24份优质抗稻瘟病水稻种质资源的遗传多样性

24份优质抗稻瘟病水稻种质资源的遗传多样性

论文摘要

由Magnaporthe grisea(Hebert)Barr.引起的稻瘟病是水稻上一种毁灭性病害。实践证明:选育和种植抗病品种是控制该病害最经济有效的防治措施。由于稻瘟病菌致病性的频繁变异,导致抗病品种在田间易丧失抗性。因此,继续选育高产、优质、抗性强、适应性广的突破性新品种(组合)仍是今后水稻育种攻关的主要目标。抗病种质资源的发掘、研究和利用是水稻抗瘟育种的重要基础。近年来四川在稻瘟病抗源筛选评价过程中,通过碾米和外观品质测定筛选出24份优质抗稻瘟病种质资源。本文利用RAMP(random amplified microsatellite polymorphism)标记,进一步在分子水平上探明这24份优质抗稻瘟病种质资源的遗传多样性,并研究稻瘟病菌胞壁降解酶的体外培养条件及胞壁降解酶与稻瘟病菌致病性之间的关系。对24份优质抗稻瘟病水稻种质资源进行RAMP标记结果表明,80个RAMP引物组合中,有22个引物组合可扩增出清晰且具多态性的条带。这22个引物组合共扩增出108条带,其中80条具有多态性,占74.1%,每个引物组合可扩增出1~9条多态性带,平均3.6条。RAMP标记遗传相似性系数(GS)平均值为0.462(0.138~0.900)以平均GS值0.462为阈值,可将24份供试材料划分为6类。表明这24份优质抗稻瘟病种质资源具有较丰富的遗传多样性。这些优质抗源材料对选育高产、优质、抗稻瘟病新品种(组合)具有重要利用价值。从雅安等地采集并分离得到40个稻瘟病菌株。在水稻3~4叶期,用各稻瘟病菌菌株分生孢子悬浮液分别对水稻品种Q253进行喷雾接种,测试其致病力。结果表明:40个供试菌株对水稻品种Q253表现出不同程度的致病力,致病力相差较大,从0级至9级都有分布。菌株间存在致病性分化现象。稻瘟病菌在人工培养条件下可以产生胞壁降解酶,包括果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、β-葡糖苷酶(β-G)、1,4-β-D葡萄糖纤维二糖水解酶(CBH)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)等,其中以PG活性最高,PMG,β-G次之,CBH最低。其人工培养的最佳条件为:在pH值为5的改良Czapek培养基中28℃震荡培养7天。稻瘟病菌的胞壁降解酶活性都与田间致病力呈正相关,随酶活增强致病力都有上升趋势,PG表现的尤为明显。初步表明,稻瘟病菌胞壁降解酶在病菌的侵染过程中起了协同作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1.文献综述
  • 1.1 稻瘟病的发生及防治
  • 1.1.1 稻瘟病的发生及危害
  • 1.1.2 稻瘟病的防治
  • 1.2 稻瘟病菌的致病性
  • 1.2.1 稻瘟病菌的生物学特性
  • 1.2.2 侵染循环
  • 1.2.3 致病性分化及变异
  • 1.3 水稻品种抗病性及利用
  • 1.3.1 水稻抗稻瘟病种质资源鉴定筛选及评价
  • 1.3.2 水稻品种对稻瘟病的抗性遗传
  • 1.3.3 水稻抗稻瘟病基因的定位克隆
  • 1.4 RAMP标记及应用
  • 1.4.1 RAMP的原理
  • 1.4.2 RAMP标记特征及发展
  • 1.4.3 RAMP的应用
  • 1.5 植物病原胞壁降解酶研究概况
  • 1.5.1 细胞降解酶的种类和特性
  • 1.5.2 果胶酶
  • 1.5.3 纤维素酶
  • 1.5.4 影响病原物胞壁降解酶产生的因素
  • 1.5.5 胞壁降解酶在致病过程中作用
  • 1.6 立项依据及目的意义
  • 2.材料与方法
  • 2.1 供试材料
  • 2.1.1 供试菌株
  • 2.1.2 供试品种
  • 2.1.3 化学试剂及实验耗材
  • 2.1.4 仪器设备
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 基因组DNA提取
  • 2.2.2 基因组DNA浓度测定
  • 2.2.3 基因组DNA纯度测定
  • 2.2.4 RAMP扩增
  • 2.2.5 数据统计与分析
  • 2.2.6 单孢分离培养
  • 2.2.7 秧苗培育
  • 2.2.8 接种及病情调查
  • 2.2.9 胞壁降解酶培养条件优化
  • 2.2.10 胞壁降解酶提取及纯化
  • 2.2.11 胞壁降解酶活性测定
  • 3.结果与分析
  • 3.1 优质抗源遗传多样性
  • 3.1.1 RAMP多态性
  • 3.1.2 遗传相似系数
  • 3.1.3 聚类分析
  • 3.2 稻瘟病菌胞壁降解酶活性与致病性的关系
  • 3.2.1 稻瘟病菌的致病性
  • 3.2.2 胞壁降解酶体外培养条件
  • 3.2.3 胞壁降解酶酶活与致病性的关系
  • 4.结论与讨论
  • 4.1 RAMP在评价水稻品种遗传多样性中的有效性
  • 4.2 优质抗稻瘟病水稻种质资源的遗传多样性分析
  • 4.3 胞壁降解酶活性与致病性的关系
  • 5.参考文献
  • 致谢
  • 发表的文章
  • 相关论文文献

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