红根甘肃桃抗根结线虫基因的图位克隆、等位变异及其与抗性谱的关联分析

根结线虫是一种重要的桃根系虫害，选用抗性砧木是防治线虫病最为安全有效的途径，但目前生产中缺乏同时抗危害桃的主要根结线虫种的砧木。为此，本课题组对1份我国特有的、对南方根结线虫抗性强于已报道的桃亚属其他砧木的种质红根甘肃桃进行研究，通过该种质分子遗传图谱的构建和抗性基因的同源序列克隆，完成了抗性基因的染色体定位工作，并获得1个抗病候选基因NBS3，与抗线虫基因位点连锁距离仅为1.0 cM。由于没有发现与抗性共分离的抗病基因，因此本项目拟继续以红根甘肃桃为试材，基于构建的分子图谱，通过图位克隆获得NBS3侧翼大于1.0 cM区域的序列信息，以筛选出抗性基因座上所有的抗病候选基因，并将关联分析应用到候选抗病基因的鉴定上。项目预期将发掘直接控制红根甘肃桃抗线虫病的基因，并解释抗性种质间抗性谱存在差异的原因，从而为通过基因聚合选育多抗砧木和研究植物与线虫的互做奠定基础。

在前期研究中，我们利用对南方根结线虫免疫的种质红根甘肃桃与感病种质贝蕾进行回交BC1群体，利用SSR、AFLP和SRAP标记将抗性基因(pKMi)定位在两个R基因标记NBS3和NBS29之间。由于目前已经克隆的抗线虫基因均含有NBS和LRR保守结构域，因此在本研究中，我们利用公布的桃基因组序列，选择位于NBS3和NBS29之间的NBS类R基因，对其设计特异引物进行抗性位点区段的加密，鉴定到一个与抗性共分离的R基因，确定为红根甘肃桃抗南方根结线虫的候选基因ppa021062m。经过对该基因在不同抗性的7份种质上扩增测序，鉴定出位于该基因外显子3区的NBS保守结构域内存在2个SNPs可能与抗性相关联，这有待于后续试验进行验证。同时，本研究利用气质联用技术对BC1群体的后代中21份感病单株和25份抗病单株进行代谢产物分析，鉴定出3种化合物丙基苯、2-己烯醛和亚麻酸甲酯在抗性单株和感病单株中差异显著，推测其中亚麻酸甲酯可能是红根甘肃桃中重要的杀线虫物质。