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作物杂志,2021, 第4期: 196–201 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.030

• 植物保护 • 上一篇    下一篇

马铃薯种质资源晚疫病抗性评价及分子标记辅助筛选

娄树宝1(), 李凤云1, 田国奎1, 王海艳1, 田振东2, 王立春1, 刘喜才1, 王辉1   

  1. 1黑龙江省农业科学院克山分院/农业农村部马铃薯生物学与遗传育种重点实验室,161005,黑龙江齐齐哈尔
    2华中农业大学/农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室,430070,湖北武汉
  • 收稿日期:2020-10-27 修回日期:2020-12-03 出版日期:2021-08-15 发布日期:2021-08-13
  • 作者简介:娄树宝,从事马铃薯遗传育种研究,E-mail：loushubao@163.com
  • 基金资助:
    黑龙江省农业科学院青年基金(2019YYYF017);国家自然科学基金“基于抗病基因组学和效应子识别策略的马铃薯晚疫病抗性优异基因资源鉴定、新抗病基因发掘与利用”(31761143007)

Evaluation of Germplasms for Resistance to Potato Late Blight and Molecular Markers Assisted Screening

Lou Shubao1(), Li Fengyun1, Tian Guokui1, Wang Haiyan1, Tian Zhendong2, Wang Lichun1, Liu Xicai1, Wang Hui1   

  1. 1Keshan Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Potato Biology and Genetics, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Qiqihar 161005, Heilongjiang, China
    2Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Potato Biology and Biotechnology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430070, Hubei, China
  • Received:2020-10-27 Revised:2020-12-03 Online:2021-08-15 Published:2021-08-13

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PDF (PC)

377

摘要：

由致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的晚疫病是马铃薯生产上最具危害性的病害,种植抗病品种是防治该病害最有效的方法。分子标记辅助选择可以大大缩短育种年限,提高育种效率。对395008.45×克新27号的60份杂交后代进行了晚疫病抗性评价,结果有39份表现抗病,21份表现感病。利用晚疫病抗性基因R8的分子标记对60份杂交后代进行了检测,其中有43份含有R8基因;对36份种质资源进行检测,其中有28份含有R8基因。本研究鉴定的抗性资源可为马铃薯抗病育种提供优质的亲本材料。

关键词: 马铃薯, 晚疫病, 分子标记

Abstract:

Potato late blight caused by Photophthora infestans has always been a devastating disease in potato production. Use of resistant varieties is the most fundamental and effective way to control the disease. Molecular marker assisted selection can greatly shorten the breeding period, significantly improve the breeding efficiency. A total of 60 offspring of hybrid combinations of 395008.45×Kexin No.27 were evaluated for resistance to Phytophthora infestans. The results showed that 39 materials were resistantance varieties and 21 materials were susceptible varieties. The molecular marker related to the resistance gene R8 were used to detect 60 offspring and 36 potato germplasm resources, and 43 varieties (lines) and 28 varieties (lines) had resistance gene R8, respectively. The potato resistance germplasm resources tested could provide high-quality parental materials for disease resistance breeding.

Key words: Potato, Late blight, Molecular markers

图1

离体马铃薯叶片晚疫病抗性鉴定标准

表1

马铃薯种质资源和杂交后代晚疫病抗性鉴定

编号
Number		 品种（系）
Cultivar (line)		 田间抗性
Field resistance		 室内接种抗性
Resistance indoor		 抗性是否一致
Unified resistance		 R8基因
R8 gene
1 395008.45 中感（MS） 高感（HS） 是 无
2 克新27号 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
3 S1 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
4 S2 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
5 S3 中抗（MR） 感病（S） 否 有
6 S4 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
7 S5 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
8 S6 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
9 S7 高感（HS） 高感（HS） 是 无
0 S8 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
11 S9 高感（HS） 高感（HS） 是 无
12 S10 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
13 S11 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
14 S12 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
15 S13 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
16 S14 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
17 S15 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
18 S16 高感（HS） 高感（HS） 是 无
19 S17 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
20 S18 中感（MS） 感病（S） 是 无
21 S19 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
22 S20 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
23 S21 高感（HS） 高感（HS） 是 无
24 S22 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
25 S23 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
26 S24 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
27 S25 中抗（MR） 感病（S） 否 有
28 S26 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
29 S27 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
30 S28 中感（MS） 感病（S） 是 无
31 S29 高感（HS） 高感（HS） 是 有
32 S30 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
33 S31 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
34 S32 高感（HS） 高感（HS） 是 有
35 S33 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
36 S34 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
37 S35 高抗（HR） 高抗（HR） 是 有
38 S36 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
39 S37 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
40 S38 中感（MS） 感病（S） 是 无
41 S39 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
42 S40 高感（HS） 感病（S） 是 有
43 S41 中感（MS） 感病（S） 是 无
44 S42 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
45 S43 中感（MS） 感病（S） 是 无
46 S44 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
47 S45 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
48 S46 中感（MS） 感病（S） 是 无
49 S47 高感（HS） 高感（HS） 是 有
50 S48 中感（MS） 感病（S） 是 无
51 S49 中感（MS） 感病（S） 是 无
52 S50 高感（HS） 高感（HS） 是 无
53 S51 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
编号
Number		 品种（系）
Cultivar (line)		 田间抗性
Field resistance		 室内接种抗性
Resistance indoor		 抗性是否一致
Unified resistance		 R8基因
R8 gene
54 S52 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
55 S53 高感（HS） 高感（HS） 是 无
56 S54 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
57 S55 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
58 S56 高感（HS） 高感（HS） 是 无
59 S57 中感（MS） 感病（S） 是 无
60 S58 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
61 S59 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
62 S60 中感（MS） 高感（HS） 是 无
63 Atzima 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
64 维道克 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
65 NS51-5 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
66 兹列巴 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
67 扎列娃 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
68 S.etuberosum 高抗（HR） 高抗（HR） 是 无
69 S.stenotomum 高抗（HR） 高抗（HR） 是 无
70 bhp244 中抗（MR） 中抗（MR） 是 无
71 云薯101 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
72 云薯301 高抗（HR） 抗病（R） 是 无
73 云薯201 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
74 云薯501 中抗（MR） 中抗（MR） 是 无
75 云薯102 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
76 388676.1 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
77 396033.102 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
78 395037.107 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
79 390663.8 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
80 393617.1 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
81 395109.29 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
82 393077.54 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
83 延薯3号 中抗（MR） 感病（S） 否 有
84 黑金刚 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
85 黑美人 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
86 转心乌 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
87 陇薯6号 中抗（MR） 中抗（MR） 是 无
88 坝90-2-6 中抗（MR） 感病（S） 否 有
89 会-2 中抗（MR） 感病（S） 否 无
90 内薯7号 中抗（MR） 中抗（MR） 是 无
91 克新13号 中抗（MR） 中抗（MR） 是 有
92 克新18号 高抗（HR） 抗病（R） 是 有
93 克新19号 中感（MS） 高感（HS） 是 有
94 克新20号 高抗（HR） 中抗（MR） 是 有
95 克新30号 中抗（MR） 感病（S） 否 有
96 2015124-1 中抗（MR） 感病（S） 否 有
97 Reina 中抗（MR） 感病（S） 否 有
98 荷兰材料 中抗（MR） 感病（S） 否 有

图2

马铃薯395008.45×克新27号杂种后代抗性基因R8检测 M：DL2000 DNA标记,下同

图3

马铃薯抗病种质资源中抗性基因R8检测

[1] 金黎平, 屈冬玉, 谢开云, 等. 我国马铃薯种质资源和育种技术研究进展. 种子, 2003(5):98-100.
[2] Vossen J H, van Arkel G, Bergervoet M, et al. The Solanum demissum R8 late blight resistance gene is an Sw-5 homologue that has been deployed worldwide in late blight resistant varieties. Theoretical and Applied Genetics, 2016,129(9):1785-1796.
[3] Witek K, Jupe F, Witek A I, et al. Accelerated cloning of a potato late blight-resistance gene using Ren Seq and SMRT sequencing. Nature Biotechnology, 2016,34(6):656-660.
[4] Hein I, Birch P R, Danan S, et al. Progress in mapping and cloning qualitative and quantitative resistance against Phytophthora infestans in potato and its wild relatives. Potato Research, 2009,52(3):215-227.
[5] Rietman H, Bijsterbosch G, Cano L M, et al. Qualitative and quantitative late blight resistance in the potato cultivar Sarpo Mira is determined by the perception of five distinct RXLR effectors. Molecular Plant-Microbe Interactions, 2012,25(7):910-919.
[6] Poland J A, Balint-Kurti P J, Wisser R J, et al. Shades of gray: the world of quantitative disease resistance. Trends in Plant Science, 2009,14(1):21-29.
[7] Li Z K, Luo L J, Mei H W, et al. A “defeated” rice resistance gene acts as a QTL against a virulent strain of Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Molecular and General Genetics, 1999,261(1):58-63.
[8] Solomon-Blackburn R M, Stewart H E, Bradshaw J E. Distinguishing major-gene from field resistance to late blight (Phytophthora infestans) of potato (Solanum tuberosum) and selecting for high levels of field resistance. Theoretical and Applied Genetics, 2007,115(1):141-149.
[9] Lindqvist-Kreuze H, Gastelo M, Perez W, et al. Phenotypic stability and genome-wide association study of late blight resistance in potato genotypes adapted to the tropical highlands. Phytopathology, 2014,104(6):624-633.
[10] 蒋锐. 马铃薯晚疫病广谱抗性QTL_dPI09c的精细定位及抗性基因克隆. 武汉:华中农业大学, 2017.
[11] 李文娟, Forbes Gregory A, 谢开云. 马铃薯晚疫病发病程度田间观察记录标准的探讨. 中国马铃薯, 2012,26(4):238-246.
[12] 刘龙超, 周云, 贺苗苗, 等. 四倍体马铃薯SSR遗传图谱的构建及晚疫病抗性QTL初步定位. 植物病理学报, 2016,46(1):84-90.
[13] 王金萍, 刘永伟, 孙果忠, 等. 抗茎腐病分子标记在159份玉米自交系中的验证及实用性评价. 植物遗传资源学报, 2017,18(4):754-762.
[14] 向小姣, 张建, 郑天清, 等. 应用分子标记技术改良京作1号的稻瘟病抗性. 植物遗传资源学报, 2016,17(4):773-780.
[15] Zhu S, Li Y, Vossen J H, et al. Functional stacking of three resistance genes against Phytophthora infestans in potato. Transgenic Research, 2012,21(1):89-99.
[16] 刘勋, 郑克邪, 张娇, 等. 马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测及抗性评价. 植物遗传资源学报, 2019,20(3):538-549.
[1] 杨平, 陈昱利, 巩法江, 毕海滨, 高明慧. 马铃薯块茎膨大特性及其与单薯鲜重之间的相关性[J]. 作物杂志, 2021, (2): 130–134
[2] 邱甜, 牛力立, 朱江, 蔡甫格, 王庆伟. 3种生长调节剂对马铃薯试管苗生长的影响[J]. 作物杂志, 2021, (2): 160–164
[3] 段惠敏, 卢潇, 周晓洁, 李高峰, 文国宏, 王玉萍, 程李香, 张峰. 马铃薯叶型和种植密度对产量组分的影响[J]. 作物杂志, 2021, (1): 160–167
[4] 杨云马, 杨军芳, 贾良良, 邢素丽, 樊建英, 封志明, 张淑青, 相丛超, 黄少辉, 刘学彤. 河北二季作春播马铃薯养分吸收规律及肥料适宜用量[J]. 作物杂志, 2020, (6): 170–174
[5] 袁文娅, 赵晓雷, 周旭梅, 王磊, 彭勃, 王奕. waxy基因功能标记开发及在糯玉米育种中的应用[J]. 作物杂志, 2020, (4): 99–106
[6] 缪平贵, 于显枫, 张绪成, 方彦杰, 侯慧芝, 王红丽, 马一凡, 窦学诚. 立式深旋耕作对马铃薯农田土壤温室气体排放的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 109–116
[7] 何万春, 黄凯, 令鹏, 陈子雄, 王景才, 潘晓春, 张娟宁, 李鹏程. 不同有机肥氮替代化肥氮比例对马铃薯根系吸收能力和形态的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 132–136
[8] 陈娟, 贺锦红, 刘吉利, 康建宏, 吴娜. 半干旱区不同种植模式对马铃薯淀粉形成及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (3): 169–176
[9] 郝凯, 贾立国, 秦永林, 樊明寿. 氮素对马铃薯源-库关系影响研究进展[J]. 作物杂志, 2020, (3): 22–26
[10] 邱彩玲, 范国权, 申宇, 高艳玲, 张威, 韩树鑫, 张抒, 董学志, 马纪, 白艳菊. 马铃薯纺锤块茎类病毒RT-qPCR检测技术体系的建立[J]. 作物杂志, 2020, (3): 79–84
[11] 王天文,李长忠,陈广海. 播期和密度对马铃薯原种扩繁生长发育及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (2): 162–167
[12] 侯乾,王万兴,李广存,熊兴耀. 马铃薯连作障碍研究进展[J]. 作物杂志, 2019, (6): 1–7
[13] 陈杨,秦永林,于静,贾立国,樊明寿. 内蒙古灌溉马铃薯氮肥减施依据及措施[J]. 作物杂志, 2019, (6): 90–93
[14] 郭津廷,滕跃,高玉亮,张雁,李葵花. 不同光质对马铃薯腋芽薯结薯特性及光合性能的影响[J]. 作物杂志, 2019, (6): 120–126
[15] 张聪颖,蒋继志,梁娇,乔柳,黄杰. 细菌HT-6的鉴定及其对马铃薯致病疫霉抑制稳定性的研究[J]. 作物杂志, 2019, (6): 162–167
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