稻瘟病抗性基因在自然病圃的評價及基因定位研究.pdf

1、水稻（Oryza sativa L.）是很多亞洲國家最主要的糧食作物。在我國稻瘟病一直是最嚴(yán)重的真菌性水稻病害之一，對水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大影響。培育出具有廣譜稻瘟病抗性的品種成為防治稻瘟病最綠色、經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的方法之一。本研究在自然稻瘟病圃誘發(fā)條件下，借助分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)將已克隆的稻瘟病抗性基因?qū)氲絻上挡挥抵?，綜合評價它們在自然條件下的抗性遺傳效應(yīng)，同時利用高世代回交群體發(fā)掘定位新的廣譜稻瘟病抗性基因，為培育具有廣譜抗稻

2、瘟病的品種提供理論依據(jù)和中間材料。結(jié)果如下:
　　1.利用分子標(biāo)記輔助選擇和回交育種，將已克隆的抗稻瘟病基因Pi37、Pit、Pid3、Pi36、Pi5、Pik-h、Pik-m、Pigm基因分別導(dǎo)入到兩系不育系Y58S、廣占63-4S、C815S、HD9802S中。在自然稻瘟病病圃誘發(fā)條件下對這些單基因回交系進行全生育期稻瘟病抗性調(diào)查，發(fā)現(xiàn)Pid3、Pigm、Pi37、Pi5、Pikm和Pikh6個基因在水稻全生育期中具有較好的廣

3、譜抗性，而Pit和Pi36沒有表現(xiàn)出抗性。
　　2.Pid3在四個不育系背景下均表現(xiàn)為最穩(wěn)定的葉瘟抗性和穗頸瘟抗性。其它5個基因在不同背景下的葉瘟和穗頸瘟抗性不盡相同。其中在兩系不育系背景下各基因的葉瘟抗性從高到低為:Pid3＞Pi37≥Pigm≥Pikm≥Pi5≥Pikh＞Pi36≥Pit;而穗頸瘟抗性從高到低為:Pid3＞Pi37≥Pigm≥Pikh≥Pi5＞Pikm＞Pi36≥Pit。它們不僅可以為稻瘟病廣譜抗性育種提供可靠

4、的抗性基因，還能結(jié)合分子輔助選擇獲得具有廣譜抗性的中間材料。
　　3.利用優(yōu)良恢復(fù)系R287與廣譜抗稻瘟品種細麻線的BC3F1回交群體構(gòu)建的分子標(biāo)記遺傳連鎖圖譜，通過全生育期自然誘發(fā)稻瘟病抗性鑒定，全基因組分析共定位到16個抗葉瘟和13個抗穗頸瘟相關(guān)的QTLs，所有抗性QTL均來源于細麻線。廣譜性位點qBR1、qBR2-4、qBR4-1、qBR9-1和qBR12是5個具有較大抗性效應(yīng)的QTLs，它們同時控制水稻分蘗期葉瘟和穗頸瘟抗

5、性相關(guān)，且分別位于第1、2、4、9和12染色體上。2014年水稻分蘗期葉瘟的廣譜抗性LOD值分別為13.25、5.91、5.25、16.3、8.2，解釋的表型遺傳變異率分別為7.56％、18.12％、14.89％、23.78％、9.32％;對應(yīng)穗頸瘟的廣譜抗性LOD值分別為21.52、8.72、10.57、12.55、17.44，可以解釋的表型遺傳變異率分別為25.77％、21.87％、20.73％、23.37％、22.37％。同時還檢

6、測到在第2、6和8染色體上僅控制水稻分蘗期葉瘟抗性的3個QTL，分別是qBR2-6、qBR6、qBR8，對應(yīng)分蘗期葉瘟的LOD值分別為3.14、4、2.86，解釋的表型遺傳變異率為8.64％、2.09％、2.02％。
　　4.對新挖掘的廣譜抗稻瘟病基因qBR3是位于第3染色體上，同時控制水稻葉瘟和穗頸瘟抗性效應(yīng)的QTL，其能夠提高葉瘟抗性2個數(shù)量級和降低穗頸瘟發(fā)病率40％左右。qBR3對葉瘟和穗頸瘟的抗性LOD值分別為18.63和