番茄抗黄曲叶病基因Ty-2精密定位及异同抗性基因效用比对.docVIP

　　番茄抗黄曲叶病基因Ty-2精密定位及异同抗性基因效用比对 第一章引 言 番茄(Solanum lycopersicum)是一种世界性经济作物，我国的番茄栽培面积和总产量均居世界首位。据 FAO (联合国粮农组织)统计，2009 年我国番茄栽培面积为 1504803 hm2，产量达t。番茄生产中经常受到病毒病的危害，由番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)引起的番茄黄化曲叶病特别严重。该病害在番茄幼苗、开花、结果、采收的各个时期均可发生，一旦发生，扩散迅速，造成番茄品质和产量严重下降，植株早期感病会导致绝收(Jones,2009)。该病于 20 世纪 50 年代末始发于以色列，目前已在全世界 40 多个国家和地区大面积暴发(Boulton et al., 2003; Varma amp; Malathi, 2003)，自 20 世纪 90 年代传入我国以来，由南向北、自东向西迅速全国性蔓延，已在台湾、广东、广西、浙江、江苏、上海、云南、四川、陕西、山东、安徽、河北、天津和北京等 20 多个番茄主产区大范围发生，特别是对我国北方秋茬保护地和南方露地番茄生产造成了极其严重的损失。据各地植保部门的不完全统计，目前我国番茄黄化曲叶病毒病的年发生面积超过 6.7 万 hm2，经济损失超过 20 亿元。 番茄黄化曲叶病毒在自然条件下由烟粉虱(Bemisia tabaci)传播，生产中可以利用 60 目的网纱进行物理隔离、喷施化学或生物药剂、利用烟粉虱的生物天敌以及加强田间管理来防治烟粉虱对TYLCV 的传播，但是由于投资成本较高、化学药剂污染环境、害虫抗药性、病毒快速变异等因素不能从根本上达到控制 TYLCV 的目的。因此，利用抗病基因选育适合当地的抗病品种是抗TYLCV 最根本有效的解决方法(Abdelbacki et al., 2010)。研究表明，栽培番茄资源中缺乏对 TYLCV 的抗性种质，仅有一些种质表现为耐病，高抗TYLCV 的材料都存在于近缘野生种中。目前已报道的抗 TYLCV 的野生番茄主要有多毛番茄(S.habrochaites)、醋栗番茄(S. pimpinellfium)、秘鲁番茄(S. peruvianum)、智利番茄(S. chiense)和契斯曼尼番茄(S. cheesmanii)，利用这些野生材料定位到 5 个抗 TYLCV 的基因：Ty-1、Ty-2、Ty-3、Ty-4和 Ty-5 (Anbinder et al., 2009; Hanson et al., 2000, 2006; Ji et al., 2007b; Ji et al., 2009b; Pico et al.,1996; Scott, 2007; Vidavski, 2007; Zamir et al., 1994)。国内外研究学者已利用分子标记辅助选择方法，选育出了一些抗 TYLCV 的品种并推广到生产中。但是大多数品种含有的抗性基因片段比较长，还存在一些不良性状的连锁累赘，而且利用现有的分子标记在筛选抗性材料的过程中，会产生假阳性，也容易丢失掉一些本来抗病的材料。 因此，对已定位的抗性基因进一步精细定位，获得共分离的分子标记，可提高分子标记辅助选择效率，同时对于克隆目的基因和分析抗 TYLCV分子机制均具有重要意义。在病害大规模爆发时，含有单个基因的番茄品种的抗性容易降低。因此，多基因聚合育种成为一种趋势， Vidavski 等（2008）证明通过聚合不同抗源的基因可以提高番茄对 TYLCV 的抗性，但是相关方面的研究还比较少。不同抗性基因的遗传机理和来源背景不同，对不同基因的抗性水平进行研究，可以为研究不同抗性基因的互作机制和高抗 TYLCV 聚合育种提供理论基础。 1.1 双生病毒 1.1.1形态学结构 双生病毒是一类具有孪生颗粒形态的植物单链环状 DNA 病毒，病毒粒子大小约 18times;30 nm，无包膜，电镜下观察病毒的壳体呈两个不完整的二十面体，蛋白亚基形成五聚体壳粒共 22 个分布在每个二十面体的面上，蛋白亚基的分子量约为 28 kD（图 1.1）。 1.1.2双生病毒分类 双生病毒基因组包括单组份基因组和双组份基因组，每个组分基因组DNA大小为2.5~3.0 kb。双生病毒一般发生在热带和亚热带地区，通过昆虫以持久性循环型方式传播，经卵不传播。带毒昆虫介体通过刺吸寄主植物的韧皮部传染病毒（Goodman, 1977; Harrison et al., 1977）。自从1977年被正式命名以来，双生病毒科被划分为玉米线条病毒属(Mastrevirus)、甜菜曲顶病毒属(Curtovirus) 、番茄伪曲顶病毒属 (