甜瓜抗白粉病基因的定位克隆

甜瓜是新疆特色经济作物，然而新疆甜瓜地方种对白粉病抗性均较差。本项目针对甜瓜白粉病病害问题，在前期构建甜瓜分子遗传图谱，并对甜瓜抗白粉病基因定位的基础上进行深入研究。首先建立较大遗传分离群体，对甜瓜抗白粉病基因进行精细定位：一方面用效率较高的AFLP分子标记，通过集群分离分析（BSA）的方法继续筛选抗白粉基因紧密连锁的分子标记；另一方面利用甜瓜抗白粉病区域与已测序作物黄瓜的基因共线性关系，在目的基因区域选择特定序列转化为甜瓜分子标记对白粉病基因进行精细定位。其次对比黄瓜基因组序列，在同源区域内寻找抗病候选基因，分析基因两侧标记与甜瓜抗白粉病位点遗传关系或通过转基因方法验证候选基因的功能。除上述比较基因组学方法之外，还可使用抗白粉病基因紧密连锁的分子标记筛选已建立的甜瓜BAC文库，用染色体步移方法克隆甜瓜抗白粉病基因。该基因的定位克隆可为揭示甜瓜抗白粉病机理以及甜瓜抗白粉病分子育种奠定基础。

甜瓜是国内外广泛栽培的重要经济作物之一。新疆甜瓜以其独特的风味享誉世界深受人们喜爱。然而新疆甜瓜地方种都易感白粉病，这对这对新疆甜瓜主要产区的生产量造成了严重的影响。白粉病侵染甜瓜后，导致甜瓜生长后期叶片大面积枯死，甚至导致植株整体死亡，严重影响甜瓜品质和产量。本项目针对甜瓜白粉病病害问题，在前期构建甜瓜分子遗传图谱，并对甜瓜抗白粉病基因定位的基础上进行深入研究。本项目首先建立较大遗传分离群体，对甜瓜抗白粉病基因进行精细定位：一方面用效率较高的 AFLP分子标记，通过集群分离分析（BSA）的方法继续筛选抗白粉基因紧密连锁的分子标记；另一方面利用甜瓜基因组序列信息，在目的基因区域选择特定序列转化为甜瓜分子标记对白粉病基因进行精细定位。. 本项目经过3年的研究工作，按计划完成了相应研究内容。获得了与安农二号抗白粉病基因紧密连锁的分子标记，分析了标记与抗白粉病基因的遗传关系，完成安农二号抗白粉病基因Pm-AN的精细定位，将抗白粉病基因定位于SSRn1与SSRn8之间。标记SSR9和SSRn5与Pm-AN共分离，该区域包含126525bp，分析该区域发现包含3个Pm-AN的候选基因，分别为melo3c004317、melo3c004320、melo3c004321。研究中获得了与Edisto47抗白粉病基因Pm-Edisto47-1紧密连锁的分子标记，将抗病基因定位于CMGA36与SSR25208之间。该区域发现包含2个Pm-Edisto47-1的抗病相关的基因MELO3C015353 和MELO3C015354根据对这两个候选基因在感病与抗病品种中进行克隆与序列分析，推断候选基因MELO3C015353为Pm-Edisto47-1，完成Edisto47抗白粉病基因Pm-Edisto47-1的精细定位和基因克隆。. 在将抗病种质安农二号和Edisto47中的抗白粉病基因定位于LGV和LGII的基础上获得了候选抗病基因Pm-AN和Pm-Edisto47-1及其连锁的多个共显性分子标记。利用共显性分子标记进行辅助育种，将Pm-AN和Pm-Edisto47-1向新疆优质甜瓜种质皇后、伽师等优良品种转育，已获得多个含抗白粉病基因Pm-AN和Pm-Edisto47-1的甜瓜育种材料。这些材料在田间表现对甜瓜白粉病免疫，对新疆甜瓜抗白粉病育种具有重要的推动作用。