前言
蘋果炭疽菌葉枯病(Glomerella Leaf Spot，GLS)是中國蘋果產(chǎn)區(qū)新出現(xiàn)的一種為害嚴重的流行性病害，主要為害蘋果葉片，造成病葉早期干枯、脫落，也侵染果實引起壞死性斑點。該病不僅導致當季果實產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，而且大大削弱了翌年的樹勢，嚴重的威脅著蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，對蘋果炭疽菌葉枯病的防治仍以化學防治為主，但成效甚微。培育和種植抗病性強的優(yōu)良品種是控制該病最為經(jīng)濟、安全、有效的措施。
隨著分子生物學的快速發(fā)展，分子標記輔助選擇技術逐漸成為植物抗病育種的有效手段。本書作者首先利用人工離體接種鑒定的方法，評價了蘋果對炭疽菌葉枯病的抗性遺傳規(guī)律，之后篩選出與蘋果炭疽菌葉枯病抗性基因位點（Rgls）緊密連鎖的SSR分子標記，然后通過全基因組重測序技術開發(fā)了與蘋果抗炭疽菌葉枯病相關的SNP及Indel標記，結合SSR標記定位的結果，進行了SNP及Indel標記的驗證，完成了對Rgls基因位點的精細定位，最后利用篩選出的四個與Rgls基因位點緊密連鎖的分子標記在蘋果栽培品種及品系中驗證了標記的可靠性。
一是抗性遺傳規(guī)律評價。利用2個對蘋果炭疽菌葉枯病高抗品種（系）富士QF-2和兩個高感品種金冠嘎拉為親本配制了4個雜交群體(富士金冠金冠富士嘎拉 富士富士QF-2)。以雜交群體F1植株為試驗材料，對蘋果炭疽菌葉枯病的抗性進行了鑒定評價和遺傳分析。結果表明，4個雜交群體中抗、感植株的分離比分別符合1��1、1��1、0��1和1��0的理論比值，初步推測蘋果抗炭疽菌葉枯病性狀受隱性單基因控制，抗病基因型為rr，感病基因型為RR和Rr。
二是SSR標記的開發(fā)及抗性基因位點Rgls的遺傳定位。利用207株金冠富士的雜交后代為試材，采用分離群體分組分析（BSA）方法，構建SSR標記與抗性基因位點Rgls連鎖圖譜。通過對300對均勻覆蓋蘋果染色體組的已發(fā)表的SSR引物在親本及抗感池中進行初步篩選，將產(chǎn)生多態(tài)性條帶的引物進行群體驗證，獲得了兩個與抗病性狀相關的分子標記CH01d08和CH05g05，這兩個標記位于抗性基因位點Rgls兩側，將其定位于15條染色體上。重組率分別為7��3%和 23��2%。依據(jù)蘋果基因組CH01d08和CH05g05標記之間的序列，自行設計了276對SSR引物。最終篩選出9對與Rgls基因位點連鎖的分子標記。這11個標記的遺傳距離從0��5 cM 到33��8 cM，覆蓋了49��2 cM的遺傳距離，最近的標記為S0405127遺傳距離為0��5 cM。Rgls基因位點兩側最近的兩個標記S0304673和S0405127之間的物理距離為500kb。
三是SNP標記和Indel標記的開發(fā)、驗證Rgls基因位點的精細定位�；�于全基因組重測序技術共開發(fā)SNP位點3 399 950個，InDel位點573 040個。通過對△(SNP-index)的篩選，在全基因組范圍內(nèi)共得到33個候選的SNP位點及所對應的29個候選基因。通過與SSR標記定位結果相結合最終鎖定18個SNP位點、30個InDel位點，以及5個候選基因。通過高分辨熔解曲線（HRM）分析技術對SNP及InDel標記進行驗證。獲得了6個SNP 及5個InDel標記與Rgls基因位點緊密連鎖。通過對這11個標記重組個體的分析，將Rgls基因所在位點的范圍縮小為58kb。
四是5個抗病候選基因的鑒定。通過對5個候選基因MDP0000686092、MDP0000205432、MDP0000120033、MDP0000864010、MDP0000945764的生物信息學分析，并利用實時熒光定量PCR對經(jīng)過炭疽葉枯病病原菌侵染后0 h、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h的7個時間段內(nèi)，葉片中5個候選基因表達量變化進行分析。結果表明，5個候選基因均不同程度的響應炭疽葉枯病病菌的誘導，是蘋果炭疽葉枯病的抗病相關基因。
五是分子標記可靠性驗證。利用4個緊密連鎖的分子標記S0405127、S0304673、SNP4236和InDel4254對50個田間栽培品種和青島農(nóng)業(yè)大學選育出的優(yōu)系進行了抗炭疽菌葉枯病的基因型鑒定，并結合其抗病的表型鑒定對4個標記的準確性進行了分析。結果表明4個標記的準確率分別為90��0%、94��0%、98��0%和96��0%，可以有效的應用于分子標記輔助育種。通過苗期對炭疽菌葉枯病抗性的選擇，可以顯著的減少成本，縮短抗病育種周期，加快抗病育種進程。

著者2019年4月