辣椒抗黄瓜花叶病毒病基因精细定位

Cucumber mosaic virus (CMV) is an important disease on pepper and is the most destructive virus for pepper production. It is one of the main breeding targets to improve the pepper resistance to CMV. The pepper genome sequences published not noly can be used to develop large-scale sequence specific molecular markers, which can solve the problem of insufficient density of molecular markers and is necessary for some gene mapping technology which based on genome data. This project is proposed on the basis of pepper genome sequence and Capsicum frutescens cv.PBC688 as the main material.First of all, CMV-resistance gene is mapped by SNP that detected by QTL-Seq which is based on BSA method combined with high flux Solexa whole-genome sequencing. Then, Fine mapping CMV-resistance gene is conducted according to develop sequence specific molecular markers based on the results of QTL-Seq mapped and resequencing of parents peppers. Finally, molecular marker will be used molecular marker-assisted selection which is developed in view of CMV-resistance gene. QTL-seq is able to detect QTLs over wide ranges of experimental variables, and the method is time-limited, labor-saving and high precion.

黄瓜花叶病毒（CMV）病是影响辣椒生产的主要病害，是辣椒抗病育种的主攻目标。辣椒基因组数据的公布不仅为应用基于基因组数据而产生的基因定位技术奠定了必要条件，而且有利于大规模的开发序列特异性分子标记，解决了基因定位分子标记密度不足的问题。本项目以灌木状辣椒PBC688为主要试验材料，以辣椒基因组序列为基础。首先，利用基于BSA法结合高通量Solexa全基因组重测序原理的QTL-Seq技术通过检测SNP差异位点进行基因定位。然后，根据QTL-Seq定位结果和父母本重测序结果开发序列特异性标记完成辣椒抗CMV基因精细定位。最后，针对抗性基因开发出紧密连锁的分子标记，用于抗CMV辅助选择育种。QTL-Seq定位具有工作量小、省时省力、定位精度高等优点，目前未见辣椒抗CMV相关基因精细定位的报道。

黄瓜花叶病毒病是影响辣椒生产的主要病害，是辣椒抗病育种的主攻目标，辣椒抗CMV基因定位是利用分子标记进行抗CMV辅助育种的基础。本研究利用QTL-Seq技术在辣椒抗感池之间定位到2个关联区域，分别位于2号和11号染色体，关联区域的大小分别为4.36和3.90 Mb。利用开发出的Indel标记和经典QTL定位方法在2号染色体关联区间内定位到一个抗CMV的主效QTL，命名为qCmr2.1，位于标记Indel-2-134~ Indel-2-151之间（峰值处标记为Indel-2-140），物理图距为152.87~153.20 Mb（330 Kb），遗传连锁距离为0.6 cM，LOD值为18.36，解释的表型变异率为51.6%。在11号染色体的关联区间验证到2个微效QTL，命名为qCmr11.1和qCmr11.2，位于标记Indel-11-31~ Indel-11-73之间（峰值处标记分别为Indel-11-64和Indel-11-66），物理图距为22.07~23.19 Mb(1.12 Mb),遗传连锁距离为2.7 cM，LOD值分别为3.95和3.04，解释的表型变异率分别为8.9%和7.0%。根据QTL定位结果，开发出一个紧密连锁的分子标记Indel-2-134，在F2群体中检测准确率可以达到90%以上，可以用于辣椒抗CMV的分子标记辅助选择。.本研究基于辣椒基因组序列，在2号染色体的330 Kb区域内鉴定出2个候选基因CA02g19570和CA02g19600 。通过BLAST发现，2个候选基因均与马铃薯（LOC102603934）、番茄（LOC101248357）和烟草（LOC104113703）中预测的抗TMV的N基因同源，蛋白质结构分析发现2个基因具有典型的TIR-NBS-LRR抗病基因结构，属于植物NBS-LRR抗病基因家族。基因表达分析发现接种后28天后，CA02g19570在抗性材料PBC688、F1和F2的抗病基因池的基因表达量显著高于感病材料G29和F2的感病基因池；CA02g19600的表达无显著的规律性。在整个发病周期中 CA02g19570在PBC688和F1中的表达量显著高于G29；在整个发病周期中，CA02g19570在PBC688和F1中表达量显著上调。而CA02g19600在整个发病周期中的表达量则无明显规律。以上结果可初步证明，2号染