鲜食葡萄‘摩尔多瓦’中发现抗霜霉病关键位点
鲜食葡萄‘摩尔多瓦’中发现抗霜霉病关键位点
葡萄作为全球重要的经济作物之一，除大量用于鲜食外，还用来酿酒、制干、加工等。世界各地的葡萄产区，特别是在生长季节气候温暖潮湿的地区，都面临着霜霉病危害。葡萄霜霉病由葡萄霜霉病菌侵染引起，主要发生于植株的幼嫩部位，严重时可以造成树体死亡，导致产量大幅下降。生产中通常使用杀菌剂控制霜霉病的发生，这不仅增加了生产成本，还易造成环境污染，并对人类身体健康造成潜在威胁。培育抗病葡萄品种成为解决霜霉病最安全有效的方法。然而，传统的杂交育种方法耗时长、成本高。通过‘R’基因的鉴定，则可大大加快鲜食葡萄霜霉病抗性品种的选育进程。此前的相关研究主要集中在圆叶葡萄、山葡萄和河岸葡萄等，关于鲜食葡萄霜霉病抗性位点的研究却鲜有报道。通过在鲜食葡萄品种中鉴定R基因，将为鲜食葡萄的霜霉病抗性分子标记辅助育种提供理论依据，并加快育种进程。
2024年7月，Fruit Research在线发表了河北省农林科学院昌黎果树研究所葡萄研究室题为Rpv34: the noval Plasmopara viticola resistance locus in 'Moldova'的研究论文。
该研究以抗霜霉病鲜食葡萄品种‘摩尔多瓦’为母本，与易感霜霉病品种‘阳光玫瑰’进行杂交。采用3种方法对246个杂交后代和亲本进行了霜霉病抗性水平的准确鉴定。基于GBTS测序发掘到大量SNP标记，利用QTL定位和全基因组关联研究（GWAS），在18号染色体27.534 ~ 30.729 Mbp位置定位到抗霜霉病主效位点Rpv34，基因注释表明该位点包含21个抗性基因类似物（RGA）（图1）。进一步分析发现，SNP标记‘chr18_29062596’与霜霉病抗性高度连锁，该标记在抗性亲本‘摩尔多瓦’中为‘CT’，在敏感亲本‘阳光玫瑰’中为‘CC’，且携带‘CT’的子代抗性显著高于携带‘CC’的子代抗性。该标记在抗霜霉病鲜食葡萄育种早期筛选及抗霜霉病品种鉴定领域具有极大的应用前景。
图1 区间作图、多QTL作图和GWAS联合筛选出的RGA分布情况
本研究得到国家现代农业产业技术体系建设专项、河北省农林科学院科技创新专项、河北省科技厅重点研发计划项目、现代农业产业技术体系河北省创新团队建设项目、新疆维吾尔自治区重点研发项目以及河北省农林科学院基本科研业务费项目的资助。
研究团队和通讯作者介绍：
河北省农林科学院昌黎果树研究所葡萄研究室获得河北省科技奖励3项，其中，河北省科技进步二等奖2项，三等奖1项；国际先进水平鉴定成果3项；审定“光系列”葡萄（春光、蜜光、宝光、峰光、脆光、金光、墨光）、黄金蜜、嫦娥指等新品种12个，其中，蜜光和黄金蜜入选农业农村部2024年度农业主导品种；获得国家新品种保护权品种5个（春光、蜜光、宝光、峰光、脆光），登记国家新品种4个（春光、蜜光、宝光、峰光）；制定省、市地方标准9项；国家发明专利4项；发表学术论文40余篇。
韩斌，博士，国家葡萄产业技术体系砧木评价与改良岗位科学家，河北省农林科学院昌黎果树研究所研究员，葡萄研究室副主任，长期从事葡萄种质资源收集与评价，葡萄高效育种技术及新品种选育，葡萄优质、高效、省工栽培技术创新集成和葡萄创新成果转化与示范工作。