水稻抗白叶枯病基因在物理图谱上的锚定

到目前为止,经国际注册确认和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共35个。已被定位的抗性基因有26个,即第1染色体上有2个,Xa29(t)和xa34(t);第3染色体上有Xa11;第4染色体上有6个,Xa1、Xa2、Xa12、Xa14、Xa25(t)、Xa31(t);第5染色体上有xa5;第6染色体上有3个,Xa7、Xa27(t)、xa33(t);第7染色体上有xa8;第8染色体上有xa13;第11染色体上有9个,Xa3/Xa26、Xa4、Xa10、Xa21、Xa22(t)、Xa23、Xa30(t)、Xa32(t)、Xa36(t);第12染色体上有2个,xa25、xa32(t)。Xa1、xa5、xa13、Xa21、Xa23、xa25、Xa26、Xa27已成功克隆。文中利用GRAMENE网站公布的抗白叶枯病基因的分子标记,在日本晴的测序图谱Gramene Annotated Nipponbare Sequence 2009上进行物理图谱锚定,将已定位的26个抗白叶枯病基因锚定在其物理图谱的26个位点上,为抗白叶枯病基因的基因克隆、分子标记辅助选择奠定了基础。     

利用分子标记辅助选择聚合Xa4、Xa23和Pi9基因

利用常规回交育种结合分子标记辅助选择技术,将高抗水稻白叶枯病Xa4和Xa23基因、广谱高抗稻瘟病肿基因聚合到同一株系中,获得了三基因聚合的纯合株系。选用广西具有代表性的13个稻瘟病菌株、白叶枯病广致病型菌系P6和中国7个流行菌系对杂交后代进行人工接种鉴定,结果表明,聚合了Xa4、Xa23和pi9基因的株系09—371、09—375能同时抗白叶枯病和稻瘟病,对白叶枯病抗谱和抗性水平与供体材料W7相当,对稻瘟病的抗性与供体亲本75—1—127水平相当。Xa4、Xa23和Pi9三基因纯合株系可以作为水稻育种的多抗供体材料。     

玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合育种

利用转玉米PEPC基因水稻HPTER(高感水稻白叶枯病)和抗白叶枯病水稻HX-3(具有抗白叶枯病基因Xa25)杂交,获得F1杂种,并对F1杂种进行花药培养,获得42株二倍体植株。通过对这些植株后代进行抗白叶枯病性鉴定,PEPC酶活性和光合速率测定及PCR检测,最后获得同时具有玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合株系7个,这些株系的农艺性状较HPTER有较大改善,可作为培育高产、抗白叶枯病水稻新品种的种质资源。     

26份水稻材料白叶枯病和稻飞虱病抗性基因检测与分析

对26份水稻材料进行抗病基因检测,包括8个白叶枯病抗性基因(Xa1、xa5、Xa7、xa13、Xa21、Xa23、Xa26、Xa27)和2个稻飞虱病抗性基因(Bph14、Bph15).其中23份水稻材料中含有Xa1基因材料20份,含xa5基因材料20份,含Xa7基因材料23份,含xa13基因材料12份,含Xa21基因材料9份,含Xa23基因材料23份,其中抗性4份,感性19份,含Xa26基因材料23份,含Xa27基因材料21份,其中抗性5份,感性16份.另有3份材料进行稻飞虱病抗性基因Bph14、Bph15检测,检测结果表明这3份材料均含有Bph14、Bph15基因.选取13个已报道的基因标记或连锁标记检测26份杂交稻材料,初步确定了其抗白叶枯病和抗稻飞虱病等位基因分布和利用情况,为水稻基础材料的筛选、亲本材料的选择及育种应用提供了良好的参考.     

利用分子标记改良水稻白叶枯病抗性的研究

利用分子标记技术对转抗白叶枯病基因 (Xa2 1)的明恢 63和 80 4B后代进行跟踪筛选 ,得到了纯合稳定株系。同时对转基因恢复系明恢 63进行配组试验 ,对转基因 80 4B纯合稳定系进行不育系的转育 ,并对其配组和转育后代进行PCR分析和人工接菌 ,结果表明Xa2 1基因能稳定遗传表达 ,并出现了一些既抗白叶枯病又有增产潜力的组合     

水稻抗白叶枯病近等基因系CBB30的培育及Xa30(t)的初步定位

 【目的】将普通野生稻资源Y238所携有的抗白叶枯病新基因Xa30(t)导入栽培稻JG30，培育近等基因系，进行分子标记定位，以便应用于育种实践。【方法】以感病籼稻品种JG30为轮回亲本，Y238为供体进行杂交、回交、自交培育近等基因系；以JG30/Y238的一个BC6F2代群体为定位群体，利用分离集团分析法（BSA），借助SSR、EST、STS等分子标记对Xa30(t)进行分子标记定位。【结果】成功培育了携有Xa30(t)基因的水稻抗白叶枯病近等基因系CBB30。从343个分子标记中筛选出4个能揭示抗感多态性的标记RM1341、V88、C189及03STS，用该4个标记对BC6F2代群体303个单株进行分子检测和连锁分析，结果表明上述4个标记均位于水稻第11染色体长臂，与Xa30(t)的遗传距离分别为11.4 cM、11.4 cM、4.4 cM及2.0 cM，且它们位于Xa30(t)基因的同一侧。【结论】通过构建近等基因系及分子标记检测找到4个与Xa30(t)基因连锁的标记RM1341、V88、C189及03STS，将Xa30(t)基因定位于水稻第11染色体长臂上。     

水稻抗白叶枯病基因及其抗病机理的研究进展

水稻白叶枯病是由Xanthomonasoryzaepv．oryzae致病菌引起的全球性水稻病害。到目前为止,已有26个抗病基因被发现,有10个基因已在染色体上被定位,包括显性基因Xa1、Xa4、Xa21andXa26(t)等和隐性基因Xa5、Xa13等。对大部分抗病基因的抗病机制了解还不是很清楚。利用标记辅助选择(MAS)进行抗病育种是防治白叶枯病的有效途径。在此,综述了已发现的抗水稻白叶枯病基因的种类、分子标记、抗病机制和在抗病育种中的应用。     

分子标记辅助选择聚合水稻Xa23和bph20（t）基因

【目的】利用分子标记辅助选择选育出聚合Xa23和bph20（t）基因的纯合植株,为水稻育种提供抗性材料。【方法】采用杂交、回交和田间多代选择,在分离群体中,通过标记跟踪,结合抗性鉴定,选择具有聚合双抗基因的个体。【结果】C189标记辅助选择Xa23基因,特异性好,扩增效果稳定,选择准确率接近95%,说明该标记完全可以用于标记育种实践;标记BYL7在选择上具有一定的效率,但效率不高;通过接种鉴定,在BC2F2群体中有16株具有Xa23、bph20（t）双基因聚合个体。【结论】利用与Xa23紧密连锁的标记C189,与bph20（t）紧密连锁的标记BYL7进行分子标记辅助选择,从BC2F2群体中培育出具有抗白叶枯病和褐飞虱双抗基因的个体。证明分子标记方法聚合是一个简单有效培育水稻多抗性的方法。     

水稻近等基因系对白叶枯病、条斑病抗性的比较研究

 研究了水稻近等基因系对白叶枯病菌不同致病型12个菌株和20个细条病菌株的抗性差异及其对两种病原菌致病力分化的鉴别力。结果表明含xa－5,Xa－7,xa－13,Xa－17和Xa－21等5个抗性基因的品种（系）对绝大多数白叶枯病菌株表现为广谱高抗,其中xa－5,Xa－17抗性基因品种兼抗细条病,但携带xa－13,Xa－21基因的抗性基因品系则感细条病。进一步表明水稻对细条病和白叶枯病的抗性是受不同的抗性基因控制的。IRBB3,IRBB4,IRBB5,IRBB13,IRBB21和阿苏稔(Xa－17),丰锦(Xa－18)等7个单基因品种对我国的白叶枯病菌致病型具有鉴别力,划分为5个小种。依据20个菌株在15个近等基因系上的致病力差异将水稻细条病菌株分为12个致病型,经聚类分析可划分为6个组。结果进一步表明我国的水稻细条病菌株致病性分化明显。     

分子标记辅助选择聚合水稻Xa23和bph20 （t）基因

【目的】利用分子标记辅助选择选育出聚合Xa23和bph20（t）基因的纯合植株,为水稻育种提供抗性材料。【方法】采用杂交、回交和田间多代选择,在分离群体中,通过标记跟踪,结合抗性鉴定,选择具有聚合双抗基因的个体。【结果】C189标记辅助选择Xa23基因,特异性好,扩增效果稳定,选择准确率接近95%,说明该标记完全可以用于标记育种实践;标记BYL7在选择上具有一定的效率,但效率不高;通过接种鉴定,在BC2F2群体中有16株具有Xa23、bph20（t）双基因聚合个体。【结论】利用与Xa23紧密连锁的标记C189,与bph20（t）紧密连锁的标记BYL7进行分子标记辅助选择,从BC2F2群体中培育出具有抗白叶枯病和褐飞虱双抗基因的个体。证明分子标记方法聚合是一个简单有效培育水稻多抗性的方法。     

杂交水稻抽穗期遗传研究 Ⅱ、抽穗期基因互作的遗传

以2个早籼不育系 V_(20)A、珍鼎28A 及其保持系,早籼恢复系 IR_(30),美国早籼品种兰贝利为亲本,配制6个组合的 F_1及其 F_2、BC 和 TPC(Three Parent Cross,三亲本杂交).研究发现;4个组合 F_1抽穗期表现为非感光早抽穗的无互作类型;另2个组合 V_(20)A/IR_(30)F_1和 V_(20)A/兰贝利Fl为感光迟抽穗的互作类型,其后代分离均为 F_2 37早(无互作):27迟(互作),B_1C 3早:1迟,B_2 C1早:1迟.分析表明控制这些亲本抽穗期的主基因差异可能有3对:Aa、Bb 和 Cc.当 A、B 和 C 同时存在(A—B—C—)时,它们之间相互作用的结果使植株表现感光迟抽穗.当这3种显性基因不同时存在或都不存在时,植株表现非感光早抽穗。6个亲本的4种核基因型暂定为:V_(20)A(B):aabb CC.珍鼎28A(B):AAbbcc,IR_(30):AABBcc,兰贝利:AABBcc。     

A_1,A_2型高粱雄性不育性核质互作遗传方式研究

用A1,A2不育系与相应的恢复系杂交,再用A1,A2不育系、保持系与A1,A2杂交种交叉杂交,对获得的F1,F2,BC1F1,BC1F2群体进行了育性遗传分析。结果表明,A1,A2雄性不育性均由两对基因控制,但A1,A2基因互不等位。A1雄性不育系的完整遗传模式为S1N2(ms1ms1ms1'ms1'ms2ms2ms2'ms2'),相应的保持系基因型为N1N2(ms1ms1ms1'ms1'ms2ms2ms2'ms2'),A2雄性不育系的遗传模式为N1S2(MS1MS1ms2ms2ms2'ms2'),相应的保持系基因型为N1N2(MS1MS1ms2ms2ms2'ms2')。A1,A2相应的恢复系核基因型各有6种,其表达方式有明确的对应性,在相应的不育位点,只要有其中一对就可实现对不育系的恢复。分析认为,高粱细胞核、细胞质内均有多种育性基因存在,但是细胞质内的不育基因和细胞核内的不育基因有些是有关系的,有些则是没有关系的,保养有细胞质和细胞核同时具备同样性质的不育基因时,不育特性才能表达,如有一方有可育基因存在,则表现可育,呈对应互作关系。     

Virulence of Xanthomonas oryzae pv.oryzae on Rice Near-lsogenic Lines with Single Resistance Gene and Pyramiding Lines in China

Ninety one isolates of Xanthomonas oryzae pv. Oryzae were collected from different rice growing regions in China and determined for their virulence on 24 rice near-isogenic lines containing single resistance gene and 2-4 genes:IRBB1 (Xa1),IRBB2 (Xa2),IRBB3 (Xa3), IRBB4 (Xa4), IRBB5 (xa5), IRBB7 (Xa7), IRBB8 (xa8), IRBB10 (Xa10), IRBB11 (Xa11),IRBB13 (xa13),IRBB14 (Xa14), IRBB21 (Xa21), IR24 (Xa18), IRBB50 (Xa4 + xa5), IRBB51 (Xa4 + xa13), IRBB52 (Xa4 + Xa21), IRBB53 (xa5 + xa13), IRBB54 (xa5 + Xa21), IRBB55 (xa13 + Xa21),IRBB56 (Xa4 + xa5 + xa13), IRBB57 (Xa4 + xa5 + Xa21), IRBB58 (Xa4 + xa13 + Xa21),IRBB59 (xa5 + xa13 + Xa21) and IRBB60 (Xa4 + xa5 + xa13 + Xa21). The results showed that most isolates were less virulent on lines with more than one genes pyramided than those with single resistance gene. The isolates tested were more virulent on IR24 and IRBB10,less virulent on IRBB5, IRBB7 and IRBB21. Based on interactions between isolates and rice near-isogenic lines, 7 cultivars with single gene (IRBB5, IRBB4, IRBB3, IRBB14, IRBB2, IRBB1 and IR24) were chosen as the differentials, and the tested isolates were classified into 7 virulence groups. The reaction patterns of the 7 groups in order were: RRRRRRR,RRRRRRS, RRRRRSS, RR/SRRSSS, RRRSSSS, RRSSSSS, RSSSSSS. The virulence frequencies were 7.69, 6.59, 14.29, 12.09, 14.29, 28.57 and 16.48％ respectively. The elementary system for races identification has been established in China based on the results. It will be possible to compare with races in other countries, and the results will facilitate the evelopment of rice resistance breeding to bacterial blight in China.     

野败型杂交籼稻恢复基因的遗传研究

以花粉可育率作指标,野败恢复系具有两对恢复基因 R_1R_1R_2R_2。R_1表现完全显性作用,R_2表现不完全显性作用和累加作用,F_2群体的育性分离比为13:2:1。等位测验表明,太引1号的 R_1基因与 IR24的 R_1基因是等位的。以结实率作指标,恢复系具有两对恢复基因 F_1F_1F_2F_2。F_2群体的育性分离比为9:6:1,恢复基因表现积加作用而无数量效应。等位测验表明,太引1号的两对恢复基因 F_1F_1F_2F_2与 IR24的两对恢复基因 F_1′F_1′F_2′F_2′互为等位。花粉可育率与结实率是两种不等而有相关的育性性状。自交结实率高的植株花粉可育率也高,但花粉可育率高的植株未必都是结实率高的植株,花粉可育率为零的植株无自交结实能力。因此,在选育恢复系时应以结实率作为育性指标,在选育或“提纯”不育系时应以花粉可育率作指标。恢复基因的遗传与穗颈节间中的酯酶同工酶谱无明显关系,与过氧化物酶同工酶谱的关系也不明显。     

利用BC_3F_1群体定位和分析甘蓝型油菜A7-含油量QTL

【目的】通过构建BC3F1群体对第7连锁群上一个影响油菜籽油分含量的主效QTL(A7-QTL)进行定位确认。【方法】在用SG-DH群体初定位基础上以欧洲品种Sollux为轮回亲本、目标区段含中国亲本Gaoyou等位基因片段的DH系为供体构建近等基因系。用1700个BC3F1单株基因型和其种子(BC3F2)表现型,采用WinQTLCartographer2.5和SPSS11.5软件对A7-QTL进行精细定位以及标记和性状的关联分析。【结果】含油量QTL的置信区间在标记ZAAS849s-R131之间,范围在21.7cM左右,其LOD峰值为9.71,距离两侧最近标记RPSaA3和ZAAS839分别为0.9和2.1cM,QTL的加性效应值是0.75;QTL区段内的单标记方差分析表明:目标区段内4个标记各3种基因型的含油量之间存在极显著差异,标记ZAAS839处的差异最显著(P=1.2×10-10);通过比较含油量和4个标记之间的对应关系,进一步推断QTL最可能位于标记RPSaA3和ZAAS839之间或临近。【结论】用BC3F1群体定位的QTL区间与DH群体分析结果相重叠,但置信区间明显缩小;定位结果进一步确认了A7连锁群上存在油分QTL的真实性,增加了在该区域存有参与控制油菜含油量基因的可靠性;QTL可能存在于标记RPSaA3和ZAAS839临近区域,两标记间距约3cM。     

杂交水稻育性基因型初探

本试验通过对两组不完全双列杂交(6×5和4×3)组合的F_2、F_3及B_1等群体的育性分离情况的观察和分析,初步认为杂交水稻育性茎因型因组合不同而不尽一致。有些组合只具有隐性不育基因,另一些组合则既具有隐性不育基因,也具有显性不育基因,显性可育基因对显性不育基因表现出遮盖作用。隐性不育基因数在组合问的变异主要决定于不育系,而显性不育基因数的变异则主要决定于恢复系。作用育性基因数和显性不育基因数与F_1结实率呈显著负相关。本文还提出了根据已知育性基因型求F_2、B_1和F_3等群体的理论不育株率的公式,以及根据各群体的不育株数和样本容量估算其育性基因型的方法。     

分子标记辅助选择Xa23基因在选育抗白叶枯病水稻新品系中的应用

以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系‘中野5112'为抗源,以优良水稻品种‘中稻88'和‘中粳Q-196'为受体材料,采用杂交和回交在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得70份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系.使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在孕穗期对44份重点株系进行抗性鉴定,所有株系在孕穗期都表现抗病.结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一简便、有效的途径.     

分子标记辅助构建同质同核近等基因恢复系L-Rf5

红莲型水稻恢复系9311中有2个红莲型恢复基因Rf5和Rf6,不育系YTA中有2个不育基因orfH79和orf216;为了研究2个恢复基因与2个不育基因之间的互作关系,将红莲型水稻不育系YTA与恢复系9311杂交,杂种后代再以YTA为轮回亲本回交8代;根据Rf5基因序列设计特异分子标记,并对L-Rf5进行检测,结合花粉镜检结果,筛选出只含Rf5的纯合株系,多代自交后其表型一致,说明纯合株系L-Rf5构建成功;对近等基因恢复系的不育基因orfH79和orf216的表达量进行分析,结果显示:L-Rf5中orfH79的表达量较YTA明显下降;纯合的L-Rf5比杂合的L-Rf5不育基因orfH79的表达量稍低;L-Rf5中orf216的表达量较YTA下降并不明显。同时克隆了YTA、9311、近等基因恢复系中Rf1B序列,发现它们之间没有差异。     

油菜品质育种的研究——Ⅳ. 甘蓝型油菜种子中硫代葡萄糖甙总量的遗传及与主要农艺性状的相关

用甘蓝型胜利油菜和Tower进行正,反交和回交,分析了亲本,F_1,F_2,F_3和BC_1F_1,BC_1F_2种子中的硫代葡萄糖甙总量,发现F_1种子主要由母体植株的基因型控制,F_2和BC_1F_1受母体种子硫代葡萄糖甙含量的影响、F_3和BC_1F_2呈连续分布,硫代葡萄糖甙总量受3对基因控制,高含量对低含量为部分显性,硫代葡萄糖甙的遗传力为89.9%(h~2B)和72.7%(h~2N),F_2代硫代葡萄糖甙植株与较差的农艺性状相联系。