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。     

分子标记辅助选择在陕恢206选育中的应用

水稻稻瘟病是汉中地区水稻的主要病害之一,选育抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的方法。该研究以同时含有稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-km的蜀恢527,含有稻瘟病抗性基因Pi-b的R150为基因供体配置杂交组合,利用Pi-ta、Pi-km和Pi-b的基因标记对分离世代进行基因位点检测,结合田间多代选育、抗性筛选将3个基因转育到同一品种,通过分子标记与田间多代性状筛选,选育出抗病、高产、优质水稻新品种"陕恢206"。研究表明,利用分子标记辅助选择,为选育多抗水稻品种提供了简单、便捷的选育方法,同时也为水稻抗病育种提供了新的遗传资源。     

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。     

稻瘟病抗性基因Pi-b、Pi-d2、Pi-5、Pikh在宁夏水稻种质资源中的分布

为探明宁夏水稻种质资源含抗稻瘟病基因的数量和种类,为宁夏水稻抗稻瘟病的分子标记辅助选择育种奠定基础。利用与抗稻瘟病基因Pi-b、Pi-d2、Pi-5、Pikh紧密连锁的功能标记对75份宁夏自育及外引水稻材料进行抗病基因的分子检测。结果表明,抗性基因Pikh的分布频率最高,在测试品种中检出率为74. 7%;其次是Pi-b基因,检出率为49. 3%;检出率较低的是Pi-5、Pi-d2抗性基因,分别为30. 67%、9. 3%。其中有6份材料为杂合,分别为大胚稻、巨胚稻、小粒糯、宁粳43号、花119、Agostone,4个抗稻瘟病基因都没有的材料有5份,为银玉、垦08-1806、通粘1号、空育131、越光。说明宁夏水稻材料中含有广谱持久抗性的基因较少,可以利用Pi-d2、Pi-5等抗性基因进行分子标记辅助选择育种,培育持久抗稻瘟病的水稻新品种。     

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.     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi-b多重PCR体系的构建与应用（英文）

稻瘟病是我国水稻主产区的重要病害之一,其主效抗性基因Pi-ta和Pi-b在我国很多稻区表现广谱持久的稻瘟病抗性,被广泛应用于我国的水稻育种和生产。本研究选用稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b及其等位基因的功能标记,在对22份分别已知抗病基因Pita和Pi-b以及感病基因pi-ta与pi-b组成的水稻品种检测验证基础上,建立了2套稻瘟病基因多重PCR体系:体系I同时检测抗病基因Pi-ta与Pi-b,体系II同时检测感病基因pi-ta与pi-b,并利用2套体系对336份高世代育种材料进行检测,与单标记检测结果比较,表现稳定可靠,重复性好。本研究构建的抗稻瘟病基因分子标记多重PCR体系可用于水稻种质资源的快速评价和抗稻瘟病分子标记辅助育种。     

利用基因功能性标记检测水稻稻瘟病和褐飞虱的抗性基因

选育和利用水稻抗性品种,是防治稻瘟病和褐飞虱的有效方法。利用基因功能性标记对2个优质不育系和16个恢复系的抗性基因Pi-b,Pi-k,Pi-ta,bph2,Bph3进行检测,结果 11份材料含有Pi-b基因,13份含有Pi-k基因,9份同时含有Pi-b基因和Pi-k基因,3份含有bph2基因。通过对抗性基因的分子鉴定,为多基因聚合、选育广谱持久抗稻瘟病和褐飞虱的优良品种奠定基础。     

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。     

利用基因聚合技术改良一个优质水稻不育系的稻瘟病抗性

以抗稻瘟病水稻材料金山B-1抗病近等基因系05AMA59(携有稻瘟病抗性基因Pi-1)、05AMA71(携有稻瘟病抗性基因Pi-9)为抗性供体亲本,通过分子标记辅助回交和聚合杂交,将Pi-1、Pi-9基因导入花紫A(B)中,并在选择加代过程中改良其稻瘟病抗性.(1)遗传背景分析表明,Pi-1和Pi-9基因已成功导入新育成的不育系益农A(B)中,其遗传背景基本恢复为轮回亲本花紫A(B)的遗传背景;(2)益农A(B)的室内和田间自然诱发鉴定均表现抗病,抗性水平和抗谱均明显高于感病对照花紫A(B);(3)益农A与原来的花紫A在生育期、株高、穗粒数等重要农艺性状以及柱头外露率、异交结实率等方面均相似,益农A与花紫A所配的杂种一代在产量、株高、生育期等主要农艺性状上也相近,表明益农A保留了花紫A配合力高、米质优、异交率高等优良特性.     

稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi54和Pi-km的育种利用价值评价

稻瘟病是水稻生产上的主要病害,利用稻瘟病抗性基因培育抗病品种是防治稻瘟病最经济、最有效的方法。为了明确稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi54和Pi-km在水稻抗病育种中的利用价值,本研究利用这4个抗性基因的功能标记,对在稻瘟病菌圃经多年抗性筛选的60份资源材料进行基因型鉴定,并通过连续两年稻瘟病菌接种鉴定对不同抗性基因的抗稻瘟病发展趋势进行调查分析。结果表明,60份试验材料中,只携带Pi-ta基因的有14份,占总材料的23.3%,携带Pi-ta+Pi-b基因组合的有9份,占总材料的15.0%,携带Pi-b+Pi54基因组合的有9份,占总材料的15.0%,携带Pi-ta+Pi-b+Pi54基因组合的有12份,占总材料的20.0%。在连续两年的接种鉴定中,Pi-ta、Pi-ta+Pi-b和Pi-ta+Pi-b+Pi54基因组合均无4级高感;只有Pi-b+Pi54基因组合出现4级高感材料。通过连续两年抗性基因与穗颈瘟发病等级的相关性分析,发现几乎所有基因的抗病能力都在不断减弱。因此,在抗稻瘟病新品种选育中抗稻瘟病新抗源的挖掘和新抗性基因的导入已经迫在眉睫。     

利用分子标记辅助选择改良常规早稻鄂早18稻瘟病抗性

以含广谱稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2的GD-1为供体,常规早稻鄂早18为受体,通过杂交和回交并结合分子检测,将Pi-1和Pi-2基因聚合到鄂早18中,获得9个携带两个抗性基因的纯合改良株系。通过11个典型稻瘟病菌株进行混合接种鉴定,结果表明改良株系的稻瘟病的抗性大都达到中抗到抗的水平。通过对改良株系和对照鄂早18农艺性状考察,导入Pi-1和Pi-2两个基因对其主要农艺经济性状无显著影响。本研究为进一步选育出抗稻瘟病的早稻新品种积累了抗性亲本材料(Pi-1/Pi-2)和分子改良育种的经验。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b、Pigm和Pi54在骨干亲本中的分布以及对穗颈瘟抗性的作用

【目的】为了分析不同抗性基因和基因组合对穗颈瘟抗性的变化。【方法】利用水稻稻瘟病抗病基因Pi-ta、Pi-b、Pigm和Pi54的功能或紧密连锁标记,对经过多年抗性筛选的80份骨干亲本材料进行基因型分析,并进行连续两年穗颈瘟接种鉴定。【结果】在80份试验材料中,只有4份携带Pi-b基因,5份携带Pi54基因,8份携带Pi-b+Pi54基因组合、10份携带Pi-b+Pi54+Pigm基因组合,只有Pi-b+Pi54+Pigm基因组合没有出现高感材料。连续两年穗颈瘟接种鉴定结果与基因型的相关性分析显示,单个抗病基因的抗病能力在逐步减弱,甚至丧失。【结论】在水稻品种选育中,聚合抗性强、抗谱互补的基因是增强水稻抗病能力的有效途径。     

四川省杂交稻亲本及32份抗源抗稻瘟病基因的检测分析

利用与稻瘟病抗性基因紧密连锁的分子标记进行分子标记辅助选择对于培育抗稻瘟病水稻品种有重要意义.利用与抗稻瘟病基因Pi-9、Pi-2、Pi-kh和Pi-km紧密连锁的分子标记检测分析52份(23份恢复系和29份不育系)杂交水稻亲本材料,结果表明:52份亲本材料中都不含有抗稻瘟病基因Pi-9和Pi-2(Pi-Z5),6份可能含有抗稻瘟病基因Pi-km,5份可能含有抗稻瘟病基因Pi-kh.32份抗源的检测结果表明:32份抗源中都不含有抗稻瘟病基因Pi-9,12份含有Pi-2(Pi-Z5),3份可能含有抗稻瘟病基因Pi-km,6份可能含有抗稻瘟病基因Pi-kh.     

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。     

两个水稻种质对白叶枯病及稻瘟病抗性遗传研究

分别对2个水稻抗病亲本25-289、IR71676-34-1-1与2个感病亲本桂649、测253进行杂交组配,并利用白叶枯病和稻瘟病菌液对亲本及其杂交F1 、F2进行接种鉴定,探讨两个双抗水稻品种的白叶枯病和稻瘟病抗性基因在杂交后代中的遗传表现.结果表明,25-289对广西稻区白叶枯病的抗性受一对显性基因控制,IR71676- 34-1-1是受一对隐性基因支配;两个抗病材料的稻瘟病抗性均受一对显性基因控制;两个抗性亲本的白叶枯病基因及稻瘟病基因均是独立遗传的,该研究结果为深入研究选育多抗水稻新品种提供了理论基础.     

江苏省粳稻品种抗稻瘟病基因型与穗颈瘟抗性分析

稻瘟病是江苏省粳稻的主要病害,以穗颈瘟的危害最为严重,选育抗病品种是防治该病害最有效的方法。为了明确江苏省粳稻穗颈瘟的主要抗病基因以及主要粳稻品种的抗稻瘟病基因型,利用稻瘟病抗性基因Pita、Pi-b、Pi-k~h、Pi-km的功能标记对2007-2013年江苏省审定的粳稻品种进行基因型检测。结果表明:65份审定的粳稻品种中同时含有3个稻瘟病抗病基因的品种6份,占审定品种的9.2%;同时含有2个稻瘟病抗病基因的品种23份,占审定品种的35.4%;含有1个稻瘟病抗病基因的品种27份,占审定品种的41.5%;不含有这4个抗病基因的品种9份,占审定品种的13.9%。2014年穗颈瘟接种鉴定结果表明:含有3个抗病基因的6份品种均表现为抗穗颈瘟;含有2个抗病基因的品种中19份品种抗穗颈瘟,4份品种感穗颈瘟;含有1个抗病基因的品种中12份品种抗穗颈瘟,15份品种感穗颈瘟;不含有这4个抗病基因的品种中1份品种抗穗颈瘟,8份品种感穗颈瘟。相关性和回归分析结果表明:稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi-km与穗颈瘟的抗性呈正相关,相关系数分别0.81、0.11和0.15;稻瘟病抗性基因Pi-k~h与穗颈瘟抗性呈负相关,相关系数为-0.05。     

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。     

抗稻瘟病多基因聚合对川恢907田间抗性的影响

通过杂交、回交以及分子标记辅助选择技术,将稻瘟病广谱抗病基因Pi-1、Pi-2和Pi-33聚合到川恢907中。稻瘟病田间抗性鉴定显示,其稻瘟病叶瘟发病率、病情指数从36.31%和15.57分别下降到10.65%～13.88%以及4.2～5.27;穗颈瘟发病率、病情指数从36.53%和12.77分别下降到7.13%～10.22%以及1.51～5.02,显著提高了川恢907的稻瘟病田间抗性。     

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。     

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。