黄瓜csadmr6-2 基因的克隆及特征分析

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1、研究论文中国蔬菜CHINAVEGETABLES2016（6）：20-28黄瓜CsaDMR6-2基因的克隆及特征分析12322*1*谢笑笑　顾兴芳　YulingBai　苗　晗　张圣平　闫滋福12（河南农业大学园艺学院，河南郑州450002；中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081；3WageningenUniversity，TheNetherlands）摘　要：通过系统进化树和黄瓜霜霉病主效QTL分析，确定了与拟南芥抗霜霉病突变基因DMR6同源性较高的CsaDMR6-2基因为黄瓜霜霉病感病候选基因。以15份不同遗传背景的抗病和感病黄瓜自交系为材料克隆了CsDMR6

2、-2基因，经过与已知功能的拟南芥基因DMR6、DLO1和DLO2的氨基酸进行多序列比对、蛋白质二级和三级结构的预测，结果显示：欧洲温室型的抗病材料K15和K58的CsaDMR6-2的CDS序列在856bp处有1个碱基的突变，引起相应氨基酸由丝氨酸（TCA）变成丙氨酸（GCA），进而引起其部分蛋白质二级和三级结构的变化；CsaDMR6-2与拟南芥的DMR6、DLO1和DLO2基因具有很高的同源性，且同属于一类氧化酶，两者具有相同的结构域，而抗病材料的变异位点均发生在催化区。试验结果为进一步研究CsaDMR6-2的基因功能和利用感病基因获得霜霉病持久广谱抗性打下了良好的基础。关键词

3、：黄瓜；CsaDMR6-2；感病基因；同源克隆；霜霉病抗性黄瓜霜霉病是由霜霉病菌（Pseudoperonospora用S94和S06构建永久群体衍生的224个F6∶7家cubensis）引起的，俗称跑马干、黑毛等，是世系，在第1和第6连锁群上检测出黄瓜霜霉病抗界范围内黄瓜产区主要叶部病害之一（Thomas，性的3个QTLs位点；Zhang等（2013）利用K81986；Lebeda，1992；曹清河等，2007），已在70与K18为抗感亲本构建的F2群体及F2∶3家系，分多个国家发生为害（王丽娟等，2010）。近年来，别在1号、5号、6号染色体上定位到5个QTLs；国内外研究

4、者对黄瓜霜霉病进行了比较深入的研Pang等（2013）以抗霜霉病渐渗系IL52与感病究，发现了多个黄瓜霜霉病抗性主效QTL位点。品种长春密刺为亲本得到的276个F2单株为作图丁国华（2004）采用抗病基因类似序列（resistance群体，在第5号染色体上检测到2个与霜霉病抗geneanalog，RGA）克隆和标记基因方法，成功性相关的QTLs。日本学者Yoshioka等（2014）获得了15个RGA片段。李金鑫等（2008）以东利用CS-PMR1和日本栽培种Santou构建的RIL农129（抗霜霉病黄瓜）为试验材料，利用差异群体，在1号、5号、6号染色体上找到多个显

5、示反转录聚合酶链式反应（DDRT-PCR），研QTLs，其中包括1个主效QTL。但目前还未见霜究黄瓜接种霜霉病菌前后基因表达的差异，成功霉病抗性基因被克隆的报道（Panstruga&Dodds，鉴定出4个抗病相关基因。白智龙等（2008）利2009）。综合前人的研究发现，黄瓜霜霉病抗性均由谢笑笑，女，硕士研究生，专业方向：黄瓜遗传育种与分子生物学研究，隐性基因控制（Zhangetal.，2013）。由此推测黄瓜E-mail：xiaoxiao.xie@foxmail.com霜霉病抗性可能是由感病基因的缺失或突变导致*通讯作者（Correspondingauthors）

6、：闫滋福，男，教授，硕士生导师，专业方向：黄瓜遗传育种研究，E-mail：zifu.yan@qq.com；张圣平，的。感病基因（S）是指一些在植物防御过程中起男，研究员，硕士生导师，专业方向：黄瓜遗传育种研究，E-mail：消极作用的基因，与抗病基因（R）相对，它在原zhangshengping@caas.cn生功能上与R基因一样，是植物正常代谢所必须收稿日期：2015-12-10；接受日期：2016-03-04的基因，只有在病原物侵染植物后它们才表现出截基金项目：国家自然科学基金项目（31272187），农业部园艺作物生物然对立的次生功能（Eckardt，2002）。与R相比，

7、学与种质创制重点实验室资助项目，国家现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目（CARS-25）在植物免疫系统里S基因更可能提供持久抗病的类—20—《中国蔬菜》学术论文下载www.cnveg.org中国蔬菜CHINAVEGETABLES研究论文型。1997年第1个植物感病基因大麦MLO（Mildew组提供的15份不同遗传背景的黄瓜纯合自交系为ResistanceLocusO）基因被发现（Büschgesetal.，试验材料。其中包括12份抗霜霉病材料K5、K7、1