甘薯抗茎线虫病的QTL定位与分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 赵冬兰

作者： 赵冬兰;马居奎;肖世卓;周志林;赵凌霄;王洁;戴习彬;孙厚俊;曹清河

作者机构：

关键词： 甘薯;F1群体;抗茎线虫病;QTL定位;候选基因

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 017 期

页码： 3389-3399

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】分析甘薯(Ipomoea batatas（L.） Lam.)抗茎线虫病相关的QTL，为甘薯抗茎线虫病基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础，同时也为甘薯抗茎线虫病遗传机理研究和培育抗性品种提供支持。【方法】以抗茎线虫病品种豫薯10号和高感病品系新24为亲本构建包含212个子代的F1群体为试验材料，对其进行田间自然诱发甘薯茎线虫病抗性鉴定，基于前期构建的遗传图谱，采用复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对甘薯抗茎线虫病进行QTL定位与分析，并对QTL置信区间内的候选基因进行预测。同时，采用rMVP（a memory-efficient、visualization-enhanced、parallel-accelerated R package）软件对甘薯抗茎线虫病进行全基因组关联分析（genome-wide association studies,GWAS）。对抗病品种郑红22进行室内接种甘薯茎线虫，在接种线虫后的不同时期进行取样，采用qRT-PCR对筛选的5个候选基因（itf02g19880、itf02g20080、itf02g20100、itf13g18480和itf13g18550）进行定量表达分析。【结果】共定位到3个与甘薯抗茎线虫病相关的QTL——qSNR02-1、qSNR02-2和qSNR13-1，分布于第2和第13染色体。单个QTL表型变异解释率为9.6%—11.7%。经GWAS分析，在第6染色体关联到1个与甘薯抗茎线虫病显著相关的位点。根据基因组注释信息，对QTL置信区间内的候选基因进行预测，筛选出36个与抗茎线虫病相关的候选基因。候选基因功能注释表明，防御机制相关的ABC转运蛋白家族、多药及毒性外排转运蛋白（MATE）外排蛋白家族，以及翻译后修饰、蛋白质周转相关的E3泛素连接酶和谷胱甘肽S转移酶等参与抗病胁迫。qRT-PCR结果表明，5个候选基因的表达模式呈显著性差异，itf02g20100在接种3d时表达量达到峰值，是对照的6.2倍；itf02g19880在接种0.5 d后表达量急剧上升至最高达到对照的43.2倍；itf13g18480和itf13g18550的表达模式相似，均在接种7 d时达到峰值。表明不同候选基因在甘薯茎线虫侵染后的防御响应中可能发挥不同的调控作用。【结论】定位到3个与甘薯抗茎线虫病相关的QTL，筛选出36个相关候选基因。

分类号： S435.31

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