一種兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番茄育種材料的選育方法
【專利摘要】一種抗病毒能力強(qiáng)、提高產(chǎn)量的兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番茄育種材料選育方法。技術(shù)方案是：其特征是包括下列步驟：(1)以抗根結(jié)線蟲病番茄純合材料和抗黃化曲葉病毒病番茄純合材料進(jìn)行雜交，并構(gòu)建F2群體；(2)從所述步驟(1)F2群體中采用分子標(biāo)記方法對(duì)根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病兩抗病位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株進(jìn)行篩選；(3)對(duì)步驟(2)中兩個(gè)抗病位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株進(jìn)行嚴(yán)格自交，采用單粒傳方式進(jìn)行選擇，從F5代開始，用分均勻布于12條染色體的120對(duì)SSR引物對(duì)所選材料遺傳背景的純合性進(jìn)行鑒定，直至絕大多數(shù)位點(diǎn)表現(xiàn)純合為止停止自交；(4)再次對(duì)步驟(3)的材料進(jìn)行農(nóng)藝性狀考察和配合力分析，最終獲得兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番茄育種材料。
【專利說(shuō)明】一種兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番茄育種材料的選育方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于番茄育種方法領(lǐng)域，尤其是一種抗病毒能力強(qiáng)、提高產(chǎn)量的兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番爺育種材料選育方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由番爺根結(jié)線蟲(Meloidogyne spp.)引起的番爺根結(jié)線蟲病是嚴(yán)重影響設(shè)施番爺生產(chǎn)的一種重要的土傳病害，由煙粉風(fēng)(Bemisiatabaci)介導(dǎo)侵染番爺?shù)姆瑺旤S化曲葉病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是近年來(lái)嚴(yán)重影響番爺生產(chǎn)的重要病毒性病害之一。隨著我國(guó)番茄栽培特別是設(shè)施栽培面積的不斷增加以及連作年限的增長(zhǎng)，加劇了這兩種病害的同時(shí)爆發(fā)，造成番茄嚴(yán)重減產(chǎn)。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外在番茄抗根結(jié)線蟲病育種方面取得一定成就但進(jìn)展依然緩慢，難以有效地選育抗根結(jié)線蟲品種。其主要原因是番茄根結(jié)線蟲存在多個(gè)生理小種，尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)多個(gè)生理小種均表現(xiàn)抗性的種質(zhì)資源。
[0004]隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者相續(xù)開展了番茄抗根結(jié)線蟲基因定位研究。目前在番茄中共發(fā)現(xiàn)了 9個(gè)根結(jié)線蟲抗性基因，分別為M1-1、M1-2……M1-9，對(duì)這些抗性基因的研究可以加快抗病新品種的選育(tgrc.ucdavis.edu)。在這9個(gè)基因中僅有M1-1得以克隆，同時(shí)M1-1基因特異分子標(biāo)記的開發(fā)大大提高了分子標(biāo)記輔助選擇的效率(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]番茄對(duì)黃化曲葉病毒的抗性基因主要來(lái)源于野生番茄中的多毛番茄(S.habrochaites)、醋栗番爺(S.pimpinellfium)、秘魯番爺(S.peruvianum)、智利番爺(S.chiense)和契斯曼尼番爺(S.cheesmanii)，利用這些野生材料定位到Ty-1> Ty_2、Ty-3、Ty_4和Ty-5等抗病基因(楊曉慧.番茄抗黃化曲葉病基因Ty_2的精細(xì)定位即不同抗性基因效應(yīng)比較[D]，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2012，博士論文)。有研究發(fā)現(xiàn)，只含有Ty-l、Ty-2、Ty-3、Ty-4和Ty_5任何一個(gè)抗性基因的番茄株系，均對(duì)番茄黃化曲葉病表現(xiàn)出一定的抗性，但抗性水平不等。其中，Ty-3基因?qū)κ澜绮煌貐^(qū)不同的番茄黃化曲葉病毒中均具有較高的抗性，除了抗TYLCV還抗ToMoV，即使在至少7種病毒復(fù)合侵染的危地馬拉仍然表現(xiàn)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]近年來(lái)，盡管對(duì)番茄抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病抗病基因研究取得了較大進(jìn)展，也開發(fā)了一些與抗病基因緊密連鎖的標(biāo)記，但是在利用這些連鎖標(biāo)記輔助選擇方面的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有普及。分子標(biāo)記與常規(guī)育種完美結(jié)合是實(shí)現(xiàn)高效育種的絕佳途徑。
[0007]培育和種植抗病品種是防治植物病害最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一，選育抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病的番茄品種在蔬菜生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前尚無(wú)高效選育兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番茄育種材料的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種抗病毒能力強(qiáng)、提高產(chǎn)量的兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番爺育種材料選育方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番爺育種材料選育方法，其特征是包括下列步驟:
[0010](I)以抗根結(jié)線蟲病番茄純合材料和抗黃化曲葉病毒病番茄純合材料進(jìn)行雜交，并構(gòu)建F2群體；
[0011](2)從所述步驟(1)F2群體中采用分子標(biāo)記方法對(duì)根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病兩抗病位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株進(jìn)行篩選；
[0012](3)對(duì)步驟(2)中兩個(gè)抗病位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株進(jìn)行嚴(yán)格自交，采用單粒傳方式進(jìn)行選擇，從F5代開始，用均勻分布于12條染色體的120對(duì)SSR引物對(duì)所選材料遺傳背景的純合性進(jìn)行鑒定，直至絕大多數(shù)位點(diǎn)表現(xiàn)純合為止停止自交；
[0013](4)再次對(duì)步驟(3)的材料進(jìn)行農(nóng)藝性狀考察和配合力分析，最終獲得兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番爺育種材料。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0015]目前，番茄育種實(shí)踐中尚無(wú)篩選既抗根結(jié)線蟲病又抗黃化曲葉病毒病育種材料的有效方法。本發(fā)明利用包含M1-1純合基因型材料和含有Ty-3純合基因型材料進(jìn)行雜交聚合，并在低世代(F2)進(jìn)行兩個(gè)抗性位點(diǎn)均表現(xiàn)純合株系的選擇，篩選到既抗根結(jié)線蟲病又抗黃化曲葉病毒病的優(yōu)良株系；在較高世代(F5)利用均勻分布于12條染色體的120對(duì)SSR引物對(duì)所選單株的純合性進(jìn)行鑒定；從而為高效培育多抗番茄品種提供一種新的技術(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下列實(shí)例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明要求保護(hù)范圍。應(yīng)用實(shí)例中父本材料為含M1-1純合基因型材料RM1-088，母本為含Ty-3純合基因型材料RTy-056，雙親均由本單位提供。
[0017](I)以抗根結(jié)線蟲病番茄純合材料和抗黃化曲葉病毒病番茄純合材料構(gòu)建F2群體；
[0018]以包含M1-1純合基因型且綜合農(nóng)藝性狀良好的材料為父本，以含有Ty-3純合基因型且表現(xiàn)優(yōu)良的材料為母本，雜交獲得F1，然后自交獲得F2復(fù)合抗性群體。
[0019](2) F2中同時(shí)含有M1-1和Ty-3純合抗性基因單株篩選
[0020] 2008年春季以包含M1-1純合基因型且綜合農(nóng)藝性狀良好的材料(RMi_088)為父本，以含有Ty-3純合基因型且表現(xiàn)優(yōu)良的材料(RTy-056)為母本，雜交I次得到F115 2009年春將F1自交獲得F2復(fù)合抗性群體。2009年秋季從F2中取1000粒種子，育苗并于3葉I心期分別米用與 M1-1 緊密連鎖的分子標(biāo)記 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 緊密連鎖的分子標(biāo)記 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.)進(jìn)行兩個(gè)位點(diǎn)均表現(xiàn)純合抗性的單株篩選。獲得兩位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株33個(gè)，分別編號(hào)NOOK N002......N033。
[0021](3) M1-1和Ty-3均純合后代株系遺傳背景純合性跟蹤鑒定
[0022]2009年秋季，將編號(hào)分別為N001、N002......N033的33個(gè)單株定植于日光溫室
內(nèi)，單株留采種并從中隨機(jī)選10粒播種，從中選擇農(nóng)藝性狀表現(xiàn)突出的I個(gè)單株。依照此方式(類似單粒傳)進(jìn)行自交和選擇，F(xiàn)5用均勻分布于12條染色體的120對(duì)SSR引物(表I)對(duì)所選材料的純合性進(jìn)行鑒定，純合位點(diǎn)約占70%，直至F7時(shí)(2011年秋季)33個(gè)株系自交后代90%左右的位點(diǎn)表現(xiàn)純合。至此獲得了遺傳背景較純合的雙抗材料。
[0023]遺傳背景純合性鑒定所用的SSR引物(表1)均來(lái)自于(solgenomics.net)。
[0024]表1均勻分布于番爺12條染色體上的SSR標(biāo)記
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番爺育種材料選育方法，其特征是包括下列步驟: (1)以抗根結(jié)線蟲病番茄純合材料和抗黃化曲葉病毒病番茄純合材料進(jìn)行雜交，并構(gòu)建F2群體； (2)從所述步驟(1)F2群體中采用分子標(biāo)記方法對(duì)根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病兩抗病位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株進(jìn)行篩選； (3)對(duì)步驟(2)中兩個(gè)抗病位點(diǎn)均表現(xiàn)純合的單株進(jìn)行嚴(yán)格自交，采用單粒傳方式進(jìn)行選擇，從F5代開始，用分均勻布于12條染色體的120對(duì)SSR引物對(duì)所選材料遺傳背景的純合性進(jìn)行鑒定，直至絕大多數(shù)位點(diǎn)表現(xiàn)純合為止停止自交； (4)再次對(duì)步驟(3)的材料進(jìn)行農(nóng)藝性狀考察和配合力分析，最終獲得兼抗根結(jié)線蟲病和黃化曲葉病毒病番爺育種材料。
【文檔編號(hào)】A01H1/02GK103999767SQ201410244187
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王富, 李文麗, 王輝 申請(qǐng)人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)