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采用同源序列法克隆抗病候选基因,有很多成功的报道。Leister等(1996)根据拟南芥的抗病基因RPS2和烟草的抗病基因N的高度保守的LRR序列设计引物,对马铃薯基因组DNA进行PCR扩增,获得了与已知抗病基因同源、与抗线虫病基因Grol和抗晚疫病基因R7完全连锁的DNA片段。Yu等(1996)根据烟草N和拟南芥RPS2基因编码蛋白质的NBS同源序列设计简并引物,从大豆中克隆出11类含NBS序列的片段,其中5个定位于已知的抗病基因附近;贺英超等(2001)以抗花叶病毒的大豆品种为试材,基于大多数抗病基因的NBS-LRR保守区域的特点,设计特异简并引物对,克隆出与大豆抗花叶病毒基因Rsa位于同一连锁群的KNSB2序列,经Northern检测,KNSB2在大豆的根、茎和叶中为低丰度的组成型表达。同样,以NBS-LRR结构设计的简并引物对,从水稻中克隆出了大小约520bp的片段,通过序列比较分析发现,其编码产物属于抗病基因同源序列,并发现其中一个来自抗白叶枯病基因家族(郑先武等,2001)。在水稻及禾本科的其他作物上,也开展了卓有成效的工作(薛永彪等,1998;Spielmeyer et al, 1998)。迄今为止,基于抗病基因的NBS-LRR结构域而采用同源序列法克隆RGC的一年生作物还有大麦(Seah et al,1998)、小麦(薛永彪等,1998;Seah et al,1998)、菜豆(Creusot et al, 1999)、莴苣(Shen et al, 1998)和番茄(Ohmori et al,1998)等。但是应该看到,该方法在多年生作物上报道很少,仅在柑桔上,Deng等人(2000)取得了较大进展,克隆出39个RGC,部分RGC和抗柑桔速衰病(Ctv)及柑桔线)紧密连锁,为发展柑桔抗病基因分子标记和全基因的克隆奠定了坚实基础。因此,基于NBS-LRR的同源序列法获得的RGC,不但可发展为植物抗病基因的更精确定位的分子标记,而且有可能广泛应用于包括多年生果树在内的其他作物抗病基因的克隆策略中((薛永彪等,1998;Hammond-Kosack et al ,1997;Speulman et al,1998;Deng et al, 2000)。
抗病性状分子标记的遗传分析,通常采用近等位基因系(Near-isogenic lines,NILs)为试材,但对包括木本植物在内的绝大多数植物,要获得近等位基因系非常困难。为此,Michelmore等(1991)开发了集团分离体分析法(Bulked segregant analysis, BSA),其作法为以F2代群体为材料,按目标性状的表现(如抗病性强弱),挑选出两个极端类型组成两个基因池(Bulks or Pools),每个池内的目标性状一致而不管其它性状的表现,这样两个基因池分子标记的多态性既与用于构建基因池的目标性状连锁。该方法也可应用于数量性状研究(Ling et al, 2000)。但是,对生长周期长、树体高大、很多种类自交不育的果树来说,要构建F2代群体绝非易事,目前仅在桃上有采用F2代进行BSA的报道(Chaparro et al, 1994)。实际上,绝大多数果树栽培品种为杂合体,许多基因位点都会在自交或杂交中分离,采用双亲都为高度杂合的品种或株系杂交,其杂交一代性状分离复杂,产生双假测交(Double pseudotest cross)现象,利用其F1代群体,应用BSA法可以直接进行果树的基因定位(卢江,1995)。该方法已在苹果、柑桔等遗传背景复杂的多年生果树上得到成功应用(Deng et al,2000)。