229份水稻品种及重要育种材料抗稻瘟病Pik位点基因型鉴定

Pik位点包含Pi-k、Pi-km、Pi-kp、Pi1、Pi-kh等抗稻瘟病等位基因,在我国水稻抗病育种中具有重要应用价值。本研究对229份水稻品种及重要育种材料的Pik位点进行基因型鉴定。利用K/N-单元型分子标记对水稻材料Pik位点进行多态性分析,鉴定了80份材料为K1K2功能性基因型。进一步通过Pi-k、Pi-kp和Pi1功能分子标记检测,结合功能多态位点序列分析,从80份K1K2型材料中,鉴定了黑稻、京虎B为Pi-k基因型;软米谷为Pi-kp基因型;恩恢99-64为Pi1基因型。研究还发现,高配合力强优恢复系闽恢3301的Pik位点为功能性K1K2基因型,其K1K2片段的序列与已克隆Pi-k、Pi-km、Pi-kp、Pi1、Pi-kh等位基因的序列存在差异,表明闽恢3301的Pik位点可能存在一个新等位基因。本研究明确了229份水稻材料Pik位点的K/N-基因型,结果可为水稻抗稻瘟病育种和品种合理布局提供参考。     

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。     

用SSR标记对部分粳稻品种抗瘟基因Pi-1的检测

用SSR分子标记RM144对黑龙江省40个粳稻品种(系)的抗稻瘟病基因Pi-1进行检测。结果表明,检测到富士光等10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部分粳稻品种中的分布情况,可为抗病育种和稻瘟病的防治提供理论依据。     

长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性评价及抗性基因检测

【目的】探究长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性水平及抗性基因聚合对稻瘟病抗性的效应,为新品种的审定及抗病品种的合理利用提供理论依据。【方法】采用人工喷雾接种方法鉴定2018—2020年长江中下游区试252个水稻品种的稻瘟病抗性,并利用2组多重PCR体系（Pi1与Pikh、Pi9与Pik）检测供试水稻品种携带抗性基因Pi9、Pik、Pi1和Pikh的情况,分析抗性基因聚合方式与稻瘟病抗病率的关系。【结果】2018—2020年供试材料的穗瘟抗病率分别为47.0%、38.3%和35.2%,穗瘟抗病率逐年下降。252份供试材料含有抗性基因数为0~4个,其中含0个抗性基因的材料有14份,占5.6%,穗瘟抗病率为14.3%;含1个抗性基因的材料有63份,占25.0%,穗瘟抗病率为11.1%;含2个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为42.0%;含3个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为65.4%;含4个抗性基因的材料有13份,占5.2%,穗瘟抗病率为53.8%。总体来看,供试材料的穗瘟抗病率随携带的抗性基因数增加呈上升趋势。抗性基因组合Pi9+Pikh、Pi9+Pik+Pikh和Pi9+Pik+Pi1+Pikh是适合安徽地区的抗性基因组合。【结论】2018—2020年长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性一般。多基因聚合能提高水稻品种的稻瘟病抗性,但应选择合适的抗性基因组合,不能简单叠加。     

水稻抗稻瘟病基因和杂交稻品种在四川的抗性评价

为指导四川抗稻瘟病品种选育和合理布局,在四川蒲江、雅安和江油对含20个不同抗稻瘟基因的25个单基因系以及134个以杂交稻为主的四川水稻主栽品种进行了抗稻瘟病鉴定.结果表明,其中携带抗瘟基因Pi-km,Pi-kp,Pi-kh,Pi-z5或Pi-9(t)的抗稻瘟病单基因系在各病圃抗性表现较优.134个品种中98.48％的品种在蒲江和叙永叶瘟表现为感病,63.43％的品种在雅安叶瘟表现为感病;在各病圃均得到颈瘟数据的126个品种中,至少在一个病圃抗颈瘟的有4个,其中D优202在叙永、蒲江和雅安病圃叶瘟和颈瘟均表现为抗或中抗,而在各病圃颈瘟均严重感病(9级)的有27个品种.D香287叶瘟阶段在叙永和雅安表现为抗或中抗,颈瘟在叙永和蒲江也表现为抗病,而Q优2号在各试验地叶瘟颈瘟均表现为感病,这均与相应单基因系在各病圃抗性表现相一致.     

水稻三系不育系的分子设计改良与应用

稻瘟病和白叶枯病是为害我国水稻生产的主要病害。直链淀粉含量是水稻食味品质的重要指标。 利用与这些基因紧密连锁的分子标记对优良抗病和食味基因进行精准选择,培育优良水稻亲本,可有效提高 育种效率,缩短育种周期。通过分子设计育种策略和常规的杂交回交技术路线,分别将广谱稻瘟病抗性基因 Pi-1、Pi-2、白叶枯病抗性基因 Xa23 和低直链淀粉含量基因 Wxb 等一个或多个基因精准导入荣丰 B 中,结合基 因型鉴定和表型选择,最终育成抗稻瘟病的吉丰 A、安丰 A、粤禾 A 和兼抗稻瘟与白叶枯病的荣 3A 等 4 个不育 系通过技术鉴定。它们表现株型集散适中,分蘖力较强,不育性彻底稳定,柱头外露率高,异交结实率高,配 合力好。利用这些不育系与不同类型的恢复系配组,先后育成吉丰优 1002、吉优 5618、安丰优 5618、粤禾优 1002、荣 3 优 1002 等 18 个杂交稻组合通过国家或广东省品种审定,这些组合表现丰产稳产性好,后期熟色好, 抗病性强,已经在生产上大面积推广应用,为华南杂交稻的发展做出了重要贡献。     

杂交水稻抗性育种策略探讨

文章介绍了水稻稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱和螟虫等主要病虫害的抗性遗传和育种进展,探讨了当前广西杂交水稻病虫害抗性育种策略。抗稻瘟病育种强调新抗源的发掘、抗性基因的聚合及长期的病区自然诱发筛选;抗白叶枯病育种强调Xa23基因的利用;抗稻飞虱育种要利用bph14、bph15和bph18等新鉴定的抗性基因,后代选择以分子标记和抗性鉴定相结合;抗螟虫育种以转基因材料为供体,开展转基因抗虫水稻的杂交转育。     

杂交水稻抗性育种策略探讨

文章介绍了水稻稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱和螟虫等主要病虫害的抗性遗传和育种进展,探讨了当前广西杂交水稻病虫害抗性育种策略。抗稻瘟病育种强调新抗源的发掘、抗性基因的聚合及长期的病区自然诱发筛选;抗白叶枯病育种强调Xa23基因的利用;抗稻飞虱育种要利用bph14、bph15和bph18等新鉴定的抗性基因,后代选择以分子标记和抗性鉴定相结合;抗螟虫育种以转基因材料为供体,开展转基因抗虫水稻的杂交转育。     

SSR分子标记高效选择抗稻瘟病双基因Pi-1、Pi-2的技术体系

[目的]建立高效SSR分子标记检测技术体系,加快抗稻瘟病育种进程,并为促进、推广SSR分子标记辅助选择技术在企业育种科研上的应用提供方法。[方法]采用田间叶片快速DNA提取技术、抗稻瘟病基因Pi-1和Pi-2连锁标记MRG4766和AP22的两重PCR技术及两道聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对抗稻瘟病育种群体进行高效分子标记辅助选择。[结果]建立了一种成本低、操作简单、能够对抗稻瘟病双基因Pi-1和Pi-2进行准确、稳定、快捷、规模化检测的方法。[结论]该技术体系可对抗稻瘟病育种群体进行高效分子标记辅助选择,加快抗稻瘟病育种进程,为SSR分子标记辅助选择技术在企业育种科研上的广泛应用提供了借鉴方法。     

云南地方籼粳稻稻瘟病抗性和农艺性状差异分析及优异稻种筛选

【目的】分析云南省地方籼稻和粳稻的稻瘟病抗性和农艺性状差异,筛选适宜于种植区环境的优异地方稻种,为稻瘟病的抗性育种及良种选育提供理论依据。【方法】以云南地方籼稻和粳稻品种各23份为材料,利用8个稻瘟病菌株进行室内苗期稻瘟病抗性鉴定及抗瘟基因推导,并结合田间农艺性状测定结果进行综合评价,筛选出优异地方稻种。【结果】抗性频率为0.0%~25.0%、25.1%~50.0%、50.1%~75.0%和75.1%~100.0%的粳稻品种分别有4、5、6和8个,籼稻品种分别有0、4、7和12个。粳稻和籼稻接种8个稻瘟病标准菌株后,籼稻的稻瘟病抗性整体高于粳稻。46个水稻品种的抗瘟基因组成较复杂,其中,能推导出抗瘟基因的品种共17个,其中粳稻品种7个,籼稻品种10个;抗性基因组成复杂的品种（可能含有的抗瘟基因在6个或6个以上）有23份;含有未知抗瘟基因的品种有6个,均为粳稻;Pik、Piz-t、Pib、Pi1、Pi11和Pita-2基因在籼稻中出现的次数高于粳稻,其中Pita-2基因仅存在于籼稻品种吉强糯和天杂58中;Pik-s、Pita、Pi3、Pi12和Pii基因在粳稻中出现的次数高于籼稻,其中Pi12基因仅存在于粳稻品种日本谷和华街中。农艺性状调查测定结果显示,在株高、穂长、结实率和千粒重方面,粳稻品种间的差异明显大于籼稻品种;在产量方面,籼稻品种间的差异小于粳稻品种。筛选出的高抗稻瘟病品种:镰刀谷（粳稻）、香糯（籼稻）、毫糯早（籼稻）和老品种糯谷（籼稻）;高产品种:日本谷（粳稻）和粘珏香（籼稻）;矮杆品种:冷水汕优（粳稻）和白壳糯（籼稻）;多穗品种:日本谷（粳稻）和老品种糯谷（籼稻）。【结论】籼稻所含的抗瘟基因数量和稻瘟病抗性整体较粳稻高,说明籼稻的抗谱范围更广。筛选出的粳稻品种冷水汕优和日本谷可用于优质高产品种选育,籼稻品种香糯和毫糯早可用于稻瘟病抗性品种选育。     

湖南稻瘟病菌生理小种的组成及其致病性

利用来自日本、国际水稻研究所(IRRI)和中国的10个稻瘟病菌单基因鉴别品种,将59个湖南稻瘟病菌株分别划分为20个生理小种,优势小种为H531.1、H511.1和H501.1,对抗性基因Pi–CO39、Pita、Pi3、Pi12、Pia具有致病性。各个稻区生理小种组成和优势小种存在差异,其中,湘东、湘中稻区稻瘟病菌生理小种多样性指数较高,优势小种的变化最为明显,说明这2个稻区的抗源基因正逐渐变得匮乏,甚至丧失。鉴别品种C101LAC(Pi1)和C101A51(Pi2)对59个湖南稻瘟病菌菌株抗性频率均为100.0%,说明这些抗性品种(基因)可作为湖南稻区稻瘟病的抗源材料(基因),Pi1、Pi2可直接作为分子标记辅助选择育种的供体抗源基因。品种关东51(Pik)、C105TTP–4L23(Pi4–b)和C101PKT(Pita)在湖南各稻区的抗性水平表现存在差异,可以作为选择性抗源材料(基因)加以应用。     

Analysis of the diversity and function of the alleles of the rice blast resistance genes Piz-t,Pita and Pik in 24 rice cultivars

Understanding the sequence diversity of rice blast resistance genes is important for breeding new resistant rice cultivars against the rice blast fungus Magnaporthe oryzae. In this study, we selected 24 rice cultivars with different genetic backgrounds to study the allelic diversity of rice blast resistance genes Piz-t, Pita and Pik. For Piz-t, a total of 17 allelic types were found within the 24 cultivars. Blast inoculations showed that most of the mutations can affect the function of the resistance gene. For Pita, except for the difference at the 918 th amino acid, a majority of the 21 mutations were detected among the cultivars. Inoculations with blast isolates carrying Avr-Pita revealed that cultivars with mutations in other sites except for the 918 th amino acid did not affect the function of the Pita gene. For Pik, a total of six allelic types were found within the 24 cultivars, but five of them lost the function of the resistance gene. In addition, we found that Piz-t, Pita and Pik were expressed constitutively in the 24 rice cultivars and the expression level was not related to resistance. Our results have provided the sequence diversity information of the resistance genes Piz-t, Pita and Pik among the popular rice cultivars grown in the northeast region of China.     

3套水稻近等基因系对两个病圃稻瘟病菌的抗性评价

采用苗期喷雾法,评价了丽江新团黑谷、CO39和IRBL系列等3套近等基因系水稻品种对云南省腾冲县和罗平县两个病圃稻瘟病菌的抗性水平及利用价值。结果表明:C101A51(Pi-2(t))、IRBL-22(Pi-9(t))和IRBL-23(Pi-12(t))等3个品系的抗性最强,抗病频率分别为:94.22%、93.50%、90.61%。对2个抗瘟基因的联合抗病性分析表明,Pi-2+Pi-9基因、Pi-2+Pi-12基因搭配的联合抗病性系数达0.88和0.86,在抗病育种中适于聚合应用。     

超级稻宜优673遗传构成与籼粳属性分析

【目的】研究超级稻宜优673的遗传构成和籼粳属性,为其所携带有利基因的进一步利用提供基础,并为在水稻育种中确定合适的籼粳配比提供参考。【方法】选用明恢63、明恢86和福恢673这同一个衍生系统中不同辈序的骨干材料,以及以福恢673为父本配组育成的超级稻品种宜优673及相应母本宜香A,应用13个重要基因的17个标记和15个籼粳特异性SSR标记,分析其等位基因变化。【结果】受测材料在8个基因区间呈现差异,包括控制抽穗期和产量性状的基因2个、米质关键基因2个、抗稻瘟病基因4个。其中,在对稻米直链淀粉含量和胶稠度具有关键作用的Wx上,明恢63中的优质等位基因经明恢86传递到福恢673;在对稻米糊化温度具有关键作用的ALK及控制水稻稻瘟病抗性的Pib和Pita上,宜优673的父本福恢673和母本宜香A呈现出良好的互补性。在籼粳属性上,明恢63、明恢86和福恢673均为中间偏籼型,其中,明恢86和福恢673的粳型成分均为40.0%,高于明恢63的33.3%。【结论】来源于明恢63和其它亲本的有利等位基因在福恢673中聚合,并进一步在宜优673中与宜香A有利等位基因形成互补。     

辽宁省稻瘟病菌无毒基因型鉴定及分析

【目的】鉴定稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的无毒基因型,了解无毒基因在不同地区流行菌株中的分布情况,为品种布局提供参考。【方法】根据已经克隆且与稻瘟病菌致病性相关的6个无毒基因序列设计引物,选取辽宁省稻瘟病常发区的26株稻瘟病菌单孢菌株,提取各菌株DNA样本作为模板,进行PCR扩增。通过琼脂糖凝胶电泳及PCR产物测序,对6个无毒基因PCR产物进行碱基和氨基酸序列的分析比较。对琼脂糖凝胶电泳未出条带的,设计不同引物进行验证性试验。【结果】在PCR产物电泳检测中,Avr1-CO39、Avr-pia和Avr-pii没有产物条带,对这3个无毒基因设计验证引物,其PCR产物电泳检测仍没有条带出现,其结果证明辽宁省各水稻主产区流行稻瘟病菌中多不携带Avr1-CO39、Avr-pia和Avr-pii;对于其他3个无毒基因 AvrPiz-t、Avr-pik和Avr-pita则有特异性扩增产物,说明这3个无毒基因在各稻区稻瘟病菌中以不同突变类型及不同频率出现。其中,与Pi2、Pi9和Piz-t对应的AvrPiz-t,分别在22个菌株的中被检测到,且有21个菌株的序列与其序列一致,说明该基因遗传相对稳定,也间接证明携带Pi2、Pi9和Piz-t 的水稻品种在辽宁地区的广谱抗性;与基因组序列不同的16号菌株,在DNA序列192 bp处发生一个单碱基C的缺失,从而导致移码突变,且碱基突变导致氨基酸序列至72位氨基酸时提前终止,而使该基因编码的蛋白质失去无毒基因的功能。与Pik、Pik-p、Pik-m和pik-s对应的Avr-pik,电泳检测结果表明各菌株均有特异性条带出现,经测序验证等位基因序列分为4种类型（B、D、F、G）,其中12个菌株携带可为Pik或其等位基因Pik-m和pik-p所识别的D类型;9个菌株携带B类型,该等位基因曾被报道,但是否具有无毒基因的功能仍未验证;另有2个菌株携带F类型等位基因,该基因为首次发现,并分别出现在丹东和盘锦地区。其特点在于与D类型基因间存在143（A/G）的碱基差异,氨基酸序列翻译结果显示其为错义突变,即48（G/D）;而其余3个菌株携带G类型等位基因,该基因亦属首次发现,且仅出现在抚顺新宾地区,碱基序列与D类型存在168（G/A）的差异,导致翻译提前终止,基因功能丧失。对于Avr-pita,26个菌株特异性扩增产物一致,但测序检测到5种等位基因类型,且均与Avr-pita有差异,碱基序列的变化多导致错义突变。这5种等位基因的氨基酸序列之间差异由3个氨基酸位点的差异所致,分别为83（D/N）、192（Y/C）和207（K/R）,3处突变均在基因结构域范围内,几种等位基因均已见报道。【结论】辽宁稻区流行稻瘟病菌中Avr-pik、AvrPiz-t和Avr-pita分布较为广泛,选育及推广携带相应抗病基因的水稻品种可减轻稻瘟病的危害。     

稻瘟病抗病基因定位及克隆研究进展

稻瘟病是水稻生产中最严重的真菌病害,严重影响着水稻的产量。随着DNA分子标记的不断发展及水稻基因组测序的完成,稻瘟病抗病基因的定位克隆取得了突破性的进展,为稻瘟病抗病机理研究以及稻瘟病抗性育种奠定了重要基础。本文综述了稻瘟病抗病基因定位及克隆的研究进展,对稻瘟病抗病基因的研究成果在实践中的应用提出了展望。     

源自杂交稻组合五优308 稻瘟病菌致病性分析

对采自广东韶关、河源、梅州等稻区严重感染稻瘟病的杂交稻组合五优308穗瘟标样进行了稻瘟病菌分离,获得源自不同地点的穗瘟标样分离物18个,利用7个中国稻瘟病菌小种鉴别品种和11个单基因系对分离物进行了致病性分析.结果表明:所分离菌株鉴定出ZB13、ZB15、ZC13等3个小种,分别占分离菌株的66.67％、27.78％、5.56％;对分离菌株表现出高感的抗性基因有Pi-ta2、Pi-sh、Pi-i,对分离菌株具有抗性较好的基因有Pi-kh、Pi-1、Pi2、Pi-9及Pi-50等;所有分离物均能回接上杂交稻五优308,使接种品种表现感病.选取GDHY-308-1401等3个菌株对广东部分品种(组合)进行了致病性测定,在测定的45个品种(组合)中,表现感至高感的品种(组合)有13个,占28.89％;中感的有2个,占4.44％;中抗至高抗的有30个,占66.67％.其中与五优308同一类型的杂交稻组合五丰优9802、五优613、五优1179对接种菌株表现出良好抗性,在五优308感病的稻区可考虑种植上述抗病品种.     

福建省稻瘟病菌毒性类型及部分水稻品种(组合)抗病性

测定了2003-2006年从福建省主要稻区分离挑选的97个稻瘟病单孢菌株对国际水稻所CO39近等基因系(near-iso-genic lines,NILs)6个鉴别品种和部分水稻品种的致病性.结果表明,福建省稻瘟病菌株分别属于14个毒性类型,优势类型和亚优势类型分别是I34.1和I35.1,其对8个福建主栽品种的毒力频率分别为51.96%和60.23%.2003-2006年各年度的菌株多样性指数分别为0.6324、0.5541、0.6000和0.7699.相邻年度间的病菌毒性类型相似率分别为57.14%、54.55%和46.15%.说明福建省稻瘟病菌毒性类型在各年份间的分布呈现不同的特征.CO39-NILs中C101LAC(Pi-1),育种亲本中R527、亚恢627、多系1号和谷丰A,主栽品种中D优527、D奇宝优527和T优5537对稻瘟病菌的抗性好,抗性表现均为抗(R);95个新育成的品种中表现抗(R)和中抗(MR)的分别占16.84%和22.11%,其中新品种谷优5188、特优18、天优3301、Ⅱ优907、Ⅱ优516和D奇宝优5号的抗性频率高于90%,且对田间叶瘟和穗瘟的抗性表现较好,说明这些抗性品种及其所携带的基因是福建省育种的良好材料.     

普通野生稻稻瘟病广谱抗性基因Pi-gx（t）的遗传分析和定位

【目的】探明来源于广西普通野生稻的稻瘟病抗源RB221与部分已知抗病基因水稻品种抗谱的异同,其抗性基因的遗传模式及在染色体上所处的位点,确定其抗病基因是否为新的抗病基因。【方法】采用从广西不同稻作区收集的8个稻瘟病菌系对抗源RB221和11个已知抗病基因的水稻品种进行抗谱测定,并对RB221抗病基因进行等位性分析、经典遗传分析及分子标记定位。【结果】抗源RB221的抗谱与11个已知抗病基因的水稻品种有差异,其对8个菌系均表现出抗病反应,在所有参试品种中抗谱最广。等位性测定结果表明,抗源RB221所携抗病基因与已知抗病基因品种所携带的Pi-3、Pi-7（t）、Pi-ta、Pi-K、Pi-b是不等位。经典遗传分析结果显示,抗源RB221对03-35E菌系的抗性受1对显性基因控制。SSR标记定位结果表明,RB221抗病基因定位于第2染色体的SSR标记RM240与RM1092之间,与RM240的遗传距离为1.3 cM,与RM1092的遗传距离为2.2 cM。【结论】抗源RB221的抗性基因Pi-gx（t）为新发现的抗病基因,位于第2染色体上,与第2染色体上已定位的抗性基因处于不同基因位点上。     

四川省杂交稻主栽品种抗稻瘟病基因型推导研究

本文对包括131个杂交稻品种在内的134个四川省水稻主栽品种接种了21个对已知抗稻瘟基因具鉴别力稻瘟病菌株,根据比较各品种和含已知抗瘟单基因系对鉴别菌株的抗谱对各主栽品种进行了抗稻瘟病基因型推导。结果表明,134个参试品种中,仅红优44和泸优1号对全部21个鉴别菌株的抗感反应完全一致;通过DPS统计软件对各品种的抗谱进行聚类分析,在相似距离为0.8时可将这些品种的抗性基因型划分为7个类群;应用基因型推导软件分析,推导出D香287可能携带Pi-km、Pi-zt和Pi-7等3个抗性基因,Q优2号则可能携带Pi-k、Pi-I、Pi-t和Pi-19等4个抗性基因,其余品种则均可能携带未知抗病基因。各品种在病圃中的最高叶瘟级别和平均颈瘟率与其对21个鉴别菌株的抗病频率呈显著负相关(P<0.01)。