烟草种质的SSR标记遗传多样性及青枯病抗性的关联分析

烟草青枯病是影响烟草产质量的主要病害之一,开发出与烟草青枯病抗病性密切相关的优异等位基因,可加速抗病品种的选育进程。据此,本研究选用94份烟草种质材料作为研究对象,运用236个SSR标记对这些材料进行基因分型和群体结构分析,开展基于连锁不平衡的关联分析探测与青枯病抗性相关的分子标记。结果表明,236个SSR标记在94份烟草种质中检测到904个等位变异位点,平均每个SSR标记为3.83个位点;这些SSR标记的多态性信息量（PIC）值在0.1361~0.8760之间,平均为0.5136。基于SSR基因分型数据,构建了126个标记单倍型;在此基础上进行群体结构分析,将94份种质划分为2个类群,表明本研究烟草种质的群体结构简单,有利于减少伪关联。二年田间抗病性数据与单倍型的关联分析发现7个单倍型与青枯病抗病性密切相关,其中有3个单倍型在二年的田间试验中均表现出与青枯病抗性密切相关,平均解释率超过10%。研究结果可为烟草青枯病抗病材料的分子标记辅助筛选提供参考。      

烟草青枯病抗性基因的遗传分析及RAPD标记

选用高感青枯病品种"红花大金元"与高抗青枯病品种"Ti448A"配制杂交组合,采用温室苗期叶片人工注射法接种鉴定两亲本及其杂交后代F₁、F₂、BC₁P₁代的青枯病抗性表现,结果表明抗病亲本材料Ti448A的抗病性由一对显性基因控制。依据混合群体分组分析法(BSA)建立抗青枯病基因池和感青枯病基因池,通过RAPD试验,从近200个随机引物中筛选出一个在两池间具有多态性的引物S503,用双亲、F₁、F₂单株DNA进行RAPD试验证明了该引物扩增出的特异性片段S503-750是一个与抗青枯病基因连锁的RAPD标记,利用JOINMAP (version 1.4)软件计算得此标记与抗青枯病基因间的重组率为5.984%,连锁距离为6.261 cM。      

烟草青枯病抗性的全基因组关联分析

为发掘并定位烟草青枯病抗性遗传位点,利用RAD简化基因组重测序技术（RAD-seq）,以219份遗传多样性较高的国内外烟草品种作为供试自然群体,利用田间病圃鉴定供试材料的青枯病抗性,通过全基因组关联分析（GWAS）,发掘抗病基因组区段,并进行抗病候选基因预测。结果表明,筛选鉴定到8个高抗青枯病的烟草品种,获得了384 904个高质量的SNP位点,对烤烟群体的基因组连锁不平衡衰减（LD）距离进行了估算,平均为256 kb。在烟草基因组内发掘到1个与烟草青枯病抗性变异显著关联的区段,峰值SNP在17号染色体的23 977 382 bp处,p=6.196×10^-7,能解释14.29%的表型变异,在该区段内预测到4个抗病候选基因。本研究为烟草青枯病抗病基因克隆及分子育种提供了较为明确的基因组定位信息。     

烟草青枯病抗性遗传效应分析

烟草青枯病是由青枯菌引起的烟草细菌性病害,是危害我国烟草生产的主要病害之一,解析烟草青枯病的抗性遗传效应对指导抗病育种具有重要意义。本研究采用主基因+多基因混合遗传模型的多世代联合分析方法,以多个抗病/感病样本为亲本,构建了两个不同的杂交组合,进行群体遗传效应分析。结果表明,岩烟97的青枯病抗性由2对加性、显性、上位性主基因以及加性、显性、上位性多基因控制;反帝三号-丙的青枯病抗性受1对加性-显性基因+加性-显性-上位性多基因控制。烟草青枯病抗性以加性效应为主,兼有显性效应,有利于等位基因聚合育种及早代选择。     

烟草青枯病抗性的配合力分析

选用16 份青枯病抗性有差异的烟草种质,完全双列杂交方法配制组合,于2010、2011 年在烟草青枯病病圃鉴定其抗性,分析青枯病抗性的配合力.结果表明,烟草青枯病抗性种质间-般配合力差异显著;其中种质RG11、NC86、C17、歙圆四号-般配合力抗性效应最强,K346、岩烟97、K326、LMFC34 次之;烟草青枯病抗性种质间大部分特殊配合力指标差异不显著.综上认为,-般情况下可按烟草青枯病抗性强强组合应用于育种.     

部分烟草核心种质过氧化物同工酶标记分析

对40个不同类型烟草核心种质进行了过氧化物同工酶标记分析，结果表明，种问遗传差异是比较明显的，但多数品种间遗传差异不明显，这与过氧化物酶本身所能表达的遗传多样性有关，但也与实验环境控制及实验技术的掌握有关。40个种质的酶带可划分为13个种群，其中种群A、B和J包括较多的种质，3个野生种具有特异的谱型，种质问的遗传差异与栽培类型并无必然联系，主要取决于种质间演化关系。采用信息聚类法进一步将40个种质划分为3大聚类群，3个野生种分属3个不同聚类群，反映了与其它种质的亲缘关系。类群Ⅰ包含种群A、C、D、M共17个种质；类群Ⅱ包含种群B、E、F共9个种质；类群Ⅲ包含种群G、H、I、J、K、L共14个种质。其聚类群的遗传差异以类群Ⅱ最大，其次是类群Ⅰ，类群Ⅲ最小。     

烟草种质资源遗传多样性与群体结构分析

发掘优良基因,为改良烟草品种提供理论依据。采用ABI-3500xl遗传分析仪对87份烟草种质材料进行多态性检测。在87份烟草种质中,41对SSR引物共检测出241条多态性位点,平均为5.88个位点。遗传相似系数为0.47~0.91,PIC值为0.23~0.91,平均为0.63。群体结构分析表明,当K=2时,△K值最大,即87份烟草材料可划分为2个类群P1和P2,P1类群又可划分为5个亚类,P2类群可划分为2个亚类。烟草种质资源遗传多样性丰富,群体结构划分与种质类型不完全相关。     

烟草青枯病抗病的动态QTL分析

为检测控制烟草青枯病抗性动态变化的QTLs，以大叶密合×长脖黄建立的158份F₆代重组自交系（RIL）群体为研究对象，利用SSR和InDel标记进行基因分型，并运用JoinMap 4构建一个含有24个连锁群、覆盖2269.3 cM的遗传图谱；该图谱含有546个SSR和80个InDel标记，平均标记密度达到了3.63 cM/标记。结合2016和2017连续两年不同调查期各株系的病情指数，使用WinQTLcart 2.5软件的复合区间作图法（CIM）进行QTL定位，在2016年的4个调查期中分别检测到4、4、6和4个青枯病抗病QTLs，其表型变异解释率在5.03%~13.07%之间；而在2017年的4个调查期分别定位到7、3、6和6个青枯病抗病QTLs，其表型变异解释率在4.63%~18.18%之间。两年共检测到28个青枯病抗病QTLs，其中有7个QTLs在不同调查期中被重复定位，但没有一个QTL可以在所有调查期中出现；另外，不同调查期检测到QTL的数目与表达效应存在较大差异。这些结果表明烟草在发病的不同阶段可能有不同的抗性基因发挥作用，且其表达具有一定的时序性。     

基于SSR分子标记的部分烤烟种质资源遗传多样性研究

为准确评价部分烟草种质资源的遗传多样性,利用42对已发表多态性较好的烟草SSR标记引物对38份烤烟种质资源进行分析,筛选出22对引物在这些种质间存在多态性,平均等位位点数为3.68个,Nei's多样性指数平均为0.451,Shannon信息指数平均达0.789。UPGMA聚类分析表明,红花大金元有明显特异性。遗传结构分析显示,参试材料可分为2个类群,类群1和类群2分别包含16份和22份种质材料,且类群1变异范围大于类群2,类群2材料多表现为自然株高在210 cm以下,叶数20~25,茎围10~11 cm,田间赤星病较严重,青枯病发病相对较轻。研究结果为提升SSR分子标记筛选效率和部分烤烟种质创新应用提供理论依据。     

烟草根黑腐病抗性位点RBRR1的InDel分子标记开发与分析

  背景和目的  RBRR1是通过远缘杂交与回交导入栽培烟草的一个单显性广谱型根黑腐病抗病位点,为了开发基于该位点的简单高效稳定且成本低的紧密连锁分子标记。  方法  在已有酶切扩增多态性序列（Cleaved amplified polymorphism sequences, CAPS）标记相关序列基础上,利用云晒1号基因组与抗、感根黑腐病材料重测序信息,基于其序列插入/缺失（Insertion/Deletion, InDel）多态性设计抗病相关分子标记,并开展遗传效应和遗传变异分析。  结果  筛选到4对具有良好多态性的引物,在目标单株的分子标记辅助选择中具备便捷、高效且呈共显性的特点。遗传效应分析表明,通过分子标记辅助选择导入RBRR1位点能够极显著提高栽培烟草根黑腐病抗性。遗传变异分析结果显示,在烟草核心种质资源中仅有白肋烟TN90和SoTa2携带有RBRR1抗病基因,并发现4对引物在普通烟草自然群体中呈现2种基因型。  结论  RBRR1抗病位点在我国尚未进行广泛利用,具有较高的利用价值;而开发的4个InDel标记可用于该抗性位点的分子标记辅助选择育种和后续抗病基因的精细定位与克隆。      

香料烟青枯病抗性基因的遗传分析

本研究以香料烟青枯病抗病品种Xanthi、感病品种Samsun、F1以及F2群体为研究材料,采用青枯病圃进行抗性鉴定,利用主基因+多基因混合遗传模型对各群体单株的病情指数进行分析,结果表明:香料烟青枯病抗性基因是受2对加性-显性-上位主基因+加性-显性多基因(E-1模型)控制遗传;主基因的遗传率为49.63%。     

烟草青枯病抗性突变体486-K和117-K的遗传分析

烟草青枯病是一种典型的维管束细菌性病害,严重影响我国烟叶生产。为了解烟草青枯病抗性突变体的遗传规律和开发抗性相关分子标记,本研究选用EMS诱变烤烟品种翠碧一号获得的烟草青枯病抗性突变体486-K和117-K为研究对象,以翠碧一号和2个突变体为亲本,构建了两个不同的杂交组合,采用卡方检验和植物数量性状"主基因+多基因"混合遗传模型分析方法,进行群体遗传效应分析。结果表明,卡方检验显示突变体486-K和117-K的F2代各病级株数呈正态分布,存在一定性状分离。"主基因+多基因"混合模型分析发现突变体117-K的最优抗性遗传模型为2MG-A,即2对主基因为加性效应控制遗传,无显性效应和上位性效应,主基因的遗传效率为78.57%;突变体486-K的最优抗性遗传模型为2MG-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因模型,上位性效应中以显性×显性互作和显性×加性互作效应较大,主基因遗传效率为88.34%。表明烟草青枯病抗性突变体的遗传方式以主基因效应为主,受环境影响较小。     

烟草抗青枯病突变体153-K的抗性遗传及与农艺性状的关系

烟草青枯病是一种细菌性病害,严重影响烟叶生产,筛选抗青枯病的烟草种质并解析其抗性遗传效应对指导抗病育种具有重要意义。本研究选用感病品种翠碧一号（CB-1）和抗青枯病突变体153-K为亲本,构建了F2群体,利用"主基因+多基因"混合遗传模型分析方法,研究其在安徽、福建两个病圃环境下的遗传效应,并对153-K青枯病抗性与农艺性状进行相关分析。结果表明,153-K在安徽病圃中的最优遗传模型为MX2-EEAD-AD,即2对等显性主基因+加性-显性多基因模型;153-K在福建病圃中最优遗传模型为MX2-ADI-AD,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型。相关分析结果表明,在安徽、福建两个病圃环境下,青枯病抗性与株高呈显著负相关;而与叶片数、节距、茎围相关性均不显著。     

烟草青枯病苗期抗性鉴定的漂浮池恒温水培接种法研究

通过建造加热保温漂浮池和池水接种,建立了烟草青枯病抗性的苗期鉴定方法,并评价了该方法的应用效果.结果表明,7个抗性已知的烟草品种通过漂浮池恒温水培接种法鉴定的结果与抗感品种本身的抗病性程度相吻合.漂浮池恒温水培接种抗性鉴定方法具有发病迅速、占地面积小、减少土传病害干扰、重复性高等优点.     

烟草青枯病的综合防治

详细介绍了烟草青枯病的分布、为害、症状、发病条件及综合防治措施 :①农业栽培措施防病 ;②种植抗病品种 ;③化学药剂防病等。     

橙皮素对烟草青枯病的诱导抗性研究

为探究类黄酮诱导烟草抗青枯病的生理机制,从12种类黄酮化合物中筛选出对烟草青枯病防治效果最好的橙皮素,并对橙皮素处理后烟草叶片过氧化氢沉积、防御酶活性以及相关基因的表达量等进行了分析。结果表明,1mmol/L橙皮素对青枯菌无直接的抑菌作用,但对青枯病具有较明显的防控效果。橙皮素灌根处理诱发接种青枯菌烟草叶片过氧化氢的积累,显著提高叶片过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性以及烟株次生代谢产物中酚类和类黄酮含量,上调表达Nt PR1a、Nt NPR1、Nt PAL抗性基因,从而提高烟株对青枯病的抗性。由此可知,橙皮素可作为诱抗剂有效防控青枯病的发生。     

烟草青枯病病圃土壤微生物多样性初步分析

为了更好地利用烟草青枯菌拮抗菌防治烟草青枯病,采用微生物保守区域扩增、构建文库、生物信息比对的方法初步分析了烟草青枯病病圃土壤中微生物的多样性。结果显示,烟草青枯病病圃土壤微生物群落中含有伯克霍尔德氏菌(Burkholderia fungorum)、假单胞杆菌属类(Pseudomonas graminis)、黑霉菌(Aspergillus niger)、尖孢镰刀菌属(Fusarium oxysporum)等丰富的细菌类和真菌类微生物,也包括部分不可培养的微生物。土壤中微生物多样性的分析可以为青枯菌拮抗菌应用中拮抗菌在土壤中的定殖、扩繁过程研究提供部分微生物群落信息。