分子标记辅助聚合3个稻瘟病抗性基因

论文题目: 分子标记辅助聚合3个稻瘟病抗性基因

论文类型: 硕士论文

论文专业: 作物遗传育种

作者: 陈红旗

导师: 潘学彪,朱旭东

关键词: 水稻,稻瘟病,抗稻瘟病基因,标记辅助选择,基因聚合

文献来源: 扬州大学

发表年度: 2005

论文摘要: 稻瘟病是水稻三大病害之一,我国目前推广的水稻品种抗性基因单一,而且杂交稻几乎不抗稻瘟病,故近年来该病害呈上升趋势。在育种工作中培育抗性品种是最经济有效的方法之一。金23A是一个配合力较好米质较优的不育系,但由于不抗稻瘟病,限制了该不育系的推广应用。本研究以C101LAC(携带Pi-1、Pi-33抗稻瘟病基因)和C101A51(携带Pi-2抗稻瘟病基因)为供体亲本,以金23B为轮回亲本,将分子标记技术与常规育种方法相结合,开展了抗性基因聚合研究。主要研究结果如下:1、用分别带有Pi-1、Pi-2和Pi-33的3份材料C104LAC、C101A51和北京糯筛选到特异性鉴定菌株4个:PH14、CH131、CH43和ZJ42。2、根据已公布的水稻基因组信息,通过筛选分别获得了与抗稻瘟病基因Pi-1、Pi-2、Pi-33紧密连锁的多态性SSR标记:RM224、RM527、RM3215。3、利用SSR标记RM224对Pi-1选择的准确率在94.4%以上,而用菌株PH14对Pi-1进行选择,则准确率为87.86%,同时对Pi-1进行选择的准确率可达到99.32%。RM527对Pi-2选择的准确率为100%,而用菌株CH131对Pi-1进行选择,则准确率为84.15%,同时利用标记和菌株进行选择的准确率在100%。RM3215对Pi-33选择的准确率为98.73%,菌株CH43对Pi-33选择的准确率为88.14%,同时选择的理论准确率在99.85%以上。4、F1代,结合与上述3个基因紧密连锁的分子标记的检测结果和特异性鉴别菌株的鉴定结果,选到了聚合3个抗性基因、且基因型杂合的单株35株;选择其中性状优异的4个单株种植成400个单株的F2的群体,通过标记检测和菌株验证获得了聚合3个抗性基因、目标位点基因型纯合的单株5株。5、利用30个菌株对选择聚合3基因的过程中得到的抗性基因两两聚合的单株W1、W2、W3,和聚合3个基因的单株W4,进行抗谱分析。结果是:2个基因的聚合系对稻瘟病的抗性频谱达到73.3～86.7%,抗谱均明显宽于单个基因Pi-1、Pi-2和Pi-33的C104LAC、C101A51和北京糯;而聚合Pi-1、Pi-2和Pi-33抗性基因的W4仅仅能被1个菌株侵染,抗病谱频率达到96.7%。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一部分 文献综述

1 稻瘟病菌的生物学研究

1.1 稻瘟病生理小种

1.1.1 稻瘟病生理小种的鉴别、命名

1.1.2 稻瘟病菌生理小种的演变

1.2 致病性变异的研究

1.2.1 有性生殖

1.2.2 菌丝融合现象

1.2.3 突变

1.2.4 准性生殖

1.2.5 转座子

1.3 稻瘟病菌的遗传多样性

1.4 稻瘟病菌无毒基因的克隆研究

2 水稻抗稻瘟病性基因的遗传、定位和克隆

2.1 水稻稻瘟病抗性基因遗传

2.2 水稻稻瘟病抗性基因的定位

2.3 水稻抗稻瘟病基因的克隆

3 分子标记辅助选择

3.1 遗传标记的发展

3.2 DNA 分子标记

3.2.1 基于DNA-DNA 杂交的DNA 标记

3.2.2 基于PCR 技术的DNA 标记

3.2.3 基于 PCR 与限制性酶切技术相结合的 DNA 标记

3.2.4 基于单核苷酸多态性的 DNA 标记

3.3 标记辅助选择技术在水稻抗病育种中的应用

3.3.1 单个抗病基因转移

3.3.2 基因聚合

3.3.3 图示基因型选择（背景选择）

第二部分 分子标记辅助聚合3 个稻瘟病抗性基因

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 实验方法

1.2.1 杂交和实验材料构建

1.2.2 稻瘟病菌的培养

1.2.3 接种方法

1.2.4 育苗

1.2.5 病斑的调查和记载标准

1.2.6 分子检测

2 结果与分析

2.1 部分水稻保持系对6 个菌株的抗病反应

2.2 特异性菌株及多态性分子标记的筛选

2.2.1 特异性菌株的筛选

2.2.2 抗稻瘟病基因的连锁标记的筛选

2.2.3 供体亲本抗稻瘟病基因的抗性遗传

2.3 分子标记辅助聚合水稻抗稻瘟病基因

2.3.1 特异菌株接种聚合稻瘟病基因

2.3.2 分子标记辅助聚合稻瘟病抗性基因的验证

2.3.3 聚合抗性基因的纯合型单株选择及接种鉴定

2.3.4 聚合基因向受体亲本的转移

2.4 标记检测与菌株鉴定结果的比较分析

2.5 基因聚合对水稻稻瘟病抗性的影响

3 讨论

3.1 本研究改良的杂交稻亲本的应用前景

3.2 分子标记辅助选择的优点

3.3 分子标记辅助选择和菌株接种鉴定相结合

3.4 持久抗性在抗性育种中的应用

3.5 聚合基因的抗性效应分析

3.6 分子标记应用于作物遗传育种研究中存在的问题和难点

3.7 分子标记在植物遗传育种中的应用前景

参考文献

致谢

发布时间: 2007-11-21

参考文献

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