甘蔗抗褐锈病基因定位亲本间多态性SSR标记筛选

收稿日期： 2018-12-21 接受日期： 2019-02-24 基金项目： 国家自然科学基金项目（ 31660419） ，国家现代农业产业技术体系（ 糖料） 建设专项资金（ CARS－170303） ，云岭产业技术领军人才培养
项目“甘蔗有害生物防控”（ 2018LJRC56） ，云南省现代农业产业技术体系建设专项资金 作者简介： 单红丽，女，助理研究员，主要从事甘蔗病害研究。E-mail： shhldlw@ 163．com；
但由于甘蔗褐锈病病原菌会随着寄主抗性基因的选择 而发生突变，难以彻底消灭褐锈病。因此，不断发掘新 的褐锈病抗性基因，选育持久抗性品种对延长品种抗 性寿命、抑制甘蔗褐锈病流行具有重要意义。
近年来，DNA 分子标记技术的迅猛发展，极大地 促进了甘蔗遗传连锁图谱的构建，进一步提高了甘蔗 抗病基因定位的可靠性［13］。目前，限制性片段长度多 态性（ restricted fragment length polymorphisms，RFLP ） 、 随 机 扩 增 多 态 性 DNA （ random amplification polymorphic DNA，RAPD ） 、简 单 重 复 序 列 （ simple sequence repeat，SSR） 、扩增片段长度多态性（ amplified fragment length polymorphism，AFLP ） 和单核苷酸多态 性（ single nucleotide polymorphism，SNP） 等分子标记已 被广泛应用于甘蔗的研究，其中 SSR 标记因具有多态 性高、共显性遗传、稳定性好、标记均匀分布于全基因 组等优点，已成为甘蔗遗传图谱构建和抗病基因定位 中最主要的标记之一［14］。如 Piperidis 等［15］利用 SSR 标记构建了 Q117 和 MQ77 － 340 的遗传图谱； 刘新龙 等［16］利用 SSR 标记构建了一个杂交和一个回交群体 的遗传图谱； Andru 等［17］利用 SSR 标记构建了美国路 易斯安那州主栽品种 LCP85－384 的遗传图谱； Raboin
李文凤，女，研究员，主要从事甘蔗病害研究。E-mail： ynlwf@ 163．com。＊＊ 同为第一作者。 * 通讯作者： 黄应昆，男，研究员，主要从事甘蔗病害防控研究。E-mail： huangyk64@ 163．com
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核农学报
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等［18］利用 SSR 标记构建了 R570 和 MQ76－53 的遗传 图谱，并在 MQ76－53 的遗传图谱上定位了 1 个控制红 色蔗茎的基因和 1 个抗褐锈病的新基因； 杨翠凤［19］利 用 SSR 标记分别构建了母本 GXS85－30 和父本 GXS87 －16 的分子遗传图谱，并在父母本遗传图谱上共检测 到控制黑穗病性状的 4 个主效 QTL 和 51 个微效 QTL。 虽然甘蔗分子遗传连锁图谱相继被构建，但由于甘蔗 是异源多倍体，基因组血缘组成高度复杂，染色体数 量庞大，所以这些图谱的覆盖范围仍然较小，且标记 间遗传距离较大，图谱饱和度低，因此，需要筛选更多 可用于构建遗传图谱的分子标记。
（ 云南省农业科学院 661699）
摘 要： 为获得更多用于构建甘蔗遗传连锁图谱可用的多态性 SSR 标记，本研究以 6 个高抗甘蔗褐锈病 品种和 6 个高感甘蔗褐锈病品种为亲本，根据感病母本×抗病父本选配 12 个杂交组合，筛选在亲本间条 带清晰、多态性明显、重复性较好的引物。结果表明，组合柳城 03－1137×德蔗 93－88、Mex105×粤糖 00－ 236 亲本间的多态性引物数最多，分别占总数的 52. 38%和 47. 62%； 其中，10 对引物（ 18-mSSCIR34、22mSSCIR38、25-mSSCIR48、32-mSSCIR67、51-mSSCIR50、57-MSSCIR21、71-SMC1490CL * 、73-SMC278CS * 、75-SMC31CUQ* 、77-SMC336BS* ） 在组合柳城 03 － 1137 ×德蔗 93 － 88 中多态性最好，7 对引物（ 22mSSCIR38、25-mSSCIR48、45-mSSESTC04、51-mSSCIR50、67-mSSCIR9 * 、76-SMC334BS * 、80-SMC486CG * ） 在 Mex105×粤糖 00－236 中多态性最好，利用筛选得到的引物，更有利于构建分子遗传图谱。本研 究结果为抗褐锈病新基因定位和开发与其紧密连锁的分子标记研究提供了一定的理论依据。 关键词： 甘蔗； 褐锈病； 抗病基因； 亲本； SSR 标记 DOI： 10. 11869 / j．issn．100－8551. 2019. 11. 2119
甘蔗褐锈病（ Sugarcane brown rust） 是由黑顶柄锈 菌（ Puccina melanocephala H． Sydow ＆P． Sydow） 引起 的一种流行性真菌病害，普遍存在于世界各国的甘蔗 种植 区［1－3］。据 统 计，甘 蔗 褐 锈 病 可 导 致 甘 蔗 减 产 10% ～ 40%，蔗糖含量下降 10% ～ 36%［4］，导致一些丰 产高糖品种如 CP78－1247、CL41－23 等被淘汰［5－6］，桂 糖 15 号、桂糖 17 号、台糖 86－1626、Mex105、P44、粤糖 60 号、德蔗 03－83 等面临淘汰［3，7］，以及福农 41、云蔗 09－1601 等优良品种难以推广［8］。甘蔗褐锈病已成为 影 响 甘 蔗 产 业 的 主 要 病 害 之 一。1996 年 Daugrois 等［9］首次在甘蔗品种 R570 上发现抗褐锈病主效基因 Bru1，随后国内外研究者进行了大量研究证实 Bru1 是 世界甘蔗 遗 传 基 础 中 褐 锈 病 抗 性 的 主 要 来 源［10－12］。
核 农 学 报 2019，33（ 11） ： 2119 ～ 2125 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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文章编号： 1000-8551（ 2019） 11-2119-07
甘蔗抗褐锈病基因定位亲本间多态性 SSR 标记筛选
单红丽＊＊ 李文凤＊＊ 黄应昆* 王晓燕 张荣跃 李 婕 尹 炯 仓晓燕