一种高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系的培育方法.pdf

本发明涉及一种高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系的培育方法，以矮生感白粉病自交系黄瓜D8为母本，以长蔓抗白粉病自交系JIN5-508为父本，采用杂交、回交及分子标记辅助选择技术，经连续12代回交、4代自交选育，获得矮生型高抗白粉病黄瓜染色体单片段代换系D85109267,该代换系的遗传背景几乎与感病母本D8完全相同，唯一差异在于其遗传背景中代换了抗病父本JIN5-508长度仅为0.7cM 的染色体单片段。矮生高抗白粉病黄瓜新品系D85109267具有节间短，开花期集中，果把短，果肉厚等优点，可用于以早熟为目的的杂交种的配制，采果较为集中，早期产量高，增收20%以上。

权利要求书1.  一种高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系的培育方法，其特征在于：以矮生感白粉病自交系黄瓜D8为母本，以长蔓抗白粉病自交系JIN5-508为父本，采用杂交、回交及分子标记辅助选择技术，利用SCAR标记S2F+S2R进行抗白粉病辅助选择，连续12代回交、再连续自交4代并用SSR标记鉴别染色体代换片段特征，同时对代换系的果实商品性状进行选择，最终获得高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系。 2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的SCAR标记S2F+S2R的特异性引物序列如SEQ ID NO.1和2所示。 3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的SSR标记是SSR16472和SSR16881；它们特异性引物序列分别如SEQ ID NO.3和4，SEQ ID NO.5和6所示。

说明书一种高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系的培育方法
技术领域
本发明属于农作物（黄瓜）种质创新，系采用杂交、回交和分子标记辅助选择技术选育得到的黄瓜高抗白粉病染色体单片段代换系（单片段两端被两个特异的SSR标记界定）。该代换系的选育为今后高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜新品种选育提供了必需而优越的亲本材料。
背景技术
在农业生产中，杂交种相对于常规品种具有抗性更强、产量更高等特点，因而，常常具有更高的栽培效益。黄瓜生产上85%左右的品种为杂交种。目前我国黄瓜生产中所用的品种以长果型密刺黄瓜为主，这类品种主要表现为生长势强、抗病性强、果实长度一般在35厘米左右，口感较优，而果把长（最大占比超过果实总长的30%）、果肉较薄、雌性率较低是这类黄瓜品种的主要不足。目前栽培的中短果型黄瓜一般生长势较弱，抗病性不强尤其抗白粉病和霜霉病的能力较差；果实长度一般在20厘米左右，口感较优。提高这一类型品种的抗病性，改良果把长、果肉厚等性状在技术上急需突破与改良。
目前黄瓜消费市场呈现日益多样化的特点，中短果型黄瓜更适合于现代家庭结构与个性化消费的需要，但由于多年来在果肉厚、果把长等性状选育方法上未有实质性突破，导致相关品种创新速度迟缓，因此，长期以来始终未能生产出集短果把、厚果肉、早熟性、抗病性于一身的优良杂交种。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系的的培育方法，该方法培育出的矮生型高抗白粉病黄瓜染色体单片段代换系D85109267是生产高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜杂交品种的优良亲本，解决了现有技术的不足。
我们以短果把、高感白粉病黄瓜D8为母本，以长果（长果把）、高抗白粉病黄瓜JIN5-508为父本，采用杂交、回交及分子标记辅助选择技术，经连续12代回交、4代自交选育，成功获得矮生、短果把、厚果肉、高抗白粉病黄瓜染色体单片段代换系D85109267。
一种矮生型高抗白粉病黄瓜染色体单片段代换系D85109267的培育方法，是以短果（短果把）、高感白粉病黄瓜自交系D8为母本，以长果（长果把）、高抗白粉病黄瓜自交系JIN5-508为父本，杂交获得F1，然后用感病亲本D8作为轮回亲本进行回交，连续进行12代，对每代回交群体首先选留矮生，将长蔓植株全部淘汰，随后用SCAR标记（S2F+S2R）辅助筛选抗性株即带有SCAR标记的植株可能是抗白粉病植株，将其种植，在生长期通过田间自然发病，进一步鉴别抗白粉病的植株，回交12代后，矮生性、抗白粉病已完全稳定，再连续自交4代并用SSR标记鉴别染色体代换片段特征，同时对代换系的果实商品性状进行选择，最终获得矮生、短果把、厚果肉、高抗白粉病黄瓜染色体单片段代换系D85109267，其染色体单片段被两个SSR界定（SSR16472和SSR16881）。
所述的SCAR 和 SSR标记的特异性引物序列如下所示。
与白粉病抗性连锁的SCAR（S2F+S2R）标记：
正链引物：5' AAGAGGGTATTTTCGTCATTT 3'（SEQ ID NO.1）；负链引物：5' AGGAACAAATGGGCAAAG 3' （SEQ ID NO.2）。
SSR16472和SSR16881的前引物序列与后引物序列

矮生、短果把、厚果肉、高抗白粉病黄瓜染色体单片段代换系D85109267的主要特征为：矮生（植株在第12-14节开花封顶）、节间短，开花期集中，高抗白粉病，短果把，果实无刺有瘤，果肉厚，果实无苦味，与D8唯一差异在于其遗传背景中代换了抗病父本JIN5-508长度仅为0.7cM 的染色体单片段（位于黄瓜1号染色体上，片段两端的SSR分别为SSR16472和 SSR16881，两者之间的物理距离为96.3kb）。
用本发明方法培育的矮生高抗白粉病黄瓜黄瓜新品系D85109267具有节间短，开花期集中，果把短，果肉厚等优点，可用于以早熟为目的的杂交种的配制，采果较为集中，早期产量高，增收20%以上。以D85109267为母本配制的杂交种具有生长势强、抗病性强、果实中等长，商品性好、口感好等特点，是生产短果把、厚果肉、高抗白粉病杂交品种的优良亲本。
附图说明
图1是本发明的育种流程图。
图2是利用D85109267配制的杂交种的果实形态。
具体实施方式
实施例一：
育种流程如图1
父母本选育流程：
母本：D8，引自美国北卡罗来纳大学，茎杆粗壮，节间长到12-14节时顶端以一束雌花封顶而停止生长，叶片暗绿色，果实短，果肉厚，果皮暗绿色；高感白粉病。
父本：JIN5-508为蔓生品种，植株高大，节间长，果实长，果把长，系从国内品种“津春5号”（天津科润农业科技股份有限公司）连续自交分离8代，在每一个子代中选择长果类型的果实，至自交第8代性状不再分离而获得的高抗黄瓜白粉病、长果、长果把型自交系。
白粉病抗性连锁的分子标记筛选：
以高感白粉病品系D8与蔓生品系JIN5-508杂交并自交得到F2，利用分离集团分析法（bulked segregation analysis ,简称BSA）和ISSR分子标记，筛选与白粉病抗性紧密连锁的ISSR标记并进行SCAR标记转换。
具体方法为：以高感白粉病品系D8为母本和高抗白粉病品系JIN5-508为父本杂交得到F1并自交得到F2（170株），利用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)进行标记筛选。将F2分离群体根据其表型(如抗白粉病、感白粉病)分成两组（各10株），SEQ ID NO.7）并成功将其转化为SCAR标记，标记命名为S2F+S2R，其序列如下：正链引物：5' AAGAGGGTATTTTCGTCATTT 3'（SEQ ID NO.1）；负链引物：5' AGGAACAAATGGGCAAAG 3' （SEQ ID NO.2），可用于辅助选择黄瓜抗白粉病性状。用此SCAR标记辅助选择回交（BC）系共12代，在BC中选留矮生株，淘汰蔓生株，再用SCAR（S2F+S2R）辅助选择抗白粉病株，回交系的抗白粉病性完全稳定。
的选育（基助于SSR）：对经过12代回交(BC)的高抗白粉病回交系进行自交(S)，以SSR标记筛选染色体片段代换系。利用324对平均分布于黄瓜7条染色体上的SSR引物对代换系进行鉴定，鉴定得到7个黄瓜抗白粉病代换片段，分别位于Chr.1 29.3cM-30.0cM（0.7cM）和41.3cM-43.3cM（2.0cM）、Chr.2 0.0cM-3.9cM（3.9cM）、Chr.3 54.0cM-55.9cM（1.9cM）和77.1cM-78.2cM（1.1cM）、Chr.4 34.4cM-35.1cM（0.7cM）和Chr.6 1.8cM-3.2cM（1.4cM）处，在63株表型为抗白粉病的单株中，筛选到单片段代换系为13株，对13株单片段代换系连续单株自交，同时进行SSR标记检测及商品性、品质等优选，最后获得来自父本JIN5-508的0.7cM的染色体单片段代换系，该单片段两端被SSR界定（SSR16472和 SSR16881），定名为D85109267，其与D8的不同仅仅在于其遗传背景中代换了来自JIN5-508中0.7cM的片段，表型上除白粉病抗性外没有其它性状的差异。
实施例二：
1、利用D85109267配制杂交1代
与短果型（果长15厘米左右）雌性系配制杂交组合可以确保F1代保持短果把特性，同时，雌性率高于85%，增产潜力大。
、利用D85109267配制的杂交种的基本表现
以无刺或少刺型、全雌性黄瓜自交系为母本，以D85109267为父本配制的杂交组合基本（F1）表现：雌性强（雌性率在85%以上），生长势强、叶片大，叶片厚，果实长17厘米左右，果把极短或无，果实无刺、少瘤，果皮绿，商品性好，抗白粉病、霜霉病和枯萎病，单株采收果实15个以上，平均单果重115克左右，果实形态如图2。适于长江中下游地区春季大棚栽培。
                            SEQUENCE LISTING
 
<110>  扬州大学
 
<120>  一种高抗白粉病、短果把、厚果肉黄瓜染色体单片段代换系的培育方法
 
<130> 
 
<160>  7    
 
<170>  PatentIn version 3.3
 
<210>  1
<211>  21
<212>  DNA
<213>  人工序列
 
<400>  1
aagagggtat tttcgtcatt t                                               21
 
 
<210>  2
<211>  18
<212>  DNA
<213>  人工序列
 
<400>  2
aggaacaaat gggcaaag                                                   18
 
 
<210>  3
<211>  20
<212>  DNA
<213>  人工序列
 
<400>  3
cacccacgtg ctgtaaaaag                                                 20
 
 
<210>  4
<211>  25
<212>  DNA
<213>  人工序列
 
<400>  4
accagttaac acgtcaatat tttct                                           25
 
 
<210>  5
<211>  21
<212>  DNA
<213>  人工序列
 
<400>  5
ccctctcaac attttccaca a                                               21
 
 
<210>  6
<211>  20
<212>  DNA
<213>  人工序列
 
<400>  6
cgaggagact tgatgggatg                                                 20
 
 
<210>  7
<211>  17
<212>  DNA
<213>  黄瓜
 
<400>  7
agagagagag agagagg                                                    17