摘要
黄瓜（Cucumis sativus L.）是中国广为栽培的主要蔬菜作物。白粉病是危害黄瓜生长发育的主要病害之一，病害发生时叶片光合作用减弱，影响果实的产量和品质。抗病品种的培育和应用是降低该病危害的根本手段。本研究前期选用高抗白粉病自交系Jin5-508（长蔓）和易感自交系D8（矮生）杂交并以D8作为轮回亲本连续回交，利用分子标记辅助选育方法获得了一个遗传背景与D8高度相似，但对白粉病具有高抗特性的染色体片段代换系SSL508-27。对D8和SSL508-27进行全基因组重测序，结果显示SSL508-27在Chr5上带有一个来自Jin5-508、长度6.81Mb的染色体代换片段，鉴于SSL508-27与D8极相似的遗传背景，两者间存在的差异是导致SSL508-27高抗白粉病的根本原因，因此SSL508-27中含有与抗白粉病相关的主效QTL Pm5.1。本研究在此基础上利用SSL508-27与D8为亲本构建次级F2分离群体，利用重测序信息开发片段两翼SNP-dCAPs，筛选重组株;为排除环境因素对数量性状的影响，制备F2∶3家系用于表型鉴定;利用在亲本间呈现多态性的分子标记（SNP和InDel标记）对重组株进行基因分型，结合表型分析，对Pm5.1进行精细定位;利用qRT-PCR技术，对精细定位区间内的基因进行接菌不同时间和在不同抗感品系间的差异表达分析。主要研究结果如下: 1.根据重测序信息，在代换片段区间内开发SNP和InDel标记，对重组株F2（29株）进行基因分型，结合F2∶3家系表型，最终将Pm5.1精细定位至98.4kb，两端标记分别是InDel01和SNP16，996，485，在此区间内包含7个候选基因（Csa5M484660.1、Csa5M484680.1、Csa5M485180.1、Csa5M485690.1功能未知，Csa5M484650.1编码组蛋白去乙酰化酶复合物，Csa5M484670.1编码类似锚蛋白重复序列家族蛋白，Csa5M485190.1编码抗病蛋白）。 2.在SSL508-27中，Csa5M485190.1的相对表达量在接种白粉菌后上调，在48h表达量最高，在D8中表达量偏低且没有明显变化，其他候选基因表达无明显规律。在大部分抗病品系中Csa5M485190.1的相对表达量高于感病品系，在供体亲本Jin5-508中的相对表达量最高。据此推测，Csa5M485190.1可能是黄瓜抗白粉病的关键基因。 3.将Csa5M485190.1的序列在亲本间进行比对，发现在16，957，504处有一个非同义突变位点使天冬酰胺突变成苏氨酸，这可能是导致SSL508-27高抗白粉病的主要原因之一。 黄瓜抗白粉病基因的发掘将为认识黄瓜抗白粉病的分子遗传机制、抗病基因的克隆及抗白粉病新品种选育奠定重要的理论基础。
NETL