水稻不育系系譜抗稻瘟病遺傳及抗病基因同源序列分析.pdf

1、水稻不育系是雜交稻重要親本之一?，F階段生產上大面積推廣應用的具有持久抗稻瘟病的水稻不育系較少，選育綜合性狀優(yōu)良的抗稻瘟病不育系是雜交稻育種的重要任務之一。本研究以福建省農科院水稻研究所歷時17年成功育成的一個水稻不育系抗稻瘟病系譜為研究材料，包括抗源谷農13、天谷(1991年育成)、福伊(1995年育成)、谷豐(2001年育成)、全豐(2004年育成)以及系譜親本V41B和龍?zhí)仄諦。在一套以C039為輪回親本的5個近等基因系和1個感病對

2、照麗江新團黑谷(LTH)的遺傳背景下，人工分別組配了谷農13、天谷、福伊、谷豐、全豐與近等基因系和感病對照的包括親本(P)、F<,1>、F<,2> 3個世代的遺傳材料，以2個稻瘟病菌系"97-102-16”和"98022B"進行噴霧接菌和抗性鑒定，應用經典遺傳學分析方法研究該不育系系譜抗稻瘟病基因的遺傳及其等位性關系：并根據已知NBS-LRR類抗病基因結構中氨基酸的保守區(qū)域設計簡并引物，采用PCR方法對該不育系系譜NBS．LRR類抗病基

3、因同源序列(RGAs)進行克隆、測序和聚類，研究抗病基因傳遞規(guī)律，分析抗瘟性表型與抗病基因同源序列相似性關系，為進一步有效利用和克隆抗稻瘟病基因提供科學依據。主要研究結果如下： 1、水稻不育系系譜對稻瘟病抗性遺傳研究表明，谷農13、天谷、福伊、谷豐和全豐對“97．102．16”和"98022B"2個供試菌系均表現高抗。5個近等基因系對菌系"97．102-16”均表現抗性，對菌系"98022B"的抗性表現有異，除了C104PKT近

4、等基因系表現出高感1外，其余的4個近等基因系均表現抗性。麗江新團黑谷和C039對菌系"97．102-16”和"98022B"均表現感病。在菌系"97-10-一16”噴霧接菌條件下，谷農13和全豐的抗稻瘟病遺傳受l對顯性基因控制，福伊和谷豐均受2對顯性基因控制，天谷受3對顯性基因控制，其中天谷中有1對基因與Pi-3等位，其余的顯性基因與Pi-1、Pi-2、Pi-3、Pi-4a和Pi-4b均呈獨立遺傳。在菌系“98022B”噴霧接菌條件下，

5、谷農13、天谷、福伊、谷豐和全豐均受1對顯性基因控制，且谷豐的顯性基因與Pi-1和Pi-4b均呈連鎖遺傳，其余的顯性基因與Pi-1、Pi-2、Pi-3、Pi-4a和Pi-4b均呈獨立遺傳。 2、水稻不育系系譜抗病基因同源序列克隆與分析表明，供試的7個水稻不育系系譜親本中共獲得14個陽性克隆(分別命名為：C1-5、C-6、C2-2、C2-6、C3-6、C3-7、C5-4、C5-6、C10-2、C10-4、C14-2、C14-6、C

6、17-1、C17-4)。經過分析只有11個含有NBS．LRR類抗病基因所特有的保守氨基酸結構域Kinase Ⅰ、KinaseⅡ、KinaseⅢ及跨膜區(qū)域(transmembrancedomain)。這些NBS．LRR類氨基酸片段間同源性最高達98.3％，最低僅為29.7％，將這11個氨基酸片段登陸到NCBI上進行Blast，發(fā)現它們與Xal(AB002266)的同源性較高。42％-45％的氨基酸序列相同，59％-64％的氨基酸序列相似，