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本文聚焦黄瓜霜霉病(DM)和白粉病(PM)抗性研究。总结了与抗性相关的数量性状位点(QTLs)或基因,发现 5 号染色体是抗性热点区域,多数抗性基因紧密相连。还探讨了相关分子机制及遗传规律,为黄瓜抗病育种提供参考。
黄瓜霜霉病和白粉病研究概述
黄瓜(Cucumis sativus L.)作为重要蔬菜,其基因组较小,仅 367 Mbp / 基因组 。然而,黄瓜易受多种病菌侵害,其中霜霉病(Downy Mildew,DM)和白粉病(Powdery Mildew,PM)是全球范围内对黄瓜经济影响最大的叶部病害。在众多应对作物病害的方法中,遗传抗性被认为是最环保且经济有效的手段。
黄瓜霜霉病和白粉病抗性相关基因定位
研究人员已对黄瓜抗霜霉病和白粉病的相关基因进行了深入探索,发现大量与抗性相关的数量性状位点(Quantitative Trait Loci,QTLs)或基因,它们分布在黄瓜的七条染色体上。值得注意的是,根据以往研究,5 号染色体成为了霜霉病和白粉病抗性基因 / QTLs 的热点区域。多数情况下,霜霉病和白粉病的抗性基因紧密相连,尤其白粉病抗性基因,很可能在霜霉病抗性中也发挥着关键作用 。
相关分子机制探索
通过精细定位、转录组学以及蛋白质组学研究,科学家们有了诸多重要发现。在黄瓜中,大量与霜霉病和白粉病抗性相关的候选基因、蛋白质以及分子过程逐渐浮出水面。在这些研究中,还发现霜霉病和白粉病抗性大多呈现隐性遗传的特点,并且这种隐性遗传往往与植物感病(Susceptible,S)基因的功能丧失有关 。
对黄瓜抗病育种的意义
深入研究黄瓜霜霉病和白粉病抗性,对于黄瓜的育种工作意义重大。识别更多紧密连锁的标记、侧翼标记以及 QTLs / 基因,能够为黄瓜基于标记辅助育种(Marker - Assisted Breeding)项目提供有力工具,帮助培育出更具霜霉病和白粉病抗性的黄瓜品种,从而有效减少这两种病害对黄瓜产量和质量的影响,保障黄瓜产业的健康发展 。