花生侵脉新赤壳菌果腐病抗性的遗传分析及抗病基因挖掘

Neocosmospora pods rot of peanut (NPRP) is a soil-borne diseases caused by a fungal, and the occurrence area was enlarged continually in recent years. NPRP has become one of the important diseases that directly affect the production and quality of peanut in main production zone of peanut in China. Based on the study of the etiology of NPRP in Hebei province, Neocosmospora vasinfecta, a representative strain of Neocosmospora, was selected as pathogen to carry out the research. American and domestic germplasm have been evaluated to identify resistant germplasm against NPRP under field natural and indoor inoculation. A progeny population was constructed using resistant and susceptible materials to find markers that are closely associated to disease-resistance through genetic analysis and BSA-seq technology. Expressional patterns of genes upon infection by Neocosmospora vasinfecta via transcriptional analysis. Disease-resistance genes will be mined by transcriptional analysis and BSA-seq result. The research results will provide important theoretical basis for the study of mechanism of resistance to NPRP and peanut disease resistance breeding.

花生侵脉新赤壳菌果腐病（Neocosmospora pod rot of peanut，NPRP）是一种由真菌引起的土传病害。近几年，NPRP在我国花生主产区发生面积逐年扩大，已成为影响花生产量和品质的重要病害。本研究在初步掌握NPRP的发生发展动态和分布情况的基础上，选取花生果腐病病原菌侵脉新赤壳菌的代表性菌株Neocosmospora vasinfecta为病原菌展开实验。通过对引进的美国花生种质资源和国内资源进行田间和室内抗病性鉴定，明确了NPRP抗感材料；利用抗感材料构建分离群体进行NPRP抗性的遗传分析和极端性状混池重测序（BSA-seq），获得与果腐病抗性紧密关联的分子标记；利用转录组测序技术筛选受Neocosmospora vasinfecta侵染调控的基因，结合BSA-seq的结果挖掘抗病基因，并进行功能分析。研究结果将为花生果腐病的抗性机理及抗病育种研究提供基础。

花生荚果腐烂病（peanut pod rot）是一种由真菌引起的世界性严重病害，直接影响花生的产量及品质。本研究为合理利用种质资源进行花生抗病遗传改良提供了优异材料。花生果腐病抗性相关分子标记的获得为分子辅助选择育种及抗病相关基因的挖掘提供了重要参考。果腐病病果及其周围土样的微生物群落分析能够为我们防治花生果腐病病原菌提供参考。主要研究结果如下：.1. 通过田间自然发病对95份资源进行连续2年的鉴定，综合2年抗性表现较一致的种质，筛选到高抗资源1份。.2. 利用12对SSR引物对77 份美国种质资源进行扩增，共获得103 条多态性条带，多态性比率在20%~100%。从受害指数进行相关和多元线性回归分析，获得了4 个与花生果腐病抗性显著相关的SSR标记，分别为3A8、GM1760、PM163 和14H6。15 对InDel 标记在材料中具有多态性，通过果腐病抗性-标记相关性分析获得了2 对InDel 标记，分别是InDel-004 和InDel-020。.3. 河北省花生主产区之间与花生果腐病相关及其周围土壤的真菌种类不同。土壤类型决定根际微生物群落组成，土壤的物理性质同样能够对根际微生物群落组成产生影响。土壤有机质，速效氮和速效钾对真菌群落具有显著的影响，土壤速磷和钙离子以及pH值对真菌群落的影响不大。本研究结果对花生果腐病的存效控制具有重要的理论和实践意义。.4. 对河北省三个花生产区的花生果腐病样品进行了研究。利用形态学和分子生物学方法对病原进行了分类鉴定。结果表明，花生荚腐病的主要病原是新孢镰刀菌F. neocosmosporiellum（曾用名N. vasinfecta）。不同地区的新孢镰刀菌在最适培养基和温度等生物学特性上存在一定差异。.5. 利用转录组和极端混池全基因组重测序挖掘WRKY transcription factor 6和WRKY transcription factor 2为花生抗病候选基因。