摘要
普通菜豆是全球种植最广、栽培面积最大、消费人群最多的食用豆类。在普通菜豆的生产中，镰孢菌枯萎病的发生严重影响着普通菜豆的产量与品质，因此筛选具有稳定抗性的普通菜豆种质资源，挖掘并利用其抗性基因，改良普通菜豆的抗病性，对提高菜豆生产的经济效益具有重要的理论和现实意义。本论文通过转录组测序、连锁分析和全基因组关联分析三种技术手段联合挖掘枯萎病抗性基因，获得如下主要结果： 1.转录组测序技术鉴定枯萎病抗性候选基因 以黑芸豆（抗）和龙芸豆3号（感）为材料，构建接菌后0h、24h、48h、72h和96h的基因表达谱，通过差异基因分析共得到2,568个差异基因，通过加权共表达网络分析得到一个与抗性显著相关的模块。综合差异基因分析和共表达网络分析结果，共筛选到150个基因与抗性相关，其中有12个基因为抗性R基因，28个基因属于转录因子家族，6个基因含有蛋白激酶结构域和7个基因为过氧化物酶基因。 2.连锁分析定位枯萎病抗性基因 采用下胚轴双孔注射法对以黑芸豆（抗）和龙芸豆3号（感）为亲本构建的包含97个株系的F8代RIL群体进行枯萎病抗性鉴定，后代单株抗性呈现正态分布。遗传连锁分析在3号染色体标记Bin996和Bin997之间定位到一个抗性位点，标记物理位置为48,550,000-48,650,000bp，距离为100Kb，可以解释12.88%的表型变异，候选区段内包含有5个候选基因。基于第一部分转录组数据库分析结果，表明Phvul.003G257900,Phvul.003G258100和Phvul.003G258200在抗感材料间表达存在显著差异，Phvul.003G258000在抗感品种均不表达，Phvul.003G258300在抗感品种间接菌后不同时间点不存在显著变化。其中Phvul.003G258200在拟南芥中的同源基因属于保守的小睾丸炎（MORC）腺苷三磷酸酶（ATP酶）家族，与R蛋白互作，在抗性基因介导免疫中发挥作用，因此推测其可能为抗病相关基因。 3.全基因组关联分析挖掘枯萎病抗性候选基因 采用下胚轴双孔注射法完成了720份普通菜豆种质资源的枯萎病抗性鉴定，共筛选出高抗材料4份。利用370万个SNP标记开展全基因组关联分析，共获得58个显著SNP位点，分别分布在1、2、6、8、11号染色体上。结合基因注释信息对候选位点内基因进行分析，候选基因主要包括转录因子、抗病蛋白、氧化还原酶和蛋白激酶等基因，通过分析发现部分候选基因的同源基因在其他作物中被证明与抗病性有关。基于第一部分转录组数据库分析，有16个基因与转录组分析结果一致，3个基因为抗性模块基因。其中Phvul.002G133400在花生中的同源基因AhRAF4受水杨酸的调节，并且在抗感品种中存在表达差异，推测其为候选基因。
NETL