水稻对黑条矮缩病的抗性遗传分析及基因定位

论文摘要

水稻黑条矮缩病是由灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen, SBPH）以持久性不经卵方式传播的引起的恶性病毒病,其病原为水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus, RBSDV）.该病最先由日本报道,我国水稻黑条矮缩病最早发生于1963年浙江省余姚县,曾于1963-1967年在浙江严重发病,1967年后迅速减轻,80年代后发病趋势逐年加重,据江苏省植保站统计,江苏2007年病害发生面积为2.05×104hm2,2008年病害发生面积迅速增长至2.67×105hm2,2009年持续增长到3.33×105hm2,严重危害了水稻安全生产。由于灰飞虱传毒的持久性和瞬时性,导致防虫治病面临很大困难。因此,选育优良的抗病品种是最为经济环保和长效的方法之一。故挖掘抗水稻黑条矮缩病的水稻资源,定位水稻黑条矮缩病的抗性基因并利用分子标记辅助选择的方法培育出抗水稻黑条矮缩病的水稻新品种是当前控制该病害的重要策略。本研究分析了水稻品种淮稻5号和Tetep对水稻黑条矮缩病以及介体灰飞虱的抗性特征,同时利用淮稻5号和Tetep的F2群体构建一张水稻遗传连锁图谱,分析了F2：3家系对水稻黑条矮缩病的室内人工接种鉴定结果并检测水稻黑条矮缩病抗性数量性状基因座。主要研究结果如下：1、为筛选出抗水稻黑条矮缩病的水稻品种,采用苗期鉴定进行室内人工接种、非嗜性和抗生性实验,分析了淮稻5号和Tetep对黑条矮缩病毒和介体灰飞虱的抗性特征。结果表明Tetep表现为弱非嗜性,淮稻5号表现为无非嗜性；同时淮稻5号、Tetep均表现出无抗生性。水稻的抗性特征说明水稻品种对水稻黑条矮缩病的抗性主要来自于对病毒的抗性,而非对介体灰飞虱的抗性。研究结果为水稻黑条矮缩病抗性育种抗性资源的选择提供了依据。2、选择663对SSR引物来自http://www.gramene.org,检测到有174对引物在亲本间有多态性,多态率为26.24%,利用104个SSR分子标记构淮稻5号/TetepF群体的分子连锁图谱,全长2125.1 cM,平均图距为21.1 cM。各个位点较均匀分布在12条染色体上。该图谱的构建为水稻黑条矮缩病抗性QTL定位、克隆以及分子标记辅助育种奠定了良好的基础。3、2010年正季种植该138个F2：3家系,并对其进行水稻黑条矮缩病的室内人工接种鉴定,其发病率在1-100%之间呈连续分布,但不是标准的正态分布,说明该性状为数量性状。利用Windows QTL Cartographer V2.5软件对F2：3家系的抗性进行考察,共检测到4个控制抗病性的QTL,分别位于第3、5、11染色体上,其中第3、11染色体上各有1个位点,第5号染色体上有2个位点。位于第5染色体上的qRBSDV-5-2贡献率最高,为24.58%,是主效QTL。新黑条矮缩病抗性位点能在水稻抗黑条矮缩病基因克隆和抗性分子标记辅助选择（MAS）育种实践中加以应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 第一章 水稻基因组信息及分子标记的应用
• 1 水稻基因组测序
• 1.1 DNA分子标记
• 1.1.1 基于分子杂交的分子标记技术
• 1.1.2 基于PCR技术的分子标记技术
• 1.1.3 基于限制性酶切和PCR技术的DNA标记
• 1.1.4 基于DNA芯片技术的分子标记技术
• 1.2 遗传图谱
• 1.3 物理图谱
• 2 SSR分子标记的应用
• 2.1 分子遗传图谱的构建和基因定位
• 2.2 品种资源亲缘关系鉴定
• 2.3 水稻遗传多样性分析
• 2.4 分子标记辅助遗传育种
• 第二章 水稻黑条矮缩病的研究进展
• 1 水稻黑条矮缩病的病原学
• 2 水稻黑条矮缩病症状特点
• 3 水稻黑条矮缩病传播介体灰飞虱的基本特点
• 4 水稻黑条矮缩病的发生及防治
• 5 水稻黑条矮缩病抗性鉴定方法及抗性品种的筛选
• 5.1 抗性鉴定方法的比较
• 5.2 水稻抗性品种的筛选
• 6 水稻品种抗病性和抗虫性的关系
• 7 水稻抗黑条矮缩病的遗传分析和基因定位
• 8 本研究的目的及意义
• 第二部分 研究内容
• 第一章 水稻品种淮稻5号和TETEP对水稻黑条矮缩病与介体灰飞虱的抗性评价
• 1 材料与方法
• 1.1 水稻材料和接种体的准备
• 1.2 水稻对黑条矮缩病的室内人工接种鉴定
• 1.3 水稻对黑条矮缩病重病区自然鉴定
• 1.4 水稻抗虫性鉴定
• 1.4.1 非嗜性测定
• 1.4.2 抗生性测定
• 2 结果与分析
• 2.1 毒源和介体的获得
• 2.2 水稻对黑条矮缩病的抗性鉴定
• 2.3 水稻抗虫性鉴定
• 3 讨论
• 2群体的连锁图谱'>第二章 利用SSR标记建立杂交F₂群体的连锁图谱
• 1 材料与方法
• 1.1 作图群体与引物
• 1.2 DNA提取（CTAB法）
• 1.3 PCR扩增
• 1.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 1.5 遗传连锁图谱的构建
• 2 结果与分析
• 2.1 多态性分析
• 2.2 遗传连锁图谱的构建
• 3 讨论
• 3.1 所构建分子连锁图谱的应用价值
• 3.2 SSR标记特点和多态性检出率
• 3.3 构图群体的选择
• 第三章 水稻抗黑条矮缩病的QTL检测
• 1 材料与方法
• 1.1 供试水稻材料
• 1.2 传毒介体灰飞虱
• 1.3 室内人工接种鉴定
• 1.4 QTL分析
• 2 结果与分析
• 2.1 水稻抗黑条矮缩病的室内人工接种鉴定
• 2.2 水稻抗黑条矮缩病的QTL分析
• 3 讨论
• 第四章 全文结论及创新之处
• 1 全文总结
• 2 全文创新之处
• 2.1 实验材料和方法的创新
• 2.2 实验结果的创新
• 参考文献
• 附录
• 在读期间发表和投稿论文
• 致谢