水稻抗稻瘟病基因的鉴定与定位

论文题目: 水稻抗稻瘟病基因的鉴定与定位

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物遗传育种

作者: 黄东益

导师: 万建民

关键词: 水稻,稻瘟病,抗性基因标记

文献来源: 中国农业科学院

发表年度: 2005

论文摘要: 稻瘟病（Magnaporthe grisea、）是水稻生产上最重要的病害之一。单一抗病品种的推广种植容易造成抗病品种的抗性丧失。只有培育出持久抗性品种才能有效地控制稻瘟病的发生。由于受环境条件和稻瘟病真菌生理小种变异等因素的制约，常规育种很难培育出兼有多个抗性基因的持久抗病品种，分子标记辅助选择（MAS）则能克服常规育种的这些局限，可在较短时间内把多个抗性基因聚合、选育出具有持久抗性的高产优质水稻品种。本研究旨在通过对水稻品种的抗性筛选和抗性基因的分子标记研究，为培育具有稻瘟病持久抗性的水稻品种提供抗性亲本和用于辅助选择的分子标记。对66份水稻品种和31个抗稻瘟病单基因系分别接种稻瘟病菌株45个，所有抗源品种都属于宽抗谱类型。通过F2群体的抗性遗传和亲本与单基因系的抗谱进行分析，这些抗源都可能含有多个抗性基因，而且很多抗源都可能含有新的抗性基因。用SSR标记、F2分离群体分池法（BSA）和极端隐性类型分析法（RCA）定位了新广美的3个抗稻瘟病基因和盐籼1号的2个抗稻瘟病基因。新广美的3个抗性基因暂时分别命名为Pi-x（t）、Pi-xl（t）和Pi-x2（t）。Pi-x（t）位于水稻第2染色体长臂末端，介于RM3535和RM3248之间，与二者距离分别为3.4 cM和1.5 cM。Pi-x（t）与位于2号染色体上的抗稻瘟病基因Pi-g（t）和Pi-b处于相同的染色体区段。等位性测验表明Pi-x（t）与Pi-g（t）不具有等位性关系。Pi-b基因的特异PCR检测表明，Pi-x（t）与Pi-b有差异。因此，Pi-x（t）是一个新基因。Pi-xl（t）、Pi-x2（t）都位于水稻第12染色体中部的RM101和RM277之间，Pi-xl（t）到两标记间的距离分别为4.3 cM和12.3 cM，Pi-x2（t）到两标记间的距离分别为4.3 cM和12.0cM。由于Pi-xl（t）和Pi-x2（t）的遗传距离较近，它们是否是两个不同的基因还需要进一步验证。通过与单基因系的抗谱比较分析表明新广美在12号染色体上可能含有Pi-12、Pi-19、Pi-20基因，因此，Pi-xl（t）和Pi-x2（t）与这3个抗性基因的关系还有待进一步研究。盐籼1号的2个抗性基因暂时分别命名为Pi-y（t）和Pi-yl（t）。它们都位于水稻2号染色体上的RM3248和RM208之间，Pi-y（t）与两标记间的距离均为0.8 cM，Pi-yl（t）与两标记间的距离分别为1.3cM和1.7cM。由于Pi-y（t）和Pi-yl（t）的遗传距离较近，它们是否是两个不同的基因还需要进一步验证。Pi-y（t）和Pi-yl（t）与同处于2号染色体上的抗性基因Pi-x（t）、Pi-g（t）、以及Pi-b基因的距离较近。等位性测验表明，Pi-y（t）和Pi-yl（t）与Pi-x（t）、Pi-g（t）都不存在等位性关系。Pi-b基因的特异PCR检测结果中，盐籼1号能被扩增出Pi-b的特异片段，说明盐籼1号可能含有Pi-b基因。这样，盐籼1号所含有的抗性基因Pi-y（t）、Pi-yl（t）有可能就是Pi-b基因或等位基因。进一步确定Pi-y（t）、Pi-yl（t）与Pi-b的等位性关系是很有必要的，这一工作正在进行中。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

前言

1 文献综述

1.1 抗瘟性鉴定的方法

1.2 稻瘟病菌的致病性变异

1.2.1 鉴别品种水平上的致病性变异

1.2.2 分子水平上的致病性变异

1.3 稻瘟病菌的遗传多样性

1.3.1 稻瘟病菌致病力的遗传多样性

1.3.2 稻瘟病菌分子水平上的遗传多样性

1.4 水稻品种抗性遗传的多样性

1.4.1 稻种资源抗病性的多样性

1.4.2 稻瘟病抗性类型和遗传方式的多样性

1.5 水稻稻瘟病抗性基因的鉴定和分子定位

1.5.1 抗病基因分析的方法

1.5.2 分离群体的构建

1.5.3 水稻抗稻瘟病基因的鉴定与定位

1.5.3.1 用经典遗传分析出的抗性基因

1.5.3.2 应用分子标记定位的抗性基因

1.5.3.3 抗病基因等位性分析

1.6 稻瘟病的抗性育种

2 水稻抗源品种的抗性筛选

2.1 材料与方法

2.1.1 供试水稻材料

2.1.2 供试稻瘟病菌

2.1.3 稻瘟病菌的孢子培养

2.1.4 播种与育苗

2.1.5 接种与调查

2.1.6 水稻抗源品种的抗谱分析

2.1.7 水稻抗源品种的抗性基因分析

2.2 实验结果

2.2.1 水稻抗源品种的抗谱分析

2.2.2 水稻抗源品种的抗性基因分析

2.3 结论与讨论

3. 新广美抗稻瘟病基因的鉴定与定位

3.1 材料和方法

3.1.1 水稻材料

3.1.2 供试菌株

3.1.3 水稻DNA的提取

3.1.4 PCR及其产物的检测

3.1.5 抗病基因的SSR连锁性分析

3.1.6 新广美抗性基因与已知基因关系的确定

3.2 实验结果

3.2.1 SSR多态性引物筛选

3.2.2 新广美抗稻瘟病基因定位

3.2.3 Pi-x1(t)和Pi-x2(t)的关系

3.2.4 新广美抗性基因与已知基因的关系

3.2.4.1 Pi-x(t)与Pi-b的关系

3.2.4.2 Pi-x(t)与Pi-g(t)的等位性测验

3.3 结论与讨论

4 盐籼1号抗稻瘟病基因的鉴定与定位

4.1 材料和方法

4.1.1 水稻材料

4.1.2 供试菌株

4.1.3 盐籼1号抗稻瘟病基因的定位

4.1.4 盐籼1号抗性基因与已知基因关系的确定

4.2 实验结果

4.2.1 盐籼1号抗稻瘟病基因定位

4.2.2 Pi-y(t)与Pi-y1(t)的关系

4.2.3 Pi-y(t)、Pi-y1(t)与Pi-x(t)的关系

4.2.4 Pi-y(t)、Pi-y1(t)与Pi-g(t)的关系

4.2.5 Pi-y(t)、Pi-y1(t)与Pi-b的关系

4.3 结论与讨论

5 结论

1.被测抗源品种都可能具有多个抗稻瘟病基因

2.用SSR标记定位了新广美的3个抗稻瘟病基因

3.用SSR标记定位了盐籼1号的2个抗性基因

参考文献

致谢

博士生期间发表的学术论文，专著

博士后期间发表的学术论文，专著

个人简历及通信地址

附录1 各种试剂的配制方法

附录2 所用SSR引物序列

发布时间: 2007-09-18

参考文献

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