番茄种质材料对南方根结线虫的抗性鉴定及Mi-1基因检测

采用盆栽接种2龄幼虫法,对6份番茄Solanum lycopersicum种质材料进行了对南方根结线虫Meloidogyne incognita的抗性鉴定。结果表明:供试的番茄材料对南方根结线虫的抗性存在差异,其中,高抗材料4份,抗病材料1份,感病材料1份;采用酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)方法对番茄抗性材料进行Mi-1基因检测,发现TY52、T27和Bss368 3份材料不含Mi-1基因,无限生长(红色)和T24含有Mi-1基因。

番茄育种种质对南方根结线虫抗性评价及Mi-1基因检测

本研究以自育的26份番茄育种种质和抗南方根结线虫番茄品种‘仙客1号’及感南方根结线虫品种‘阿乃兹’为试验材料,采用病土盘栽自然发病鉴定、苗期二龄幼虫人工接种鉴定和PCR扩增及CAPS检测相结合的方法,研究供试材料对南方根结线虫的抗性水平及基因型。鉴定结果表明,供试的28份番茄材料中,高抗17份、抗病6份(包括抗病对照‘仙客1号’)、感病2份、高感3份(包括感病对照‘阿乃兹’),无免疫材料,且病土盘栽鉴定与苗期接种鉴定的结果一致。PCR扩增结果表明,27份番茄材料均能检测到一条750 bp的特异条带;TaqⅠ酶切结果显示,具有酶切位点的22份试材中有15份含纯合显性Mi-1/Mi-1基因、5份含杂合显性Mi-1/mi-1基因、2份含180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段,并且这22份试材对南方根结线虫表现高抗或抗,而其余5份不含显性Mi-1基因的试材则表现高感或感,证明Mi-1是具有抗南方根结线虫能力的基因,分子检测结果与病土盘栽鉴定和苗期接种鉴定的结果吻合率达92.6%;含有180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段的高抗材料可能含有其它抗根结线虫基因。分子检测与抗性鉴定相结合,能为创制抗南方根结线虫新种质提供一种更加省时、省力且经济有效的科学育种方法,可为番茄抗南方根结线虫育种提供理论依据和实践经验。

番茄抗根结线虫Mi-1基因研究进展

番茄是重要的栽培蔬菜,在世界各地被大面积种植。根结线虫侵染番茄根部对寄主产生损伤,使植株黄化、矮化、下部叶片脱落、成熟期果实小。同时,常见的土传病害,如黄萎病(Cyanosis)、枯萎病、青枯病(Ralstonia solanacearum)等往往会在遭受线虫侵染后爆发。根结线虫病会严重影响番茄产量,甚至导致绝产。Mi-1做为目前唯一被转育到栽培品种中的番茄抗根结线虫基因,在番茄栽培中起着重要的作用。本研究通过对Mi-1基因结构功能分析,Mi-1基因对根结线虫抗性机理,分子标记与抗根结线虫育种应用等方面的研究进展加以综述,意在总结前人相关研究进展并对其存在的问题及今后发展方向进行展望。

番茄抗性基因Mi-1研究进展

Mi-1基因是重要的番茄抗病虫基因,编码蛋白质具有CC-NBS-LRR结构,抗性谱广,可有效防治根结线虫、马铃薯长管蚜和烟粉虱。综述了Mi-1抗性基因的抗虫特点,讨论了Mi-1基因的结构及其产物的抗虫类型,分析了Mi-1抗性基因对根结线虫、马铃薯长管蚜和烟粉虱的抗性功能,并进一步探讨了Mi-1基因通过突变基因和水杨酸等途径对植物病虫害的抗性机制。通过客观评价植物内源Mi-1抗性基因对植物病虫害的作用途径,明确了植物Mi-1抗性基因在农业生产中的应用价值,可为植物病虫害的生物抗性防治提供科学依据。

象耳豆根结线虫对抗病番茄品种VFNT的致病性研究

象耳豆根结线虫是近年在我国发现的一种扩散迅速、寄主广泛、致病性强的根结线虫。为探究象耳豆根结线虫的强致病性原因,本研究用象耳豆根结线虫和南方根结线虫分别接种抗线虫番茄品种VFNT和感病番茄品种Rutgers,30 d后象耳豆根结线虫对VFNT和Rutgers的累计侵入率分别为14.1%和19.2%、虫瘿率为62.5%和81.6%,而此时南方根结线虫累计侵入率为0%和18.8%、虫瘿率为0%和68.5%,象耳豆根结线虫的侵染力和致病力显著强于南方根结线虫;通过侵染抗病番茄品种VFNT的病理切片以及根尖侵染早期胼胝质、活性氧染色发现象耳豆根结线虫的侵染不会激活Mi-1基因诱导的特异性抗性,在侵染早期南方根结线虫引起的胼胝质沉积量在72 h最大,是象耳豆根结线虫的2.0倍;体外H_(2)O_(2)应激测试发现,H_(2)O_(2)浓度为10~80μmol·L;象耳豆根结线虫对H_(2)O_(2)的耐受性显著强于南方根结线虫。象耳豆根结线虫具有强致病性的原因可能是:具有更强的侵染力和活性氧耐受力;侵染不会激活Mi-1基因诱导的特异性抗性且侵染引起的胼胝质的积累量较低。