水稻抗稻瘟病基因的克隆及其分子育种研究进展

由子囊菌Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病一直是困扰水稻生产的难题。克隆水稻抗稻瘟病基因并通过分子育种手段培育抗性品种是防治稻瘟病最经济有效的方法。本文主要综述了国内外抗稻瘟病水稻品种资源的发掘现状,讨论抗稻瘟病基因的定位、克隆及其连锁标记研究进展,并描述了已克隆的水稻抗稻瘟病基因在染色体上的分布特点、等位性特征、结构特点以及作用方式,并对目前国内外通过分子标记辅助培育抗稻瘟病水稻品种的应用现状进行展望。     

四川水稻品种审定30年稻瘟病抗性鉴定的回顾与思考

水稻稻瘟病是水稻重要的真菌病害，严重时可导致水稻绝收，因此水稻品种的抗稻瘟病审定是一项重要的工作。为了加强对四川水稻品种抗稻瘟病审定工作的认识，笔者总结了水稻的重要地位、稻瘟病的流行危害及水稻品种抗稻瘟病鉴定工作，回顾了四川省水稻区试稻瘟病抗性鉴定工作的发展历程，介绍了国家南方区试稻瘟病抗性鉴定在长江上游的部署与发展。这为以后发展水稻品种抗病审定工作提供一定参考和帮助。     

杂交水稻不育系稻瘟病抗性鉴定试验

水稻稻瘟病是铜仁地区水稻生产中的重要病害之一，也是杂交水稻制种田最主要的病害。常年发病面积大，危害严重，造成损失在10％～30％，流行年份（如铜仁地区1993年）损失率高达50％以上。在种子生产实际中，稻瘟病的发生因不育系的不同而存在较大差异。在杂交水稻品种的选育过程中，不育系的抗性是决定品种抗性和种子生产风险的重要因素，为了摸清在我区常使用的几个主要不育系对稻瘟病的抗性，从而为杂交水稻品种选育和种子生产中对稻瘟病的针对性防治提供依据。2006、2007年在印江县的新业乡，铜仁市的和平镇和江口县的太平乡进行了两年不同地点的抗性监测试验，明确了不同不育系的抗感特性。     

四川稻瘟病抗性鉴定30年来的回顾与思考

水稻稻瘟病是水稻重要的真菌病害,严重时可导致水稻绝收,因此水稻品种的抗稻瘟病审定是一项重要的工作。为了加强对四川水稻品种抗稻瘟病审定工作的认识,笔者总结了水稻的重要地位、稻瘟病的流行危害及水稻品种抗稻瘟病鉴定工作,回顾了四川省水稻区试稻瘟病抗性鉴定工作的发展历程,介绍了国家南方区试稻瘟病抗性鉴定在长江上游的部署与发展。这为以后发展水稻品种抗病审定工作提供一定参考和帮助。     

重庆市通报2015年稻瘟病菌生理小种监测与水稻品种抗性鉴定结果

<正>2015年,重庆市种子管理站委托涪陵区农科所开展了重庆市稻瘟病菌生理小种监测及水稻品种抗性鉴定,以便明确重庆市稻瘟病菌生理小种组成、分布、变化趋势和水稻品种抗瘟性情况,为防治稻瘟病流行危害和品种合理布局提供科学依据。具体监测鉴定结果如下:1.2015年小种监测结果表明:目前重庆市稻瘟病菌生理小种组复杂多     

水稻稻瘟病防治方法研究进展

稻瘟病是水稻三大病害之一,生产上对稻瘟病的防治没有特效的方法。为了对未来水稻稻瘟病在生产实际应用上提供一些参考,分别从化学防治、抗性品种培育、生物防治、栽培管理方法等方面概述了水稻稻瘟病防治方法相关研究进展。分析了化学防治、抗性品种、生物防治、栽培管理在生产应用上的利弊,指出了抗性品种选育、合理栽培管理技术和高活性生物农药三者综合利用将是防治水稻稻瘟病有效的措施。     

连续阴雨天气对水稻灌浆中后期稻瘟病发生的影响

为明确水稻灌浆中后期的连续阴雨天气对稻瘟病发生的影响，本研究对镇江市2011—2016年10月份气象条件和稻瘟病发生情况进行相关性分析。结果发现：水稻灌浆中后期稻瘟病病情指数与10月份的平均低温呈正相关、相关系数0.929、关系极显著，与相对湿度≥90%的天数呈正相关、相关系数0.883、关系显著，与月降雨量呈正相关、相关系数0.761，与雨日呈正相关、相关系数0.671，与日照时数呈负相关、相关系数-0.775。10月份的连续阴雨天气和较高的平均低温对未防治区稻瘟病的影响程度重于对2次药剂防治区的影响；对防治区水稻稻瘟病的影响为枝梗瘟、谷粒瘟发生加重，对未用药区稻瘟病的影响为穗颈瘟发生加重；对感病品种稻瘟病发生影响较大，对中抗品种影响较小。因此，在连续阴雨天气到来前，建议使用不同作用机理的药剂再防治1次，对稻瘟病的后期扩展具有一定抑制作用，可有效减少褐斑谷粒比例，提高稻谷卖相、销售价格和农民收入。     

水稻品种对稻瘟病的抗性分析和利用评价

在通常进行的水稻品种抗稻瘟病研究中，大多采用稻瘟病菌优势小种混合接种方法来测定品种的抗瘟性。由于同一小种不同菌株仍然存在很多不同的致病类型，因此“代表性菌株”的代表性是有局限的。许多研究者更倾向于采用生物间遗传学的方法，直接用“大量的田间菌株”来进行品种抗瘟性鉴定。为了更有效、准确地为水稻抗病育种和抗瘟品种的合理利用提供科学依据，我们以江西省稻瘟病菌和水稻品种为材料，根据生物间遗传学的观点和基因对基因的假说，直接研究了寄主和病原物之间的相互作用。     

水稻稻瘟病广谱抗病新等位基因pi21 t的鉴定及其抗性应用

为不断发掘和鉴定新的抗性基因,从而克隆和利用广谱持久抗性基因,选育水稻广谱抗稻瘟病新品种,解决稻瘟病危害。根据已克隆的水稻稻瘟病广谱抗病隐性等位基因pi21的序列设计分子标记Pi21-1,对育种上高频率使用的广亲和品种02428进行PCR扩增,测序比较分析发现了新的等位基因类型,同时对广亲和品种02428进行田间稻瘟病接种鉴定,苗期鉴定结果为免疫,从而鉴定了一个广谱抗稻瘟病的新等位基因pi21t,为水稻广谱抗稻瘟病育种提供了新的有利资源。通过分子标记辅助选择,能够快速明确目标品种中所携带目标基因的等位基因型,从而加快水稻广谱抗稻瘟病育种的进程,提高抗病效率。     

以稻瘟病抗性基因分析为基础的水稻品种抗性布局研究

为实现哈尔滨水稻品种稻瘟病抗性合理布局,本研究于2011年以24个抗稻瘟病单基因系和12个水稻品种为靶标,以120个稻瘟病菌单孢菌株和22个稻瘟病菌鉴别菌株为选择压力,通过喷雾接种和离体接种方式完成试验,同时对部分结果进行了PCR复检,获得了各稻瘟病抗性基因利用价值和水稻品种含有稻瘟病抗性基因的准确信息,得出以下结论:124个稻瘟病抗性基因的抗谱在10.83%~93.33%,平均抗谱为38.09%;212个水稻品种共检测到稻瘟病抗性基因10个,pi-a基因出现频率最高;3结合两方面信息,初步制定单一品种和多品种抗稻瘟病布局方案。     

近年来中国水稻病虫害发生及趋势分析

水稻是中国重要的粮食作物之一，年种植面积3000万ha，约占粮食作物种植面积的1/3，稻谷产量占粮食总产量的45%。生物灾害是影响中国水稻稳产、高产的重要因素之一。全国每年因水稻病虫害为害虽经防治仍然造成经济损失400-500万t。稻飞虱、稻纵卷叶螟、水稻螟虫、稻瘟病、纹枯病是中国水稻生产上为害严重的几种重要的病虫害，2001-2004年全国水稻病虫害发生面积超过8500kha次，其中2003年稻飞虱、稻纵卷叶螟、水稻螟虫发生面积占总发生面积的72。5%。近年来水稻病虫在全国的发生特点表现为：一、大部地区病虫害发生较重，重大病虫暴发强度大。发生危害严重的病虫有水稻螟虫、稻纵卷叶螟、稻瘟病，发生程度中等以上的有稻飞虱、水稻纹枯病；二、次要病虫上升，为害加重。一些过去偶发性的次要病虫水稻条纹叶枯病、水稻细菌性条斑病、稻曲病等，发生面积扩大，发生程度明显上升，已经或正逐渐上升为重要病虫害；三、发生面积较大，波及面广。2004年以来，西北太平洋副热带高压强度偏强，厄尔尼诺事件将进一步发展，将有利于迁飞性害虫稻飞虱、稻纵卷叶螟的发生为害。近年来，随着粮食种植效益的提高，早稻面积将继续回升，单双季稻混栽面积将进一步加大，对水稻螟虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟发生为害有利；部分地区部分高产、优质但易感稻瘟病的水稻品种种植，有利于稻瘟病的发生流行。     

水稻稻瘟病抗性基因的归类分析及其功能研究进展

稻瘟病是世界水稻各稻区的主要病害之一.目前比较经济实效的稻瘟病控制方法是培育抗性水稻品种,传统遗传育种在提高水稻病害抗性方面做出了重要贡献,然而却存在着局限性,如优质品种却感病,抗病品种产量低,育种周期长,稻瘟病菌生理小种变异快等,使得传统育种陷入了僵局.随着分子生物学研究的深入,通过转基因和分子标记辅助选择的方法,选...     

分子标记辅助选育抗稻瘟病水稻新品种‘铁粳16’

稻瘟病是对水稻生产威胁最大的真菌病害,选育抗病水稻品种是防控该病最经济有效的途径。研究表明,聚合多个抗病基因可提高品种的抗性、拓宽抗谱。本研究以携带抗稻瘟病基因Pib的‘辽粳9234’和携带抗稻瘟病基因Pita的‘铁粳7号’为亲本,利用常规育种技术与分子标记辅助育种技术相结合从后代中鉴定到聚合抗稻瘟病基因Pita和Pib的后代。通过连续3年生产试验和米质分析,鉴定到1个同时具有抗稻瘟病基因Pita和Pib的稳定株系A-3,通过辽宁省水稻品种审定,命名为‘铁粳16’。人工接种结果表明‘铁粳16’较其亲本抗谱宽、抗性强。研究结果证实聚合Pita和Pib可提高水稻品种对稻瘟病的抗性,可为抗病基因聚合育种提供参考。     

重庆市水稻主栽品种对稻瘟病的抗性鉴定

采用分菌系人工接种与病圃自然诱发的方法，对2008年重庆市秀山、云阳、梁平等16个区、县提供的冈优725、冈优177、渝优1号等97个生产上推广种植的水稻品种进行抗瘟性鉴定。结果表明：测定品种的平均抗谱率为64．8％，抗谱率最高的为95．1％，最低的为26．8％，抗谱率高于50．0％的有71个，占78．9％；田间鉴定颈瘟达感病或高感的有82个，占84．5％。与近年鉴定结果相比，田间抗性有所下降。     

南充市水稻稻瘟病综合防控技术研究

为了减轻稻瘟病为害损失,减少农药用量、残留、环境污染和防治成本,确保水稻和粮食生产、稻谷质量与贸易和农业生态环境安全。多年来,通过采用系统监测、定期调查、田间普查、品种抗稻瘟性鉴定、稻瘟病菌生理小种监测、试验示范和气象资料分析等方法,开展了南充市水稻稻瘟病综合防控技术研究。结果表明,生产用品种稻瘟病感病程度越高,大田偏重发生至重发生的概率越大,反之,则越小。3~5年更换一次具有不同抗源的主推品种,搞好品种布局,实现多抗源品种集团当家,能有效降低稻瘟病的流行程度。首次探明了杂糯间栽对稻瘟病的控制效果,搞好病稻草处理和播栽前越冬菌源处理,实施健身栽培,采取药剂浸种、药剂浸秧带药移栽等,可推迟、减轻稻瘟病发生为害。探明了稻瘟病防治时期和次数,尤其是偏重至大发生年颈瘟必须在破口至抽穗初期和齐穗期预防2次,否则,将造成严重损失。探明了75%三环唑（丰登）预防颈瘟的效果和适宜用量,4%春雷霉素、20%三环唑和1000亿个/g枯草芽孢杆菌对叶瘟和颈瘟的防治效果和差异显著性,2% 8亿个/g井冈·蜡芽菌、41%春雷·稻瘟灵3种处理和化学农药75%三环唑（对照药剂1）与40%稻瘟灵（对照药剂2）预防颈瘟的效果及评价。搞好防治示范片和应急防控,可以显著提高防治效果,并带动大面积防控落实。1997年以来,全市水稻稻瘟病中偏重至大发生频率达50.0%,通过应用综合防控技术措施,稻瘟病得到有效控制,其实际损失率均控制在2%以下,共计少用农药4523 t,2014年有44129.1 hm2水稻基地、32.7万t稻谷获得无公害、绿色和有机农产品认证,经济、社会和生态效益显著。     

稻瘟病监测预测方法研究现状及流行风险评估体系构建初探

稻瘟病是水稻生产上最主要的病害之一,对稻瘟病的发生流行状况进行准确的监测预测是有效防治病害的前提和基础。分析了应用菌源信息、气象因子信息和水稻冠层光谱信息3个方面对稻瘟病监测预测的国内外研究现状,总结了现有监测预测方法存在的主要问题和技术难点,从系统研究的角度出发,提出了应用与稻瘟病发生相关多源信息构建病害流行风险评估体系的研究思路。提出的稻瘟病监测预测方法可提高病害的监测预测精度,同时也对其他病害监测预测的理论和方法具有重要的借鉴作用。     

北方国家水稻区域试验近15年参试品种分析

通过对2001-2015年北方稻区国家水稻区域试验数据分析,发现北方稻区参试品种数量稳中有增,区域试验规模不断扩大;水稻品种产量水平有了明显的提高,单产从2001年的9.08t/hm ²增加到2015年的10.11t/hm ²,增加了11.3%。通过分析产量构成因素发现,北方稻区必需有一定数量的有效穗数做基础,同时协调好穗粒数、结实率和千粒重的关系,才能获得较高的产量。北方水稻区域试验品种优质率平均在60%以上,品质总体较好;早熟中早粳和中熟中早粳品质优于黄淮粳稻组和晚熟中早粳。从主要米质指标上看,整精米率和直链淀粉含量相对较好,而垩白粒率和垩白度相对较差,是影响北方稻米品质的主要因素。北方稻区平均每年有32.7%的品种达中抗稻瘟病及以上水平,同时每年约有40%的品种因稻瘟病抗性不达标被淘汰;而且年度间稻瘟病抗性品种比例波动较大,说明北方水稻品种稻瘟病抗性不强、不稳定,稻瘟病抗性育种研究还需进一步提高和加强。     

分子标记辅助选育聚合抗稻瘟病基因Pi5及Pita的水稻新品系

稻瘟病是对水稻生产具有严重威胁的真菌病害,选育并推广聚合多个抗稻瘟病基因的抗病品种是防控该病最为经济有效的途径。本研究以携带不同抗稻瘟病基因的‘吉粳105’(Pita)和‘T639’(Pi5)为亲本杂交衍生的后代群体为试材,利用分子标记辅助育种技术,筛选到3个聚合抗稻瘟病基因Pita和Pi5的后代。并以其中一个株系‘吉2011TK50’为试验材料,利用人工接种鉴定、显微观察及定量PCR等技术研究‘吉2011TK50’的抗病表型及抗性分子机制。结果表明,抗稻瘟病基因的聚合能够增强该品系对稻瘟病的抗性。显微观察和抗稻瘟病基因表达分析发现,基因聚合株系在接种稻瘟病菌后24 h PR基因表达量显著升高,被稻瘟病菌侵染的细胞开始出现过敏性死亡等抗病反应,抑制了稻瘟病菌的进一步侵染。研究结果证实聚合Pita和Pi5可提高水稻品种对抗稻瘟病的抗性,这可为抗病基因聚合育种提供参考。     

转抗稻瘟病基因水稻遗传和表达的初步研究

稻瘟病是水稻三大病害之一,长期的生产实践证明,水稻抗瘟性品种的选育和利用是防治稻瘟病行之有效的措施。溶菌酶是一个广泛分布的酶家族,并且具有几丁质酶的活力,能够分解细菌或真菌细胞壁组分中多糖的糖苷键,从而抵御病原菌的侵染。本文以转溶菌酶基因水稻的10个株系当代及其后代为研究对象,对其农艺性状以及它们对稻瘟病的抗性水平变化进行研究,并利用PCR检测来研究外源基因在转基因株系各世代中的分离规律。结果表明:在R0、R1代群体中农艺性状、外源基因分离情况比较大,在R2代群体中只有个别株系分离较大。在R0代群体中单株之间的表现差异可能是由外源基因插入的位点和拷贝数不同而造成的,R1代表现出来的群体差异要比当代更大,在R1代中的差异可能是由于当代植株中的外源基因是杂合型,分离世代造成的,在R2代群体中由于外源基因趋于纯合,群体中株系相差小,同对照水平接近。与未转化株系比较,转基因植株进行了苗瘟、叶瘟和穗茎瘟的鉴定,在转基因的两个品系中溶菌酶基因的插入整合提高了转基因株系的抗稻瘟病的能力。