辣椒疫霉病（包括叶霉病、根腐病、茎腐病以及果腐病）是由辣椒疫霉菌(Phytopahthora capsici)引起的一种严重的全球性病害。该病害每年造成全球损失超过一亿美元，其病原体可以在几天内迅速扩散至全田造成绝收。不同的辣椒疫霉病病症具有病原菌侵染部位和生理小种的特异性，因此，辣椒疫霉病抗性育种需要挖掘一系列针对不同病症和生理小种的抗性基因，这增加了辣椒疫霉病抗性育种的复杂性。前人的研究中，辣椒疫霉病的抗性遗传基础既有数量基因又有质量基因，12条染色体上均有分布。站在育种的角度，具有抗性资源和病原菌小种特异的分子标记更适合于辣椒疫霉病抗性分子标记辅助回交改良。
近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所的研究团队在《Molecular Breeding》在线发表了题为Development and validation of KASP markers for resistance to Phytophthora capsici in Capsicum annuum L的研究论文，介绍了研究团队基于GWAS分析的结果开发新型辣椒疫霉病抗性KASP分子标记并进行验证，用于分子标记辅助选择育种实践。研究团队利用一个包含53个抗病材料和188个感病材料的自然群体开展GWAS分析，通过重测序获得基因型数据，平均测序深度约为8倍，总共筛选到3,329,373个SNP标记。GWAS分析结果显示，5号染色体上有一个显著相关的区段，总共有398个SNP与抗性显著相关（如图1所示）。在候选区段内，总共有9个被功能注释的基因，其中最有可能为候选基因的为一个编码LRR-RLK的Capana05g000704基因。研究团队总共挑选了候选区段内的785个SNP用于开发KASP分子标记，成功设计了165对KASP标记引物，其中47对高质量的KASP标记引物用于测试，其中在抗/感材料之间显示有多态性的30个KASP标记被认为是与辣椒疫霉病抗性相关联的。图3 PC83-163群体以及对照材料的茎病斑表型研究团队选择位于候选基因Capana05g000704编码区的7个KASP标记用于GWAS群体的进一步验证。这些KASP标记在群体中平均的预测准确率为82.7%，其中高抗材料中的预测准确率为66.7%，高感材料中的预测准确率为99.1%。图4 PC83-163群体以及对照材料的基因型与茎病斑长度鉴定结果研究团队利用4个KASP标记（5-130、5-141、5-148和5-150）鉴定来源于PC83-163群体的42份材料的基因型，这4个标记分散在候选基因Capana05g000704上。研究团队选用CM334作为抗性对照、Qiemen作为感病对照。接种后，CM334的茎病斑长度为0.43cm，而Qiemen的茎病斑长度为8.38cm（如图2、3a、4所示），大部分的PC83-163群体材料的抗性要比Qiemen强，茎病斑长度平均为5.14cm，分布为1.4cm至10.0cm（图3b、4）。综上所述，研究团队针对辣椒疫霉病开发了一套新型的KASP分子标记，并有潜力应用于辣椒疫霉病抗性育种。
—— 参考文献 ——
Zhang, Z., Cao, Y., Wang, Y, et al. Development and validation of KASP markers for resistance to Phytophthora capsici in Capsicum annuum L. Molecular Breeding, 2023, 43, 20.北大荒垦丰种业-尊龙凯时 - 人生就是搏!科技生物技术与表型服务中心是由北大荒垦丰种业股份有限公司和上海尊龙凯时 - 人生就是搏!科技股份有限公司共同建设的开放式高通量植物基因型-表型-育种服务平台。中心建立了基因克隆和载体平台、作物转化系统、基因型分析平台、表型鉴定分析平台、数据分析和利用平台等现代化生物技术和信息支持平台，是定位于为植物科研和作物育种提供植物基因型-表型-育种数据分析的科研服务平台。
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