水稻抗白葉枯病新基因的初步鑒定及抗病候選基因的克隆、表達(dá)分析.pdf

1、水稻白葉枯病(Xanthomonasoryzaepv.oryzae，Xoo)是水稻生產(chǎn)中最嚴(yán)重的細(xì)菌性病害。疣粒野生稻(OryzameyerianaL.)對白葉枯病高抗甚至免疫。本課題組利用不對稱體細(xì)胞雜交技術(shù)，克服了疣粒野生稻和栽培稻之間的有性雜交障礙，獲得了農(nóng)藝性狀優(yōu)良且穩(wěn)定的抗白葉枯病新種質(zhì)SH5和SH76。本試驗(yàn)以10個(gè)菲律賓白葉枯病菌小種和1個(gè)中國白葉枯病菌小種為供試菌系，以高感白葉枯病水稻品種IR24及攜有不同抗白葉枯病基因

2、的近等基因系IRBB1等16個(gè)材料作為參照，對粳稻品種8411與疣粒野生稻體細(xì)胞雜交獲得的兩個(gè)抗白葉枯病新種質(zhì)SH5和SH76進(jìn)行了全生育期抗譜鑒定。比較確定了與新種質(zhì)抗譜相近的已知抗性基因，利用已知基因的分子標(biāo)記對新種質(zhì)SH5和SH76進(jìn)行了標(biāo)記鑒定。 本實(shí)驗(yàn)室前期以SH5為材料，采用蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)，鑒定出一個(gè)在白葉枯病菌脅迫下表達(dá)上調(diào)的XooIARP基因。本試驗(yàn)利用半定量RT-PCR，分析了基因XooIARP的時(shí)空表達(dá)模

3、式，并克隆得到該基因的cDNA和DNA全長。結(jié)果如下： 1.SH5、SH76的苗期抗譜與所有已正式鑒定的18個(gè)抗白葉枯病基因的抗譜不同，相比而言，與IRBB5(xa5)和IRBB7(Xa7)的抗譜較相近。在分蘗期，SH5和SH76的抗譜與IRBB21(Xa21)的抗譜完全一致，與IRBB4(Xa4)、IRBB5、IRBB7、Asominori(Xa17)和Minghui63(Xa25、Xa26)抗譜相近。孕穗期SH5和SH76接

4、種11個(gè)小種后，抗譜與IRBB21的一致，與IRBB5和IRBB7的抗譜相近。綜合分析SH5和SH76全生育期的抗譜結(jié)果，認(rèn)為新種質(zhì)與IRBB5、IRBB7和IRBB21的抗譜較為接近，進(jìn)一步用分子標(biāo)記檢測新種質(zhì)中是否存在xa5、Xa7和Xa21抗病基因。 2.CAPS標(biāo)記2F1R的序列位于xa5內(nèi)含子中，是一種功能性標(biāo)記；M5是與Xa7緊密連鎖的InDel標(biāo)記；STS標(biāo)記pTA248與Xa21的圖距＜1cM，在含有Xa21材料

5、中能夠檢測到1000bp特征性條帶；標(biāo)記XA21是Xa21基因內(nèi)部標(biāo)記。經(jīng)過以上標(biāo)記PCR或酶切驗(yàn)證，排除了新種質(zhì)SH5、SH76中含有已知的抗性基因xa5、Xa7和Xa21。 3.從半定量RT-PCR結(jié)果看，抗病品種SH5、SH76與感病品種8411的葉片在接種水稻白葉枯菌小種Zhe173后，XooIARP基因表達(dá)模式不同。抗病新種質(zhì)SH5和SH76中XooIARP基因表達(dá)上調(diào)，與翻譯水平的表達(dá)(本實(shí)驗(yàn)室前期工作)結(jié)果一致；而