水稻主要抗瘟基因对吉林省稻瘟病菌的抗性评价

稻瘟病菌存在不同的生理小种(或株系),不同抗瘟基因对稻瘟病菌的不同株系具有不同的抗性。测定了17种抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌的抗性频率和基因组合的联合抗性频率。结果表明:Pi-kp、Pi-9(t)、Pi-ta2、Pi-z抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌的抗性较强,抗谱在80%以上,尤其是Pi-z的抗谱达到95%;基因组合的联合抗性频率比单个基因均不同程度提高,中等抗谱的基因间组合提高明显,选择合适的基因进行组合应用可以显著提高抗性。     

湖南桃江稻瘟病菌遗传多样性分析及无毒基因的鉴定

[目的]为明确湖南桃江地区稻瘟病菌遗传多样性和无毒基因的组成及变化趋势。[方法]利用8对SSR引物对2017年从湖南桃江病圃多个晚稻品种上分离纯化的29个稻瘟病单孢菌株进行遗传多样性分析,并利用18个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)对其中的19个特异性稻瘟病菌株进行无毒基因鉴定。[结果]在相似系数0.70,差异系数0.30水平下,29个供试菌株可划分为7个宗谱,优势宗谱I有12个菌株,占参测菌数的41.3%,宗谱V有7个菌株,占总菌数的24.1%,其余5个宗谱分别有1～3个菌株,占总菌数的34.6%;通过无毒基因鉴定18个菌株致病频率(致病频率=感病水稻数/所有测试水稻品种数×100%)在35%～75%。强致病力菌株(致病频率≥70%)3株,占总菌数的15.7%;较强致病力菌株(70%致病频率≥50%)7株,占总菌数36.8%;中等致病力菌株(50%致病频率≥20%)9株,占总菌数的47.5%;供试菌株平均致病频率为49.86%。19个菌株对NILs水稻品系毒力频率(毒力频率=对测试水稻品系有毒力的菌株数/所有菌株数×100%)超过70%的抗性基因为Pi-k~s、Pi-z~t、Pi-ta,属强毒力菌株;毒力频率介于50%～70%的抗性基因为Pi-k~p、Pi-z~5、Pi-t、Pi-sh、Pi-5,属于中等毒力菌株;对其余抗性基因的毒力频率低于50%。[结论]湖南桃江稻瘟病菌群体具有丰富的遗传多样性,而且存在复杂的致病性分化;抗性基因Pi-3、Pi-i、Pi-11、Pi-19、Pi-12对桃江地区稻瘟病菌抗性优良,可在抗病育种中加以利用。     

吉林省稻瘟病菌对水稻品种的致病谱研究

稻瘟病菌存在不同的生理小种(或株系),不同小种对不同水稻品种的致病力不同,不同抗病品种抵抗的小种数量和种类(抗谱)也不同,抗病品种抗谱广。试验筛选出Pi-zt、pi-b、Pi-z、Pi-kp和Pi-kn 5个抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌具有较好的抗性,抗谱均在80%以上,尤其是Pi-zt和Pi-z的抗谱达到95.1%和91.7%。这5个抗瘟单基因在吉林省水稻抗瘟育种和水稻抗稻瘟病转基因中具有较大利用价值。     

宁夏水稻主栽品种对稻瘟病的抗性研究

用18个稻瘟病菌小种对10份宁夏水稻主栽品种进行稻瘟病抗性分析,结果表明:宁夏水稻主栽品种对稻瘟病菌具有较好的抗性,有2个品种对参试菌株全抗,有4个品种的抗性频率在50.0%以上.对宁夏不同稻区稻瘟病菌对已知抗性基因鉴别品种的毒力频率分析,提出宁夏稻瘟病菌对含有Pi-ks、Pi-a、pi-19(t)抗性基因的品种具有很强的致病力,具有Pi-z 、Pi-ta、pi-b等抗性基因的品种可作为抗源利用,在水稻育种上具有较高的利用价值.     

20个稻瘟病抗性基因在湖北省的利用价值分析

恩施、宜昌、咸宁地区一直是湖北省水稻稻瘟病的重发区和常发区。为了明确20个稻瘟病抗性基因在湖北省的抗性水平及利用价值,选择恩施地区的金子坝和两河口、宜昌地区的远安县和咸宁地区的崇阳县作为水稻稻瘟病自然诱发接种试验点,对以丽江新团黑谷为轮回亲本培育而成的持有20个垂直抗性基因的20个水稻单基因系进行稻瘟病自然诱发接种。结果表明,抗性基因Pi-kh、Pi-9、Pi-20和Piz5对叶瘟有很好的抗性表现,而抗性基因Pi-a、Pi-t、Pi-ta、Pi-zt、Pi-12(t)对叶瘟的抗性欠佳。抗性基因Pi-kp、Pi-kh、Pi-5(t)、Pi-9和Pi-z5对穗颈瘟有很好的抗性表现,而抗性基因Pi-t、Pi-ta、Pi-zt、Pi-12(t)、Pi-z对穗颈瘟的抗性欠佳。总结3年来20个垂直抗性基因在恩施、宜昌和咸宁的抗性情况,抗性基因Pi-kh、Pi-9和Pi-z5在抗稻叶瘟和抗稻穗颈瘟方面均有良好的表现,可以作为湖北省水稻抗性基因或抗源基因合理使用,而抗性基因Pi-t、Pi-ta、Pi-zt、Pi-12(t)在推广使用时应谨慎。     

湖南48个水稻栽培品种抗瘟性评价及抗性基因鉴定

为了明确48个湖南种植品种的抗瘟性和抗瘟基因型,选用10株已明确其无毒基因组成的稻瘟病单孢菌株对湖南稻区48个水稻品种进行离体接种试验;分析菌株对48个水稻品种的毒力频率,并作出其抗瘟性评价和抗瘟基因型的初步推定。结果表明,48个品种对10株菌株抗瘟性存在较大差异,毒力频率在0～60%之间,供试菌株对丰两优4号(VF=60%)、粤禾丝苗(VF=50%)、隆两优534(VF=50%)为较强毒力,对34个水稻品种中等毒力(20%≤VF50%),占试验总数的70.83%,对11个品种表现为弱毒力(VF20%),占试验总数的22.92%。在相似系数0.70水平上,可将48个品种划分为31谱系;通过稻瘟病菌与品种"基因对基因"关系的推断,抗瘟基因型Pi-1、Pi-a、Pi-7、Pi-3、Pi-i、Pi-11、Pi-19普遍存在于各水稻谱系中,出现频率高;Pi-5、Pi-t、Pi-k~p抗性基因出现频率比较低;抗性基因Pi-ta出现频率最低。     

湖南省稻瘟病菌无毒基因鉴定

【目的】了解湖南省稻瘟病菌无毒基因组成,为培育水稻新品种及合理布局抗稻瘟病品种提供参考依据。【方法】采用2014年分离自湖南桃江病圃丽江新团黑谷(LTH)上的120个稻瘟病菌单孢菌株室内离体针刺接种于24个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)上,对供试菌株进行无毒基因鉴定。【结果】120个稻瘟病菌含有全部24个无毒基因,在24个无毒基因中,出现频率高于40.00%的有Avr-Pita和Avr-Pish;出现频率在30.00%~40.00%的无毒基因有Avr-Piz、Avr-Piz5、Avr-Pi3和Avr-Pi9;其余无毒基因出现频率均较低,特别是Avr-Piks、Avr-Pikp、Avr-Pib、Avr-Pi12和Avr-Pi11出现频率均低于10.00%。【结论】含抗性基因Pi-ta和Pi-sh的水稻品种可在湖南省推广利用;含抗性基因Pi-z、Pi-z5、 Pi-3和Pi-9的水稻品种在湖南推广时应慎重考虑;含抗性基因Pi-ks、Pi-kp、Pi-b、Pi-12和Pi-11的水稻品种不宜在湖南省推广利用。     

重庆市稻瘟病菌致病型单基因鉴别寄主筛选

利用30个抗稻瘟病单基因系对重庆市242个稻瘟病菌株进行致病型研究,242个菌株可分为58个致病类型,其中致病型25、11和22属于优势致病型,这3个致病型的菌株数占参试菌株的43.0％;以相似度70％为界,可将30个单基因系划分成9个不同的抗病型,并依据各单基因系对58个致病型菌株的抗性反应,筛选出F80-1(Pi-k)、IRBL9-W( Pi-9)、IRBLz5-CA(H-z5)、F1281 (Pi-ta2)、IRBLzy-T( Pi-z1)、IRBLkh-K3( Pi-kh)、IRBLkp-K60(Pi-kP)、IRBLz-Fu( Pi-z)、IRBL12-M (Pi-12)等9个对重庆市稻瘟病菌具有较好鉴别力的单基因鉴别寄主.     

22个稻瘟病抗性基因在陕南山区的抗性效果鉴定

目的:鉴定22个稻瘟病抗性基因在陕南的抗性效果,以期为抗病育种提供适合的稻瘟病抗性基因。方法:研究以一套携带22个稻瘟病抗性基因的单基因系为材料,在陕南鉴定了22个稻瘟病抗性基因的抗性。结果表明,供试的22份材料中,中抗以上材料没有,中感材料有10份,比率为31.25%,中感材料包括:K3、K5、K8、K18、K19、K20、K19、K21、K22、K27、K28。分别携带抗病基因Pi-i、、Pi-ks、Pi-kh、Pi-1、Pi-3、Pi-5(t)、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-ta2感病材料有21份,比率为68.75%,大部分材料不抗病。结论:通过上述研究明确了22个抗性基因在秦巴山区的抗性效果,为今后利用分子标记开展抗病育种提供了良好的基础。     

利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta,Pi-b和Pi-9基因

【目的】稻瘟病是水稻三大病害之一,选育抗病品种是防治稻瘟病最有效的方式。【方法】本研究以携带稻瘟病抗性基因Pi-9的‘盐稻10号’为母本,以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的‘武运粳8号’为父本杂交,进行基因聚合育种。利用Pi-ta、Pi-b和Pi-9的特异性分子标记对杂交后代的分离株系进行基因检测,结合田间选育,抗性接种鉴定。【结果】将Pi-ta,Pi-b和Pi-9基因聚合于一体,选育出抗稻瘟病、产量高,米质优的水稻新品系‘盐稻1626’。【结论】该品种适宜在我国北方黄淮海粳稻区域推广种植,不仅为育种家提供水稻抗性多基因聚合育种的方法,而且为水稻稻瘟病抗性育种创制了新的种质资源。     

4个抗稻瘟病基因在籼稻资源中的分布

【目的】本研究明确了稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-9、Pi-b和Pi-zt在汉中地区水稻材料中的分布及其组合的抗病有效性。【方法】利用4个抗病基因的分子标记,对汉中地区水稻材料进行了抗瘟基因型分子检测。【结果】抗性基因Pi-zt分布频率最高,其次为抗性基因Pi-b和Pi-9,频率最低的是Pi-ta;含有不同抗瘟基因的组合表现出不同水平的抗瘟性,Pi-b和Pi-9对该地区的抗瘟性贡献较大,同时含有Pi-b、Pi-9和Pi-zt 3个基因可有效提升抗性水平。【结论】初步建立抗性基因数据库,为抗稻瘟病基因分子辅助聚合育种提供科学依据。     

宁夏水稻品种抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b和Pi9的检测分析

为明确宁夏水稻品种中抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b和Pi9的分布情况,为宁夏水稻抗穗颈瘟病的分子标记辅助选择育种奠定基础。利用Pi-ta、Pi-b和Pi9 3个与抗稻瘟病基因紧密连锁的功能标记,对94份宁夏水稻品种进行抗稻瘟病基因的分子检测。结果表明,宁夏水稻品种中含Pi-ta抗性基因的占46.8%,含Pi-b抗性基因的占93.6%,含Pi9抗性基因的占27.7%,同时含有Pi-ta和Pi-b抗性基因的占44.7%,同时含有Pi-ta、Pi-b和Pi9抗性基因的占12.8%。根据报道,Pi-ta、Pi-b基因的联合效应与穗颈瘟抗性正相关系数为0.71,表明从宁夏水稻品种中选育抗穗颈瘟品种是有基因基础的。     

广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病鉴定及评价

[目的]明确广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病情况,获得苗期广谱抗稻瘟病的优异种质资源,为广西水稻抗病育种提供抗源材料.[方法]采用7个广西稻瘟病菌优势生理小种(ZA9、ZA13、ZB1、ZB9、ZB13、ZC3和ZC13),对419份广西水稻地方品种核心种质采用喷雾接种法进行苗期稻瘟病抗性鉴定.[结果]供试419份广西水稻地方品种核心种质对7个稻瘟病菌生理小种的平均抗病级别为2.93~5.72,其中对ZC13(2.93)的抗性最高,对ZA13(5.72)的抗性最低.不同类型水稻对7个生理小种的抗谱比较结果显示,粳稻的平均抗谱(36.59%)高于籼稻(30.90%),二者间差异显著(P<0.05,下同);糯稻的平均抗谱(32.28%)高于粘稻(31.92%),二者间无显著差异(P>0.05,下同);桂中稻作区的平均抗谱最高(37.32%),桂南稻作区最低(29.48%),不同稻作区种质间的抗谱排序为桂中稻作区>桂北稻作区>高寒山区稻作区>桂南稻作区.7个生理小种的相关系数范围为-0.008~0.451,其中ZB9与ZA13和ZC3,ZC13与ZB13和ZC3间的相关系数较低,致病性无显著相关,其他生理小种间的致病性呈显著或极显著(P<0.01)相关.系统聚类分析将419份广西水稻地方品种核心种质分成7类,其中第Ⅱ类抗谱范围较广(14.29%~100.00%),平均抗谱最高(60.95%),可作为抗性育种的亲本和稻瘟病抗性基因挖掘的材料来源;第Ⅲ类抗谱范围最窄(0~14.29%),平均抗谱最低(2.96%).[结论]获得14份对7个广西稻瘟病菌优势生理小种抗谱在80.00%以上的高抗品种,为稻瘟病抗病遗传育种及抗性基因定位提供了抗源材料.     

江西省稻瘟病生理小种致病力测定及1组水稻优质新种质的稻瘟病抗性表现及应用评估

对江西省主要稻瘟病生理小种的致病力进行了综合分析,同时对收集的26份水稻种质进行了稻瘟病抗性鉴定。结果显示:江西省稻瘟病生理小种分为ZA、ZB、ZC、ZD、ZF、ZG共6群25个生理小种类型,稻瘟病菌群体以中等致病力菌株为主;7个水稻抗瘟基因Pi-k(C)、Pi-k、Pi-9(t)、Pi-z⁵、Pi-1(1)、Pi-kp(C)和Pi-kp具有较高的抗性频率,均超过60%;26个种质对叶瘟都具有较好的抗性,但是对穗颈瘟都表现为感病,只有5个品种表现为中感;在13个产量较高且稻米外观品质较好的品种中,只有繁1405及繁1409的米质达到国家标准一级。     

江西省稻瘟病生理小种致病力测定及1组水稻优质新种质的稻瘟病抗性表现及应用评估

对江西省主要稻瘟病生理小种的致病力进行了综合分析,同时对收集的26份水稻种质进行了稻瘟病抗性鉴定。结果显示:江西省稻瘟病生理小种分为ZA、ZB、ZC、ZD、ZF、ZG共6群25个生理小种类型,稻瘟病菌群体以中等致病力菌株为主;7个水稻抗瘟基因Pi-k(C)、Pi-k、Pi-9(t)、Pi-z~5、Pi-1(1)、Pi-kp(C)和Pi-kp具有较高的抗性频率,均超过60%;26个种质对叶瘟都具有较好的抗性,但是对穗颈瘟都表现为感病,只有5个品种表现为中感;在13个产量较高且稻米外观品质较好的品种中,只有繁1405及繁1409的米质达到国家标准一级。     

32份粳稻骨干亲本抗稻瘟病基因的分子检测

为明确Pi-ta和Pi9稻瘟病抗性主效基因在32份粳稻骨干亲本中的分布状况,利用抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi9的分子标记对32份粳稻骨干亲本进行检测。结果表明,在32份骨干亲本中,Pi-ta抗性基因检出率为46.88%,Pi9抗性基因检出率为12.50%,同时检测到Pi-ta和Pi9抗病基因,检出率为3.12%,不含有Pi-ta和Pi9抗病基因的材料占比为43.75%。在骨干亲本中,Pi-ta单个基因的检出率较高,Pi9单个基因的检出率较低,同时含有Pi-ta和Pi9抗病基因的材料较少,因此可见,多个抗稻瘟病基因的聚合育种是今后水稻抗病育种的重点。     

黄淮稻区早熟水稻品种(品系)穗颈瘟抗性分析

为明确黄淮稻区早熟水稻品种(品系)的稻瘟病抗性,对145份黄淮稻区早熟水稻品种(品系)进行连续2年的接种鉴定,并利用Pi-ta、Pi-b、Pi-km、Pi-54、Pi-5和Pi-gm 6个抗病基因的分子标记进行抗稻瘟基因型检测.抗性基因在检测品种(品系)中的分布结果表明,抗性基因Pi-b分布比例最高,检出率为57.9％,其次是抗性基因Pi-km、Pi-ta、Pi-54和Pi-5,检出率分别为51.0％、42.1％、32.4％及32.4％,抗性基因Pi-gm分布比例最低,仅有4.1％.2019-2020年连续2年的人工接种鉴定结果显示,74.5％和68.3％的品种(品系)表现为感病,说明黄淮稻区早熟品种(品系)的稻瘟病抗性较差,抗病材料较少.携带抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi-km、Pi-54、Pi-5和Pi-gm的品种(品系),2019年抗性比例分别为42.6％、21.4％、27.7％、34.3％、27.7％和100.0％,2020年抗性比例分别为49.2％、26.2％、25.5％、32.9％、34.0％和100.0％.6个基因中,Pi-gm抗性比例最高,达到100.0％,Pi-ta次之,抗性比例达45.9％,而Pi-b最差,抗性比例仅为23.8％.黄淮稻区早熟水稻品种(品系)抗稻瘟病能力较差,需要通过聚合多个抗性基因来提高抗性,特别需要加强Pi-gm等新的抗稻瘟病基因的应用.     

江西省稻瘟病菌的无毒基因分析

以30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系为材料,在水稻苗期接种,测定来自江西省水稻产区195个稻瘟病菌单孢菌株的致病性。结果表明,江西省稻瘟病菌群体含有29个与测试抗病基因相对应的无毒基因,但未检测到无毒基因Avr-a(2),其中60.00%菌株表现出强致病性。病菌群体对抗瘟基因Pi-zt,Pi-1(1),Pi-z5和Pi-k表现出较低的毒力频率,表明这些抗瘟基因在江西省可作抗源单独或聚会使用。2006-2008年江西省稻瘟病菌群体中分别出现了24,27,29个无毒基因,其中有24个无毒基因在各年份均有分布,Avr-a(1),Avr-a(2),Avr-i,Avr-ks(1),Avr-ks(2),Avr-ta,Avr-b,Avr-t,Avr-sh(2),Avr-km,Avr-ta(C),Avr-ta2,Avr-kp(C),Avr-b(C),Avr-3(1)和Avr-5(t)等16个无毒基因的出现频率均低于30%,提示在江西省内与之相对应的抗瘟基因在抗稻瘟病育种中应慎用。江西省稻瘟病菌单孢菌株无毒基因组合数目为0～18个,数字相对较小。     

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。     

黑龙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因Pi-2(t)的SSR检测分析

为合理搭配种植水稻品种,利用与抗稻瘟病基因Pi-2(t)紧密连锁的SSR标记AP22和SRM24检测49份黑龙江省主栽水稻品种(系)抗瘟基因Pi-2(t)的分布情况。结果表明:用2个与抗稻瘟病基因Pi-2(t)紧密连锁的SSR标记同时对抗瘟基因Pi-2(t)的检测是非常有效的方法,龙粳8号、绥粳4号、龙D99-709和垦676共4个水稻品种(系)检测出含有Pi-2(t)抗稻瘟病基因,并了解了该基因在黑龙江省水稻品种资源中的分布情况。