通俗英语研究(RIPE)

一部小型葡萄剧本霉菌抵抗轨迹血管卢比斯

作者：Gaurab Bhattarai，Anne Fennell，Jason P. Londo，Courtney Coleman，Laszlo G. Kovacs

美国遗传杂志和葡萄栽培，2020年8月：DOI：10.5344 / AJEV.202020.20030

Michelle Podolec摘要

外带

  • 北美葡萄种是遗传多样化的，适应各种环境和病原体压力。
  • 葡萄育种者已经将一些普遍的抗病杂交种和品种引入商业葡萄栽培中，但天然物种的生物多样性仍然很大限地未充分利用。
  • 研究人员交叉V. Rupestris.和V. Riparia.使用联系地图识别经济相关的基因组基因座以鉴定定量特征基因座（QTL）。
  • 研究人员在10个女性父母的染色体10上鉴定了12.46厘米的主要QTLV. Rupestris.在天然感染植物的集成图中，以及称为RPV28.2（有助于24.3％表型方差）的次QTL在接种病原体的叶片上。
  • 鉴定这些QTL将有助于葡萄育种者为柔软的霉菌（DM）抗性杂种交叉选择更强大的父母候选者。

背景

栽培vitis ViniferaL.葡萄依赖于使用潜在对人类和环境有害的许多杀菌剂应用。抗病葡萄品种，可以大大减少种植者使用的杀菌剂的量。与北美病原体共同进化的原生北美野生葡萄种是一种传统的葡萄抗性基因来源。他们的遗传多样性增强了对真菌和oomycete的抵抗力（令人毛骨悚然的粪便是“卵母细胞”病原体）疾病。早期三种葡萄葡萄曲线十九次交叉TH.和早期的20TH.世纪之间V. Vinifera北美葡萄种类集中在育种植物植物和石灰耐受性的植物（通常称为“欧洲杂交直接生产商”）和砧木。今天在全球范围内使用的几种三种杂交的混合葡萄酒品种和砧木是这些早期抗性养殖的结果。

目前的育种工作利用野外一些抗病抗性多样性肺泡。，但有更多要被发现。北美野生葡萄藤的高水平变化表明，今天的杂交品种中商业上使用了更多的遗传多样性。最近的一个例子是引入皮尔斯的抗病抗性诉arizonica（Riaz等，2009）和粉状和柔软的霉菌抵抗力Muscadina罗水罗西亚进入商业品种（Feechan等，2013年，Agurto等，2017）。

在本文中，研究人员描述了它们在F1交叉中构建了联系地图和定量特性基因座（QTL）血管卢比斯和葡萄属锐利。这些家长植物来自两个vitis.物种适合生活在非常不同的栖息地。V. Rupetris.（女性父母）是一种庞大的灌木形式，在沙质土壤，砾石条，间歇溪流和石土壤中发现，可以耐受营养不良的土壤。V. Riparia.(男性家长）是一种普遍的，高攀爬的藤莲，在潮湿的冲积土壤中发现，排水良好。

研究人员预计发现重要的葡萄栽培特征的各种各样的多样性，并希望这一十字架“...允许映射经济相关的基因组基因座。”事实证明，研究人员在怀疑中是正确的。然而，记录的第一个特征与环境耐受性无关，而是抗病性。

方法

研究人员越过一位雌花V. Rupestris.和一只雄性开花V. Riparia.。F1后代在南达科他州布鲁克斯的实验室和幼儿园经过几年的成长后种植和种植;哥伦比亚密苏里州;和日内瓦，纽约。使用基因分型逐序列，共有357种得到的葡萄藤进行基因分型以开发遗传图谱。

幼苗对柔软的霉菌（DM，由Plasmopora viticola）在接种后，通过视觉评级仍然在温室中通过视觉评级叶子5d的叶子5d的发病率和严重程度。研究人员使用叶片疾病测定来确定F1后代的毒力，三个额外的葡萄藤（V. Riparia.格洛尔德蒙彼得尔，M. Rotundifolia托马斯和V. ViniferaF2-35）和F1人口的​​2个父母（V. Riparia.P1588271和V. Rupestris.P1588160）。

葡萄的表型外观在各种水平的抗霜霉病中叶子。
A到E：基于OIV描述符452-1的叶片测定抗性程度。面板A，B，C，D和E显示了实例非常低，低，培养基，高级别和非常高的电阻，其中50％以上，约20％，10％，小于5％，没有叶盘分别由孢子囊覆盖，分别在接种后7天覆盖。分数分配给板A，B，C，D和E中所描绘的电阻水平分别为1,3,5,7和9。
f到h：温室自然感染盆栽植物不同程度抗性叶片的实例。抗病性采用10个等级(0到9)进行评估:F，非常低的抗性(0分)，50%或更多的叶片被病原体枯萎;G，低抗性(得分3)，损伤面积大，直径2 ~ 5 cm;H，高抗性(8分)，抑制了直径小于1 cm的斑点病原菌的生长。通过观察叶片背面被孢子囊覆盖面积来评估疾病的覆盖度。病程结束后拍摄叶片正侧照片，病叶被病原体杀死。

最后，利用QTL (quantitative trait locus)分析了各表型、性状与遗传标记之间的相关性。

结果

研究人员将348,888个遗传GBS标记物过滤至母体和父系SNP标记，并发生父母遗传造型地图。

用侵袭性DM菌株接种测定，Plasmopara viticola菌株MO-1显示F1后代的野生葡萄父母对DM感染具有更高的抗性V. Vinifera品种。

QTL映射显示，DM电阻的特性映射到12.46厘哥者（CM，DNA序列量）的主要QTL，用于女性父母的染色体10V. Rupestris.对于天然感染的葡萄藤。在叶片椎间盘测定中也鉴定了附近但不同的基因座，也是不同的基因座。这些QTL在一起解释了抗病表型差异的66.5％，并导致鉴定称为“RPV28”的新DM阻力位点。

结论和实践考虑

在本研究中，只有母本（V. Rupestris）似乎对这种柔软霉菌的特定菌株有贡献的抗性基因。通过选择具有不同基因座的阻力的两颗抗性葡萄葡萄酒父母，葡萄育种者可以通过额外的抵抗机会生产F1后代。开发更有效的标记辅助选择将有助于开发与新QTL RVP28相关的其他标记。测量现有的RPV28抗性葡萄种质储存库将有助于识别这种特质的额外育种材料。

进一步探索V. Rupestris.和V. Riparia.遗传学对希望减轻气候变化影响的育种者有助于vitis.通过利用现有的遗传适应和物种多样性来进行作物。荒野V. Rupestris.由于栖息地损失，目前被认为是“受威胁状态”，突出了对葡萄栽培未来进行更多探索的重要性和紧迫性。

研究人员建议，该领域还可以通过访问研究人员和生产者可以考虑最佳候选人的候选人父母在其交叉口中实现特定特征的普通遗传性质图书馆受益。

Michelle Podolec是延伸支持专家，与纽约州的康奈尔Agritech位于纽约康奈尔Agritech。