应用外选35和七丝占重组自交系 群体初步定位抗稻瘟病QTL

以中国华南地区曾普遍使用的抗瘟性水稻材料外选35和广东最早的优质食味好的品种七丝占为亲本材料，建立的重组自交系群体。利用广东省水稻育种新技术暨农业部水稻遗传改良重点实验室分离的广东稻区稻瘟菌ZC-13和ZC-15两个小种进行单小种接种鉴定抗瘟性，利用QTLmapper 2.0进行抗瘟性QTL定位分析。结果共检测到2个QTL，均位于第12号染色体的RM117-RM179区间。对由外选35育成的7个抗性品种进行检测分析，所选的品种该区段均来源于外选35，初步验证该区段可能含抗稻瘟病位点。     

黑龙江省部分稻区稻瘟病菌生理小种鉴定

正研究表明,水稻品种抗瘟性"丧失"的主要原因是稻瘟病菌优势生理小种的形成及病原物的变异,小种的变化随品种的更替而变化,这是各稻区的普遍规律。我国在1976年成立全国稻瘟病菌生理小种联合试验组以后,经过研究筛选出特特普等7个中国稻瘟病菌生理小种鉴别品种,并在全国应用,初步探明了我国稻瘟病菌生理小种的类型和分布,为水稻抗瘟育种和抗瘟品种的合理利用奠定了基础。黑龙江省是东北粳稻的主产区,但由于稻瘟病菌生理小种的复杂多变,一些抗病品种随着种植年限的延长,抗性逐渐丧失,造成病害的流行,     

吉林省水稻品种对稻瘟病的抗性分析

选用22个稻瘟菌鉴别菌株,采用离体叶片接种法对吉林省全部水稻主栽品种及育种材料(98个)的抗瘟性进行了鉴定.结果显示,吉林省主栽水稻品种对稻瘟病的抗性较弱,高达98%的供试品种均可以被稻瘟菌不同程度地侵染;本研究筛选到3个品种:超级稻2号、吉粳801、吉粳806,具有极高的抗瘟性,为将来克隆新的抗瘟基因及培育新的抗瘟品...     

利用高世代回交群体定位水稻广谱抗稻瘟病QTL

稻瘟病是水稻(Oryza sativa L.)三大病害之一,对水稻产量和品质造成了严重的影响。本研究利用优良恢复系R287与广谱抗稻瘟品种细麻线的BC3F1回交群体构建的分子标记遗传连锁图谱,并通过全生育期自然诱发稻瘟病进行抗性鉴定。结果显示,全基因组分析共定位到16个抗叶瘟和13个抗穗颈瘟相关的QTLs,所有抗性QTL均来源于细麻线。其中q BR3是位于第3染色体上同时控制水稻叶瘟和穗颈瘟抗性效应的QTL,其能够提高叶瘟抗性2个数量级和降低穗颈瘟发病率40%左右。q BR3对叶瘟和穗颈瘟的抗性LOD值分别为18.63和22.77,解释的表型变异率分别为21.20%和26.10%。通过对水稻已有稻瘟病抗性位点的定位结果分析,发现q BR3可能是一个新的广谱抗性QTL位点。本研究结果为稻瘟病抗性育种提供了新的基因资源。     

21个稻瘟菌株毒力与42个水稻品种抗瘟性的系统聚类分析

通过对42个水稻品种进行人工离体叶片接种,明确供试水稻品种对21个稻瘟菌株的抗普和病级并在此基础上对42个水稻品种抗瘟性作了初步研究。分别按供试21个稻瘟菌株毒力差异和42个水稻品种抗瘟性的多个抗性指标进行系统聚类分析。将供试稻瘟菌株分为七类,其菌株毒力差异显著,菌株毒性频率和平均毒力之间呈现高度负相关。把水稻品种分为七类,其中第三类的第一组抗性最好,抗普在85%~100%,病级4.0以下。结果对选育水稻抗瘟新品种、合理布局区内抗性水稻和防治稻瘟病爆发具有一定的实际意义。     

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。     

稻瘟病菌生理小种的研究与应用

１９９６～１９９７年应用全国统一的稻瘟病菌鉴别品种，对金沙县分离到的１６８个单孢有效菌株进行稻叶离体接种鉴定、鉴定出该县的稻瘟病菌有８个群４３个生理小种。其中优势生理小种有３个，分别为ＺＢ１３、ＺＢ２９和ＺＥ３。应用病圃中的稻瘟病菌生理小种，鉴定出抗穗瘟的材料４４份。用生理小种ＺＢ１３接种金沙县水稻主栽品种的离体稻叶，结果全部品种都感病。目前筛选出防治稻瘟病效果较好的农药是三环唑、稻瘟灵和新克瘟散。     

越冬栽培稻产量性状相关QTL定位

越冬栽培稻是一类能越过自然冷冬季节并在第2年春季萌芽、正常开花结实、收获稻谷的水稻品种。本文通过对越冬栽培稻产量性状QTL分析,明确产量相关性状的遗传规律,旨在进一步解析越冬栽培稻产量性状的遗传机制,为育种创新利用提供理论依据。以3份越冬栽培稻构建的3个半同胞F2群体为材料。各考察15个产量相关性状,利用Excel 2003、GraphPad Prism 5.0和QTL IciMapping 4.10软件分析数据、绘制遗传图谱、定位QTL和联合分析。结果表明,产量性状表型值在3群体中呈连续正态分布,表现为数量性状遗传。共检测到37个QTL和26对上位性QTL,贡献率分别介于2.32%～36.31%和1.04%～2.05%;检测到9个同时影响2个及以上产量性状(一因多效)QTL标记区间;以联合分析检测到13个产量性状相关QTL,其中4个QTL区间与单群体检测QTL区间重叠;越冬栽培稻产量相关性状QTL以加–显性效应遗传为主、上位性遗传效应为辅。本研究将为越冬栽培稻产量相关基因挖掘及育种创新利用奠定基础。     

水稻种质资源稻瘟病抗性全基因组关联分析

稻瘟病是一种对全球水稻生产威胁极大的真菌性病害,鉴定抗稻瘟病基因并将其导入到现有感病品种改良品种的抗性是控制这种病害的有效途径。本研究利用5个稻瘟病菌株鉴定了212份籼稻和235份粳稻种质资源的苗瘟抗性,分别筛选到8个和12个抗全部5个菌株的籼稻和粳稻种质材料。采用全基因组关联分析在籼粳混合群体、籼稻和粳稻种质资源中共定位到43个影响水稻苗瘟抗性的QTL,抗GD00-193、GD08-T19、GD17-CQ16、HB1708和HLJ13-856菌株的QTL分别为9、4、14、14和2个。其中, 12个抗病QTL仅在籼稻亚群中检测到, 7个仅粳稻亚群中检测到,1个为籼粳2个亚群共同检测到,说明籼稻抗稻瘟病总体好于粳稻,而且稻瘟病抗性存在明显的籼粳分化。同时影响水稻对2个及2个以上菌株的抗性或在2个及2个以上群体中同时被定位到的QTL共计11个,利用候选区间关联分析和单倍型分析鉴定到23个抗病候选基因,不同抗病候选基因在籼、粳群体中的分布频率不同。研究结果为水稻品种稻瘟病抗性分子改良提供种质资源和有利基因信息及不同抗病基因的育种利用策略。     

SSR对黑龙江省主栽水稻品种抗瘟基因Pi-1的检测分析

应用水稻稻瘟病抗性基因Pi-1紧密连锁的3个微卫星标记RM144、RM224和MRG4766对黑龙江省49主栽水稻品种(系)进行抗瘟基因Pi-1检测分析。结果表明,用3个与抗瘟基因Pi-1紧密连锁的SSR标记同时对抗瘟基因Pi-1有检测是非常有效的途径,检测到富士光等14个水稻品种(系)含有Pi-1抗瘟基因,明确了该基因在黑龙江省水稻品种(系)中的分布情况,为分子育种、合理搭配种植品种等提供了理论依据。     

1092份水稻材料稻瘟病抗性鉴定及抗性标记分析

在福建省沙县稻瘟病重发区,对1092份水稻材料进行连续3年的田间苗叶瘟和穗茎瘟的自然鉴定,供试材料中高抗、抗、中抗、中感、感和高感材料分别为124、99、121、545、156和47份。利用14个与抗性基因紧密连锁的SSR标记及3个源于抗病基因序列的显性标记,对其中130份抗性较好的材料进行了遗传背景分析,14个SSR标记引物共扩增到87个等位位点,每一标记的等位位点变幅为2～13个,平均为6.2个,每个SSR位点的多态性信息含量(PIC)变化范围为0.379～0.9,平均为0.695;不同抗性亲本材料出现抗性基因的标记为2～9个,其中与抗病基因Pi35、Pi-yt及Pi-ta相对应的标记RM1003、RM202和YL155/YL87的概率较高。     

Performance of different rice genotypes against blast pathogen through linked molecular markers

In order to study the function of blast resistance gene and estimate resistance scale to Pyricularia grisea Sacc., the cause of Rice Blast Disease in rice, we evaluated 58 rice genotypes for phenotypic and molecular assessment. Phenotypic tests were conducted in a blast upland nursery and also in the greenhouse by using specific races of blast IA-82 and IA-90 in the greenhouse and local races for the nursery. The traits assessed consisted of infection type (IT), percent diseased leaf area (DLA) (in both nursery and greenhouse), and lesion number (LN), lesion size (LS, mm2) only in greenhouse conditions. Molecular assessment was done by using three STS, JJ80, JJ81, and JJ113, and four microsatellite markers, RM224, RM277, RM463, and RM179 which are linked to resistance genes on rice chromosomes. Genotypes had different reactions against blast races in the phenotypic part of experiment. Consequently, all genotypes were divided into three groups with high, intermediate, and susceptible resistance. Our results indicated that partial resistant genotypes are preferable for achieving durable control. Eventually, the association test between molecular data and phenotypic results showed that there is a significant level for some of the SSR markers. This means there is at least one race-specific resistance gene in the genetic sources of these genotypes that bring about resistance functions to the blast races. These results demonstrated the existence of functional resistance genes in Iranian rice genotypes. Thus, these functional genes are responsible for some parts of resistance that have been measured in phenotypic tests. Our results could be useful for breeding programs to make some modifications in the rice germplasm and would also be applicable for the marker-assisted selection process.     

应用剩余杂合体衍生的近等基因系定位水稻株高QTL

为挖掘有育种利用价值的水稻株高新基因,以来源于‘Katy’/‘湘743’且在第1染色体RM11383-RM1198区间杂合的一个剩余杂合体RHL1030 (F₁₀)为材料,遗传分析RHL1030衍生群体,显示在该区间鉴定到控制株高QTL,增效等位基因来自于‘湘743’。应用SSR标记检测,从RHL1030衍生群体筛选杂合区间分别为RM3411-RM11782和RM6703-RM1198的两个单株,自交一代形成2个F₂群体,验证并界定株高QTL在RM6703-RM1198区间。从RM6703-RM1198区间分离群体筛选RM6703-RM8085区间杂合的3个单株和RM5389-RM1198区间杂合的1个单株,自交一代形成4个F₂群体,从群体中分别筛选母本纯合型、父本纯合型和杂合型单株各40株构成近等基因系进行方差分析,最终界定株高QTL在RM11782-RM5389区间,物理位置34.17M~35.73 Mb。本研究定位到一个新的控制株高QTL,为改良水稻株型提供资源。     

籼稻稻米品质性状遗传特点新解析

本研究以丝苗型籼稻优质品种七丝占与抗稻瘟病品种外选35为亲本杂交,从F_2代开始采用单粒传法构建了含543个株系的重组近交系(RILs)群体,并分析了群体中各株系包括整精米率、垩白粒率、垩白大小、垩白度、透明度、直链淀粉含量和胶稠度共7个稻米品质性状的基因分布频率和性状相关性.根据实验数据分析结果,我们推测RILs群体中7个性状都符合2个基因控制的遗传模式,并存在4类遗传频率分布:(Ⅰ)两亲本间有极端差异的2个等位基因分离,其中一个亲本含2个增效等位基因,另1个亲本为2个减效等位基因的杂交类型,直链淀粉含量性状属于该分布类型;(Ⅱ)2个亲本各有1个增效等位基因,表现为2个中等值材料的杂交类犁,包括的性状类型为透明度和垩白大小;(Ⅲ)两个较低值亲本杂交类型,实际上2个亲本共同有1个减效等位基因,另有1个等位基因的差异,相应性状为垩白度和垩白粒率:(Ⅳ)2个较高值亲本杂交,2个亲本各有1个增效等位基因,另有1个等位基因的差异,包含性状为整精米率和胶稠度.各性状间相关系数分析表明,垩白粒率、垩白度、透明度和直链淀粉含量这4个性状存在2个等位基因的高度连锁(75%);垩白度与垩白粒率/垩白大小之间呈极显著正相关;直链淀粉含量与垩白粒率/垩白度之间呈极显著正相关;整精米率与垩白粒率/垩白度之间呈显著负相关;直链淀粉含量与胶稠度之间呈显著负相关;其它性状之间无显著相关性.     

水稻野败型细胞质雄性不育恢复基因Rf3的定位

以珍汕97A/明恢63的F2群体为材料,应用SSR标记对水稻野败型恢复基因Rf3进行定位。该试验从F2分离群体中筛选出119个极端不育单株组成隐性基因定位群体。针对水稻第1染色体短臂Rf3所在染色体的可能区间,应用37个SSR标记检测亲本,从16个多态性标记中挑选出9个检测定位群体。结果表明物理位置连续排列的SSR标记RM10353、RM1195和RM3746各有8个单株与Rf3基因发生了单交换,且重组子数表现为最少,据此可将Rf3定位于这3个标记的两侧标记内。因此最终将Rf3定位在相距679.9 kb的SSR标记RM10338和RM10376之间。     

Mapping of a blast field resistance gene Pi39(t) of elite rice strain Chubu 111

We investigated the mode of inheritance and map location of field resistance to rice blast in the elite rice strain Chubu 111, and yield under severe blast conditions. Chubu 111 carries the complete resistance gene Pii, although field testing showed this strain to be susceptible to infection. The level of field resistance of Chubu 111 was so high that chemicals used to control blast were not required, even in an epiphytotic area. Genetic analysis of field resistance to blast in 149 F₃ lines derived from a cross between Chubu 111 and the susceptible cultivar ‘Mineasahi’ suggested that field resistance is controlled by a dominant gene, designated Pi39(t), that cosegregates with the single sequence repeat marker loci RM3843 and RM5473 on chromosome 4. Comparative studies of polymorphism at RM3843 among Chubu 111 and six cultivars or lines in its pedigree suggested that the donor of the resistance gene was the Chinese cultivar ‘Haonaihuan’. Marker‐assisted selection of Pi39(t) should be useful in rice‐breeding programmes for field resistance to blast.     

一个粳稻来源抗稻瘟病基因的鉴定、遗传分析和基因定位

7001S是一个广谱抗稻瘟病的粳稻两用核不育系,对来自全国不同稻区的22株稻瘟病菌系均表现为高度抗性。通过构建7001S/80-4B F2群体的遗传分析和初步定位表明,F2分离单株对稻瘟病菌的抗性呈明显的抗、感双峰分布,抗感分离符合3﹕1的理论比例,说明粳稻7001S对稻瘟病菌的抗性由1对显性核基因或一个显性QTL位点控制,并将该基因初步定位于第11染色体长臂末端。进一步通过扩大遗传群体和分子标记开发,利用基于BSA的隐性群体分析技术,将目的基因精细定位于P21-2415和RM27322之间约310 kb的范围内,并获得了可用于分子标记辅助选择的紧密连锁和共分离分子标记,同时对目标基因所在区域进行基因预测,初步确定了候选基因。为进一步开展该抗稻瘟病基因的克隆、功能验证和抗病机理研究,以及通过分子标记辅助选择技术培育抗稻瘟病水稻新品种等工作奠定了基础。     

粳稻品种吉粳809的稻瘟病抗性基因分析

稻瘟病是水稻生产中危害最为严重的病害之一,种植抗病品种是抵御稻瘟病危害的有效措施。本研究利用吉粳809的2个亲本材料吉粳88与93072配制的回交分离群体进行稻瘟病人工接种,采用抗、感极端分池法定位双亲的稻瘟病抗性基因,结合基因型分析,推断吉粳809的抗性基因组成。结果表明,回交群体对强致病菌GD9-1表现为4个主效抗病基因Pi-2(t)、Pi-7-1(t)、Pi-7-2(t)和Pi-11(t)分离,对弱致病菌GD19-1表现单个主效抗病基因Pi-2(t)分离,其中Pi-2(t)基因同时抗2个菌株。除Pi-2(t)位点抗性等位基因来自吉粳88,其余3个位点的抗性等位基因均来自93072。比较基因组研究表明,Pi-2(t)可能与Pi-b等位,Pi-11(t)可能与Pi-47(t)或Pik等位,而Pi-7-1(t)和Pi-7-2(t)是2个新的抗性位点,分别与RM21260和RM8037连锁,遗传距离为0.11 cM和6.97 cM。利用与上述4个抗病位点紧密连锁的SSR标记和来自3K水稻种质资源重测序开发的55K芯片鉴定抗性位点吉粳809与双亲基因型的异同,推断吉粳809抗性基因组成,发现吉粳809携带轮回亲本吉粳88的Pi-2(t)和来自供体亲本93072的Pi-11(t) 2个基因,合理地解释了吉粳809抗性明显好于吉粳88的原因。对如何通过不同主效抗性基因聚合特别是充分利用原来抗病品种中“丧失”抗性残效基因来改良品种的稻瘟病抗性进行了讨论。     

Identification of microsatellite markers linked to the blast resistance gene <Emphasis Type="Italic">Pi-1(t)</Emphasis> in rice

The present work was conducted to identify microsatellite markers linked to the rice blast resistance gene Pi-1(t) for a marker-assisted selection program. Twenty-four primer pairs corresponding to 19 microsatellite loci were selected from the Gramene database (www. gramene.org) considering their relative proximity to Pi-1(t) gene in the current rice genetic map. Progenitors and DNA bulks of resistant and susceptible families from F₃ segregating populations of a cross between the near-isogenic lines C101LAC (resistant) and C101A51 (susceptible) were used to identify polymorphic microsatellite markers associated to this gene through bulked segregant analysis. Putative molecular markers linked to the blast resistance gene Pi-1(t) were then used on the whole progeny for linkage analysis. Additionally, the diagnostic potential of the microsatellite markers associated to the resistance gene was also evaluated on 17 rice varieties planted in Latin America by amplification of the specific resistant alleles for the gene in each genotype. Comparing with greenhouse phenotypic evaluations for blast resistance, the usefulness of the highly linked microsatellite markers to identify resistant rice genotypes was evaluated. As expected, the phenotypic segregation in the F₃ generation agreed to the expected segregation ratio for a single gene model. Of the 24 microsatellite sequences tested, six resulted polymorphic and linked to the gene. Two markers (RM1233*I and RM224) mapped in the same position (0.0 cM) with the Pi-1(t) gene. Other three markers corresponding to the same genetic locus were located at 18.5 cM above the resistance gene, while another marker was positioned at 23.8 cM below the gene. Microsatellite analysis on elite rice varieties with different genetic background showed that all known sources of blast resistance included in this study carry the specific Pi-1(t) allele. Results are discussed considering the potential utility of the microsatellite markers found, for MAS in rice breeding programs aiming at developing rice varieties with durable blast resistance based on a combination of resistance genes. Centro Internactional de Agricultura Tropical (CIAT) institute where the research was carried out