近日,淮阴所设施蔬菜创新团队联合北京大学现代农业研究院作物遗传与种质创新团队在西瓜抗白粉病基因挖掘方面取得重要进展。该研究通过正向遗传学方法精细定位到1个西瓜隐性抗白粉病基因,并初步解析了抗病机制。研究结果以“Fine mapping of ClLOX, a QTL for powdery mildew resistance in watermelon (Citrullus lanatus L.)”为题发表于Theoretical and Applied Genetics期刊上。
西瓜是世界范围内种植的重要经济作物。白粉病是威胁全球西瓜生产的主要病害之一。挖掘抗白粉病基因,开发分子标记,对创制抗病优异种质和品种选育具有重要应用价值。该研究以抗病材料R23为父本、感病材料R12和R18为母本,构建了2个F2分离群体,白粉病抗性鉴定结果均符合正态分布,表明西瓜材料R23对白粉病的抗性是由一个主效基因控制的QTL。通过XP-GWAS方法将抗白粉病基因初步定位在2号染色体的0.93 Mb 区间内,接着利用F2:3群体将区间缩小到 9,883 bp的物理区间内,该区间仅有2个基因。转录组和qRT-PCR分析结果表明只有基因ClG42_02g0161300有显著表达差异,于是确定该基因为西瓜抗白粉病候选基因,命名为ClLOX。研究还开发了一个dCAPs标记,应用于抗白粉病种质的创制。 研究同时解析了ClLOX介导的抗性是由于防止白粉病菌扩展的结果。
自2020年起,淮阴所设施蔬菜创新团队与北京大学现代农业研究院作物遗传与种质创新团队合作,通过人才访学、数据共享、定期交流等方式开展全方位的合作,涉及抗病基因定位、分子标记开发、抗病材料筛选以及抗病品种选育等一系列工作,两个团队合作成果“苏梦系列小果型西瓜新品种选育与应用”获神农中华农业科技奖二等奖,并获国家自然科学青年基金支持。本次研究成果的发布充分体现了两个团队发挥自身优势,实现了互利共赢的结果。
淮阴所孙玉东研究员为共同通讯作者、刘欣博士为论文共同第一作者。该研究得到了国家西甜瓜产业技术体系、国家自然科学青年基金、江苏省种业振兴揭榜挂帅项目、江苏省青年基金等项目资助。
原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04520-w