辣椒抗蚜性的生化基础及其RAPD分析

辣椒抗蚜性的生化基础及其RAPD分析

陈青[1]2002年在《辣椒抗蚜性的生化基础及其RAPD分析》文中指出通过温室苗期接蚜鉴定与田间鉴定,从24个参试辣椒品种中筛选出凉椒一号、猪大肠、都椒一号和新丰五号4个高抗品种;苗丰叁号、中椒六号、更新六号和昆椒一号4个抗性品种;大羊角椒、砀椒一号、湘研9402和渝椒五号4个高感品种和保椒二号、泰国正椒叁号、福椒六号和湘研十五号4个感性品。以高抗品种猪大肠和高感品种大羊角椒为亲本进行杂交,其杂交F1代对桃蚜的反应表现为高抗(HR),F2代的抗虫与感虫植株分离符合3:1的比率,表明辣椒抗蚜性由显性单基因控制,能够稳定遗传。上述结果为进一步进行辣椒抗蚜性研究奠定了基础。 选用抗感程度较稳定的12个辣椒品种,于4-6叶期对其叶组织中游离氨基酸总量、总氮量、可溶性糖、游离脯胺酸、维生素C(Vc)、过氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性及过氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)同工酶谱进行了测定。试验结果表明,抗蚜品种较感蚜品种叶组织中含有较低的游离氨基酸、氮、脯胺酸和维生素C(Vc),但较多的可溶性糖和较高的糖/氮比,后者的游离氨基酸总量、总氮量、脯胺酸和维生素C(Vc)含量分别为前者的1.1-2.9倍、1.0-1.7倍、1.4-2.9倍和1.2-2.6倍,但前者的可溶性糖含量和糖/氮比分别为后者的1.1-1.3倍和1.3-2.0倍。上述结果在高抗和高感品种间差异尤为显着;抗、感蚜虫辣椒品种叶组织内过氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)和抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性在受蚜虫侵害后均明显提高,但高抗和抗蚜辣椒品种较高感和感蚜辣椒品种反应更灵敏,在接虫初期其PO、PPO和AsA-POD活性即上升到一个很高水平,活性增加远远高于高感和感蚜辣椒品种,且在受蚜虫侵害后保持稳定的高活性水平。抗、感蚜虫辣椒品种受蚜虫侵害后叶组织内的PO同工酶和PPO同工酶均未产生新的酶谱带,但高抗和抗蚜辣椒品种叶组织内的PO同工酶和PPO同工酶谱带在受蚜虫侵害前后均保持稳定不变,而高感和感蚜辣椒品种在受蚜虫侵害后PO同工酶和PPO同工酶谱带均有变化,蚜虫侵害前其PO同工酶和PPO同工栅带均与高抗和抗蚜辣椒品种相同,但受蚜虫侵害后其PO同工酶和PPO同工鹏带数均大大减少,原有的酶谱带均有2条消失。由此说明辣椒品种叶组织中游离氨基酸总量…总氮量、可溶性糖、游离脯胺酸、维生素C(VC)、糖/氮比及辣椒受蚜虫侵害后叶组织内PO。PPO和ASAPOD活性的增加及PO同工酶、M同工酶谱的稳定性与辣椒抗蚜性显着相关。 运用RAPD技术,在FZ代群体中采用混合分组分析h segregantanalysis,BSA)法进行分子标记研究,找到一个与辣椒抗蚜性基因连锁的RAPD标记OPA18600,并在杂种后代FZ群体和供试抗、感蚜虫辣椒品种中得到了验证。

齐宏娇[2]2009年在《厚皮甜瓜自交系LZK-0402抗蚜性的理化特性及其RAPD分析》文中进行了进一步梳理本研究以厚皮甜瓜4个高代自交系(LZK-0402、LZK-0201、LZK-0415、ZK3-10)、3个栽培品种(皇后、阿克苏黄皮、黄醉仙)及自交系LZK-0402与LZK-0201、LZK-0415、皇后、阿克苏黄皮正反交获得的8个F1代和LZK-0402×LZK-0210杂交获得的F2代群体为主要研究材料,系统地从抗蚜鉴定、抗蚜性遗传特点、叶片表面结构及叶片中总氮、可溶性糖、总酚和游离氨基酸的对比分析,研究了解厚皮甜瓜自交系LZK-0402抗蚜性的遗传规律和抗蚜机理,并利用RAPD(Random amplified polymorphic DNA)技术寻找厚皮甜瓜抗蚜基因连锁的分子标记,取得如下成果:1、对厚皮甜瓜4个自交系、3个栽培品种、正反交获得的8个F1代以及LZK-0402×LZK-0210杂交获得的F2代进行抗蚜性鉴定,结果表明厚皮甜瓜自交系LZK-0402及正反交获得的8个F1代均表现为抗蚜,高代自交系LZK-0201、LZK-0415、ZK3-10和皇后、阿克苏黄皮、黄醉仙均表现为感蚜,且F2代群体抗蚜性表现3:1分离比例,初步认定甜瓜自交系LZK-0402抗蚜性是由显性单基因所控制。2、抗蚜自交系LZK-0402对棉蚜的抗性与叶片表面结构有关,通过对厚皮甜瓜叶片上的蚜量比值(Y)和叶片刚毛密度(X)的相关性分析表明:两者之间存在着显着的负相关(F=15.186 P=0.0176),线性回归式为:Y=4.0329-0.0702X(R2=0.7915)。且厚皮甜瓜叶片上的蚜量比值(Y)和叶片气孔密度(X)之间存在着显着的负相关(F=16.6881 P=0.0150),线性回归式为:Y=5.8553-0.094X (R2 =0.8067)。由上面线性方程可以看出叶片刚毛和气孔密度越大,蚜量比值就越小,植株就越抗蚜,从而阻碍蚜虫在叶背面的取食。3、厚皮甜瓜自交系LZK-0402的抗蚜性与叶片中部分游离氨基酸的含量有关,且与蚜量比值呈正相关,逐步回归方程式为:Y=-2.869+36.969XThr(F=732.9196 R=0.9986)。4、运用RAPD技术,通过对330个随机引物的筛选,找到了一个与厚皮甜瓜抗蚜基因连锁的RAPD标记,将其命名为OPA1100。根据Marker指示,差异条带大约位于1100bp处,通过对厚皮甜瓜F2代群体的温室抗蚜表现型比较分析,确定所筛选到与抗蚜基因连锁的标记OPA1100遗传距离为13.7cM。

徐雪莲[3]2013年在《西瓜抗蚜性鉴定及其机理研究》文中研究说明西瓜是世界重要的经济作物之一,也是海南省重要的特色优势农产品与支柱产业之一。瓜蚜(Aphis gossypii Glover)是世界性重要害虫,也是为害西瓜的重要害虫之一,不仅自身危害严重影响西瓜的产量,而且还是病毒病的重要传播媒介。选育和利用抗蚜品种是国内外公认的最积极、最有效、最经济的的防治措施。本研究在建立切实可行的西瓜抗蚜性评级标准和获得能稳定遗传的抗、感参试材料基础上,进一步开展了西瓜抗蚜性遗传与抗性机理研究,为西瓜抗蚜性分子设计育种与创新利用提供了技术、理论与材料基础。主要研究结果如下:1.采用苗期蚜量比值法和田间离中率方法建立了切实可行的西瓜抗蚜性评级标准,鉴定出黑皮和绿美人2个高抗品种;黑美人和惠兰2个抗性品种;金美人、小玲、瑞光等15个感性品种;花绿和甜美人2个高感品种。2.遗传分析结果表明,以高抗品种黑皮和高感品种花绿为亲本进行正反杂交,其后代Fl表型均表现为高抗(HR),F2代抗蚜与感蚜植株分离比经X2测验符合3:1分离规律,’说明西瓜抗蚜性由单显性核基因控制,且能稳定遗传。3.通过西瓜对瓜蚜的物理防御效应研究,发现叶片气孔密度、茸毛密度和蜡质含量与西瓜品种抗蚜性显着正相关(P<0.05,相关系数分别为0.9608、0.9071和0.8992)。抗性品种黑皮、绿美人、黑美人和惠兰的气孔密度、茸毛密度和蜡质含量分别在403.04~532.58个/mm2、6.46~7.02个/mm2和1.40~2.57mg/g,感性品种金美人、小玲、甜美人和花绿的气孔密度、茸毛密度和蜡质含量分别在283.34~337.39个/mm2、5.02~5.88个/mm2和0.70~0.97mg/g,两者间差异显着(P<0.05),但抗、感品种间叶片厚度与茸毛长度无显着差异。西瓜叶气孔密度、蜡质含量、茸毛密度可作为种质蚜虫抗性鉴定的指示性状。研究发现瓜蚜取食前后西瓜叶组织叶绿素含量、净光合速率A、蒸腾速率E、PSⅡ最大光能转化效率Fv/Fm、潜在光化学活性Fv/Fo、实际光合量子产量Y(Ⅱ)和光化学淬灭系qp的变化与西瓜品种抗蚜性显着相关(P<0.05,相关系数分别为0.8048、0.9482、0.9110、0.8936、0.8266、0.8932和0.8396)。抗蚜品种黑皮、绿美人、黑美人和惠兰的叶绿素含量、净光合速率A、蒸腾速率E、PSⅡ最大光能转化效率Fv/Fm、潜在光化学活性Fv/Fo、实际光合量子产量Y(Ⅱ)和光化学淬灭系数qP分别是取食前的0.70-0.75倍、0.82~0.85倍、0.49-0.57倍、0.95-0.98倍、0.84-0.91倍、0.72-0.76倍和0.60~0.63倍,感虫品种金美人、小玲、甜美人和花绿的叶绿素含量、净光合速率A、蒸腾速率E、PSⅡ最大光能转化效率Fv/Fm、潜在光化学活性Fv/Fo、实际光合量子产量Y(Ⅱ)和光化学淬灭系数qp分别是取食前的0.54~0.60倍、0.62~0.72倍、0.44~0.48倍、0.83~0.93倍、0.73~0.77倍、0.51~0.61倍和0.49~0.55倍,两者间差异显着(P<0.05)。抗、感品种间叶片胞间CO2浓度(Ci)和气孔电导系数西变化无显着差异。说明蚜虫危害对抗虫品种光合作用的影响要小于感虫品种,抗性品种叶片PSII反应中心的受损程度要小于感性品种。4.通过西瓜对瓜蚜的营养防御效应研究,发现叶组织中可溶性氮、游离氨基酸和脯氨酸含量与西瓜品种抗蚜性显着负相关(P<0.05,相关系数分别为0.8858、0.9267和0.8671),而糖/氮比与西瓜品种抗蚜性显着正相关(相关系数为0.9069)。抗性品种黑皮、绿美人、黑美人和惠兰的可溶性氮、游离氨基酸、脯氨酸含量和糖/氮比分别为1.86~3.03mg/g、2.62~2.77mg/g、0.23~0.46mg/g5.38~7.94,感性品种金美人、小玲、甜美人和花绿的可溶性氮、游离氨基酸、脯氨酸含量和糖/氮比分别为5.26~5.82mg/g.3.44~3.83mg/g.0.67~0.87mg/g和2.27-2.95,两者间差异显着(P<0.05),但抗、感品种间可溶性糖和维生素C含量无显着差异。西瓜叶可溶性氮、游离氨基酸和脯氨酸含量及糖/氮比可作为种质蚜虫抗性鉴定的指示性状。5.通过西瓜对瓜蚜的次生代谢物质防御效应研究,发现瓜蚜取食前后叶组织中总酚和单宁酸含量变化与西瓜品种抗蚜性显着正相关(P<0.05,相关系数为0.8947和0.7578),丙二醛含量变化与西瓜品种抗蚜性显着负相关(P<0.05,相关系数为0.8946)。抗性品种黑皮、绿美人、黑美人和惠兰的总酚、丙二醛和单宁酸含量分别是取食前的1.15~1.35倍、1.43~1.47倍和2.04~2.19倍,感性品种金美人、小玲、甜美人和花绿的总酚、丙二醛和单宁酸含量分别是取食前的0.65~0.73倍、1.92~2.21倍和0.37~1.03倍,两者间差异显着(P<0.05)。6.通过西瓜对瓜蚜的酶学防御效应研究,发现PPO、POD、CAT、SOD和ASA-POD酶活性的增加与西瓜品种抗蚜性显着正相关(P<0.05,相关系数分别为0.8144、0.8054、0.7798、0.8693和0.8175)。瓜蚜取食后抗性品种黑皮、绿美人、黑美人和惠兰的PPO、POD、CAT、SOD、ASA-SOD酶活性分别是取食前的1.93~2.23倍、2.86~3.78倍、1.72~2.59倍、2.77~3.59倍和2.12~2.83倍,感性品种金美人、小玲、甜美人和花绿PPO、 POD、CAT、SOD、ASA-POD酶活性分别是取食前的1.00~1.18倍、1.12~1.19倍、1.03~1.13倍、1.05~1.21倍和1.14~1.18倍,两者间差异显着(P<0.05)。7.在建立适合西瓜抗蚜性RAPD分析的PCR反应技术体系和程序基础上,采用混合分组分析法(BSA)从89个随机引物中筛选得到一个与西瓜抗蚜性基因连锁的分子标记W04530,并在杂交后代F2群体和供试抗、感蚜虫品种中得到了验证;以所获得的RAPD标记W04530序列为模板设计了一对特异引物,成功将RAPD标记W04530转化为SCAR标记W04-S,并在F2群体和供试抗、感品种中进行了验证。这为今后西瓜抗蚜种质资源的筛选与鉴定、抗蚜性分子辅助育种的选择及抗蚜相关基因的定位、克隆与功能分析等奠定了基础。

常金华[4]2005年在《高粱品种“河农16”抗蚜的理化特性及抗性基因定位》文中指出高粱是世界上第五大类粮食作物,也是重要的饲料作物。蚜虫是危害高粱生产的重要害虫,同时也给其它作物的生产带来一定影响,直接或间接地给高粱等作物的生产带来巨大损失。实践证明,选育和利用抗性品种是控制作物病虫害的最为经济有效的途径。在选育抗性品种的过程中,如能明确其抗性机理,进而定位和克隆抗性基因,对高粱及其它广受蚜科害虫危害的农作物、园艺作物等都具有十分重要的理论意义和现实意义。 本研究利用我们自己选育的优质高抗蚜的“河农16”和感蚜高粱保持系TX623B、3197B 以及几个恢复系为材料,从叶片组织结构、生理生化特性等方面研究了与高粱的抗蚜性有关的理化特性,以抗蚜品种“河农16”与恢复系组配的杂交种及其分离F_2世代为材料研究了抗蚜性的遗传特点,利用微卫星(SSR)标记和扩增片段长度多态性(AFLP)及RAPD方法寻找了与高粱抗蚜基因连锁的分子标记。主要研究结果如下: 一、高粱抗蚜的理化特性 通过对抗蚜的“河农16”和感蚜材料TX623、TX622、3197B、恢复系“千叁”、晋五及其与“河农16”组配的杂交种的组织结构及感虫前后生理生化特性的对比分析,研究了高粱品种“河农16”的抗蚜特性。 1.高粱抗蚜品种“河农16”叶片表面较感蚜品系的细胞排列整齐,致密,表皮细胞直径较感蚜材料小,叶片薄,叶片颜色浅,表面相对反光强度大,植株叶片的这些物理性状与抗蚜性存在相关性。 2.接种于不同品系上的蚜虫培养试验表明,不同的抗性材料对蚜虫生长发育的影响存在显着差异。在“河农16”叶片表面,蚜虫的生长状况与饥饿表现一致,生长繁殖受到抑制。 3.蚜虫在不同品系叶面的取食行为的观察结果表明,蚜虫在“河农16”表面不能定居,取食位置不能固定,表现为取食困难。初步认为蚜虫在“河农16”叶片表面,因饥饿而停止发育。 4.不同品种系感虫前后生理生化的对比分析结果表明,过氧化物酶(POD),多酚氧化酶(PPO)各品系接虫后酶活性均有升高,与蚜虫的诱导存在相关性,但在不同材料感蚜前后均不存在趋势性变化。PAL酶活性感虫前在“河农16”及杂交种中具有高水平表达并与其它感蚜材料存在显着差异。蚜虫侵害诱导后供试材料的PAL酶活性均有上升,但抗蚜材料中表现稳定,感虫材料中酶活性上升速度快,说明PAL酶活性与高粱的抗蚜性存在相关性。高粱PAL酶活性的高低可作为筛选抗感材料的辅助指标。 5.不同材料可溶性糖、氨基酸含量变化的分析结果显示,各供试品系感虫前后氨基酸含量及其变化在抗感品系间无规律性变化,认为氨基酸含量及其变化与高粱品系对

参考文献:

[1]. 辣椒抗蚜性的生化基础及其RAPD分析[D]. 陈青. 华南热带农业大学. 2002

[2]. 厚皮甜瓜自交系LZK-0402抗蚜性的理化特性及其RAPD分析[D]. 齐宏娇. 新疆农业大学. 2009

[3]. 西瓜抗蚜性鉴定及其机理研究[D]. 徐雪莲. 海南大学. 2013

[4]. 高粱品种“河农16”抗蚜的理化特性及抗性基因定位[D]. 常金华. 河北农业大学. 2005

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辣椒抗蚜性的生化基础及其RAPD分析
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