[硕士论文] 马铃薯晚疫病抗病基因的遗传转化及其鉴别寄主的建立 [复制链接]

资料简介：

硕士论文-马铃薯晚疫病抗病基因的遗传转化及其鉴别寄主的建立，共61页，18630字

摘 要

马铃薯(Solanum tuberosum)是世界第四大粮食作物，是人们日常饮食的重要组

成部分。晚疫病(Phytophthora infestans de Bary)是马铃薯最严重的病害之一，分子育

种可以成为培育具持久抗性马铃薯品种的有效途径。

本研究可以分成三部分：

1. 三基因载体的构建，遗传转化及再生植株的检测

利用 28 个采自中国四个不同区域的晚疫病菌株，通过离体叶片接种法，从他

人已克隆的 4 个抗病基因中筛选出了 3 个在中国仍具有潜在应用价值的抗病基因。

这三个抗病基因被构建到 pBINPLUS 双元载体上，得到重组三基因双元载体

pBINPLUS: Rpi-sto1+Rpi-vnt1.1+Rpi-blb3。该载体用于感病栽培种 Desiree 的农杆菌

遗传转化。从含选择标记基因 NptII 和无标记的遗传转化中得到的再生植株以 Rpi-

sto1 为引物进行 PCR 检测。结果表明，被检测的 2 棵含标记基因的再生植株均为 Rpi-

sto1 阳性转化体；280 株无标记再生植株中，有 2 棵为 Rpi-sto1 阳性转化体；即时

转化率为 0.71％（转化后 56 天）。

2. 同质和异质遗传背景鉴别寄主的比较

目前建立的 3 套马铃薯晚疫病鉴别寄主均为具不同遗传背景的马铃薯植株。本

研究利用 17 个含有不同毒力因子的菌株，采用离体叶片接种的方法，意在探索鉴

别寄主的不同遗传背景是否会影响其对晚疫病菌株的鉴别。结果表明，同质和异质

遗传背景的鉴别寄主对同一菌株鉴别出的结果不完全相同。不同遗传背景是否会引

起鉴别差异需进一步采集菌株进行接种鉴定

3. 抗病基因 Rpi-pta1 的遗传转化，抗病体的筛选以及同源基因间抗病性的比较。

抗病基因 Rpi-pta1 经农杆菌遗传转化被导入马铃薯感病栽培种 Desiree 中。再

生植株经以 Rpi-pta1 为引物的 PCR 检测，均为阳性；southern blotting 分析表明，77

棵再生植株中有 26 棵植株含有单拷贝基因 Rpi-pta1；从离体叶片接种中可得出，74

棵转化体植株中，有 72 棵植株表现抗病。

另外，从高度同源抗病基因 Rpi-blb1、 Rpi-sto1 和 Rpi-pta1 的转化体及其克隆

源植株的抗性比较中（6 个采自墨西哥野生和荷兰田间的菌株用于接种）可得出：

两个墨西哥晚疫病菌株 Pic99189 和 Pic99192 已经克服了这三个同源基因的抗性。

在野生种植株的测试中，只有 Rpi-pta1 的克隆源植株 pta767-1 的抗性被菌株

Pic99192 所克服。结合第一部分的试验结果可推断出，这三个同源抗性基因在中国

仍具有潜在的应用价值。

关键词：马铃薯；遗传转化；同源抗病基因；鉴别寄主；抗病鉴定

中文摘要..................... I

英文摘要....................II

前言............................. 1

1 抗病基因转入感病栽培种 Desiree.............................3

1.1 引言......................3

1.2 材料与方法..........4

1.3 结果与分析..........7

1.3.1 抗病基因 Rpi-sto1、Rpi-blb3、R3a 和 Rpi-vnt1.1 的筛选.......... 7

1.3.2 pBINPLUS: Rpi-sto1+Rpi-blb3+Rpi-vnt1.1+NptII 的载体构建..10

1.3.3 三基因载体遗传转化感病栽培种 Desiree........ 15

1.4 讨论....................17

2 同质和异质遗传背景的马铃薯晚疫病鉴别寄主的比较...................21

2.1 引言....................21

2.2 材料与方法........22

2.3 结果与分析........23

2.4 讨论....................30

3 同源抗病基因 Rpi-blb1、Rpi-sto1 和 Rpi-pta1 的抗病性分析........ 33

3.1 引言....................33

3.2 材料与方法........33

3.3 结果与分析........34

3.3.1 Rpi-pta1 的遗传转化及转化体的筛选分析........34

3.3.2 同源抗病基因 Rpi-blb1、Rpi-sto1 和 Rpi-pta1 的抗病检测..... 38

3.3.3 pta1.Desiree 转化体对菌株 Pic99189 和 Pic99192 的抗病分析............................ 39

3.4 讨论....................39

4 结论和讨论...........42

5 参考文献...............45

附录........................... 50

致谢........................... 54

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