炭疽病的遗传基础和分子机制提供依据。
期刊论文列表
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DOI:--
发表时间:2016
期刊:中国蔬菜
影响因子:--
作者:刘议蔚;张正海;曹亚从;赵红;王立浩;张宝玺
通讯作者:张宝玺
DOI:10.1186/s12870-019-2115-1
发表时间:2020-05
期刊:BMC Plant Biology
影响因子:5.3
作者:Yuanyuan Zhao;Yiwei Liu;Zhenghai Zhang;Yacong Cao;Hailong Yu;Wenwen Ma;Bao-xi Zhang;Ri-ming Wang;Jie Gao;Lihao Wang
通讯作者:Yuanyuan Zhao;Yiwei Liu;Zhenghai Zhang;Yacong Cao;Hailong Yu;Wenwen Ma;Bao-xi Zhang;Ri-ming Wang;Jie Gao;Lihao Wang
Fine mapping of the root-knot nematode resistance gene Me1 in pepper (Capsicum annuum L.) and development of markers tightly linked to Me1
辣椒 (Capsicum annuum L.) 根结线虫抗性基因 Me1 的精细定位及与 Me1 紧密连锁的标记的开发
DOI:10.1007/s11032-018-0793-2
发表时间:2018-03
期刊:Molecular Breeding
影响因子:3.1
作者:Wang Xueying;Fazari Ariane;Cao Yacong;Zhang Zhenghai;Palloix Alain;Mao Shengli;Zhang Baoxi;Djian Caporalino Caroline;Wang Lihao
通讯作者:Wang Lihao
DOI:--
发表时间:2019
期刊:新疆农业科学
影响因子:--
作者:赵园园;刘议蔚;张正海;曹亚从;于海龙;张宝玺;高杰;王立浩
通讯作者:王立浩
辣椒胞质雄性不育恢复性主效基因精密图谱分析
- 批准号:30800752
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:王立浩
- 依托单位:
国内基金
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