水稻抗纹枯病数量基因qSB-11～（Le）的精细定位、效应研究及其候选基因分析

论文摘要

纹枯病是世界性的水稻三大病害之一,严重发生时可导致巨大的产量损失和严重的品质降低。水稻纹枯病的致病菌为立枯丝核菌（Rhizoctonia solani Kühn）,属于宽寄主范围的半腐生真菌,除了水稻以外,还可以侵染小麦、玉米、大豆等作物。在我国南方稻区的很多地方,纹枯病已经成为水稻的第一大病害。然而,相对于水稻的另2大病害（白叶枯病和稻瘟病）而言,水稻对纹枯病的抗性属于典型的数量性状,不存在主基因抗性。现有种质资源中也未发现表现免疫或高抗的品种。因此,深入挖掘现有资源中的数量抗性基因（Quantitative trail locus,QTL）,不仅具有重要的实践应用价值,而且可以对数量抗病性的机理研究提供帮助。截至目前,在水稻的多个研究群体上一共检测到30个左右的抗纹枯病QTL,涉及到全部的水稻12条染色体。其中一个抗性QTL-qSB-11,在之前的多个研究中均被检测发现,具有较高的重演性。其抗性等位基因（qSB-11Le）来自相对感病品种Lemont,而感病等位基因（qSB-11Tq）则来自相对抗病的籼稻品种特青。在qSB-11置信区间（RM167-RG118-RM202-G44）内未检测到株高、生育期等间接影响纹枯病发生发展的性状的QTL。本研究对qSB-11开展了深入研究。结合分子标记辅助选择技术,在Lemont（轮回亲本）和特青的回交BC4F1群体中,选择到1个单株,其具有的遗传背景十分相似于轮回亲本Lemont,但在qSB-11的置信区间上表现为杂合基因型。在该单株的后代群体（BC4F2）中,结合qSB-11置信区间内的标记基因型,分别筛选出杂合基因型（qSB-11H）、轮回亲本Lemont型（qSB-11Le）和非轮回亲本特青型（qSB-11Tq）等个体单株组成的3种群体。对这3种群体进行了有重复的纹枯病抗性鉴定。结果表明:qSB-11Le的抗性效应具有剂量性特征,即其加性效应在-0.5级左右（减轻纹枯病病级0.5级）,而纯合状态时可减轻病级1级左右;从水稻分蘖末期至成熟期,qSB-11Le均能提供一定水平的抗病效应。在上述qSB-11Tq类型的BC4F2群体中,继续进行背景筛选并获得Lemont的近等基因系NIL-qSB11Tq,其在qSB-11置信区间上被特青染色体片段所替代。利用这一对近等基因系材料,本研究开展了纹枯病的产量损失率实验,实验中设置了3种纹枯病发病条件:不发病、一般发病和重发病。结果表明:在纹枯病重发生条件下（病级在8级左右,0-9级评级标准）,qSB-11Le能挽回的产量损失率达到10.71%

论文目录

• 符号说明
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 文献综述
• 第1章 植物抗病机制研究
• 1.0 前言
• 1.1 质量抗病性
• 1.2 植物的防卫反应
• 1.3 数量抗病性
• 第2章 水稻纹枯病及其相关的抗性研究
• 2.0 前言
• 2.1 水稻纹枯病
• 2.2 水稻抗纹枯病研究
• 研究背景及本研究的提出
• 本研究的技术路线
• 第二部分 研究报告
• Le 的抗性效应及其育种应用价值'>第3章 qSB-11^Le的抗性效应及其育种应用价值
• 3.0 摘要
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.3 结果分析
• 3.4 讨论
• Le 的精细定位'>第4章 qSB-11^Le的精细定位
• 4.0 摘要
• 4.1 前言
• 4.2 材料方法
• 4.3 结果分析
• 4.4 讨论
• Le 的侯选基因分析'>第5章 qSB-11^Le的侯选基因分析
• 5.0 摘要
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.3 结果分析
• 5.4 讨论
• 全文结论及下一步计划
• 论文作者自评部分
• 附1 用于 MAS 过程中的117 个标记在基因组中的分布
• 附2 4个水稻品种中 ORF10 编码序列的多序列比对
• 附3 4 个水稻品种中的 ORF10 氨基酸序列的多序列比对
• 附4 水稻品种日本晴中 ORF10 和 ORF11 之间的氨基酸序列比对
• 附5 纹枯病病级评价标准
• 附6 DNA 提取及 PCR 分析
• 附7 RNA 完整性的甲醛凝胶电泳检测
• 博士研究生期间发表的论文
• 致谢