抗白叶枯病水稻近等基因系的选育

以沈农15为轮回亲本(RP),IRBB60为Xa-21基因供体(DP),经3代回交,2代自交,在分子标记辅助选择(molecular marker assisted selection,MAS)条件下,构建了携有抗白叶枯病基因Xa-21的近等基因系。近等基因系农艺性状与沈农15相似,抗C2(河北菌株)、C5(广东菌株)等白叶枯小种。本研究所运用的分子育种程序既能消除外源遗传背景,又能使水稻品种的农艺性状得到有效改良。     

水稻抗白叶枯病新基因的初步定位

【目的】通过与目前国际上已报道的抗白叶枯病基因进行分析比较,推测水稻抗源C4059含有1个新的抗白叶枯病基因,暂命名为Xa36(t)。将水稻抗源C4059的白叶枯病抗性转育到IR24遗传背景下,培育近等基因系并借助分子标记将其抗白叶枯病基因进行定位。【方法】以IR24/C4059的1个F3分离群体为材料,采用分离集团分析法,借助SSR、EST标记对Xa36(t)进行分子标记定位。【结果】找到13个与Xa36(t)连锁的标记,最近的4个标记RM2136、RM7443、RM1233和RM224与目标基因间的遗传距离分别为3.2、3.8、1.9和1.3 cM。其中标记RM2136和RM7443位于染色体近端粒一侧,标记RM1233和RM224位于目标基因的另一侧。【结论】通过分子标记检测,将基因Xa36(t)定位于水稻第11染色体长臂末端附近。     

三对水稻抗白叶枯病近等基因系的RAPD分析

以水稻抗白叶枯病３对近等基因系为材料，对近等基因系基因组ＤＮＡ进行了ＲＡＰＤ分析，结果显示；经１２０个１０－核苷酸随机引物对３对近等基因系基因组ＤＮＡ的ＰＣＲ扩增，有２个引物在ＩＲＢＢ３中各扩增出１－２条特异性条带；有３人引物在ＩＲＢＢ４中各扩增出２条特异性条带；有３个引物在ＩＲＢＢ５中各扩增出１－２条特异性条带因轮回中和扩增出２条特异性条带；有３个引物在ＩＲＢＢ５中各扩增出１－２条特异性条带；在     

利用Xa21基因的PCR标记进行抗白叶枯病水稻育种

pTA2 48是与抗白叶枯病基因Xa2 1紧密连锁的 1个PCR标记 ,采用多个Xa2 1基因供体和受体水稻亲本以及抗 (Xa2 1)×感组合的F1 、F2 、F3 群体 ,对利用pTA2 48标记辅助选择进行水稻抗白叶枯病育种的有关问题 ,包括抗感亲本间的遗传多态性、pTA2 48标记与Xa2 1位点的连锁关系 ,以及pTA2 48标记选择的准确性等作了探讨。结果表明 ,pTA2 48标记在亲本间具有良好的多态性 ,与Xa2 1基因位点紧密连锁 ,二者间重组率为 0 %～1.3% ,根据该标记的多态性表现可对抗 (Xa2 1)×感组合后代材料中Xa2 1基因的基因型和表现型做出较为准确的选择。     

利用Xa21基因的PCR标记进行抗白叶枯病水稻育种

pTA248是与抗白叶枯病基因Xa21紧密连锁的1个PCR标记,采用多个Xa21基因供体和受体水稻亲本以及抗(Xa21)×感组合的F1、F2、F3群体,对利用pTA248标记辅助选择进行水稻抗白叶枯病育种的有关问题,包括抗感亲本间的遗传多态性、pTA248标记与Xa21位点的连锁关系,以及pTA248标记选择的准确性等作了探讨.结果表明,pTA248标记在亲本间具有良好的多态性,与Xa21基因位点紧密连锁,二者间重组率为0%～1.3%,根据该标记的多态性表现可对抗(Xa21)×感组合后代材料中Xa21基因的基因型和表现型做出较为准确的选择.     

水稻抗白叶枯病基因Xa23群体的MAS育种研究

将野生稻中发现的抗白叶枯病基因Xa23转入3个优良恢复系中,为培育新的抗白叶枯病品种奠定基础.采用分子标记辅助育种(MAS)和人工剪叶接种方法快速选育抗白叶枯病新品系.选取前期所得的材料进行P6菌接种鉴定,利用Xa23基因连锁的EST标记C189对接种所得的272份接种鉴定表现有抗性的材料进行标记检测,共得到含有Xa23基因的材料254份,研究发现所得到的材料已经基本稳定,可选取最优品系参加新品种的区试.     

白叶枯病抗性基因Xa23的分子检测

用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记RM206,对中野5112、恢复系桂649及其35份优良杂交后代F4材料进行分子检测。结果显示,供体材料中野5112和其中的13份杂交后代材料携带有Xa23抗性等位点,占37.14%,受体材料桂649和另外的22份杂交后代材料没有携带Xa23抗性等位点。说明Xa23基因的遗传比较稳定,出现在优良杂交后代的机率较高,为选育和创新优良的抗白叶枯病育种中间材料,进而育成抗谱广、抗性持久的杂交稻组合和常规稻品种提供了良好的基础。     

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.     

水稻抗白叶枯病基因Xa21的分子标记检测

利用Xa21基因的分子标记U1/I1检测28个高世代育种中间材料。发现18个材料中含Xa21基因,且这些位点是杂合的;10个材料不含Xa21基因。     

水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa7共显性功能标记的开发与应用

【目的】对水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa7进行精准检测和世代跟踪,通过分子标记检测Xa7基因材料的纯合或杂合型。【方法】根据Xa7、xa7和无等位基因型序列的差异,通过Premier 5软件设计了含4条引物Xa7-F、Xa7-R、Xa7null-F、Xa7null-R的功能标记Xa7fun,且采用PCR方法分别对不同遗传资源材料进行分子标记特异性检测和验证,自然高温下于孕穗期对含Xa7基因的3份杂交改良系及亲本采用剪叶接种法接种7个白叶枯病菌菌株进行抗性鉴定,并于成熟期考察记录其农艺性状。【结果】分子标记特异性检测结果表明,Xa7基因纯合型材料R084可扩增出大小为91 bp的条带,无等位基因型材料Nip可扩增出大小为153 bp的条带,杂合体Nip/R084可扩增出大小为91 bp、153 bp的条带,共显性标记Xa7fun得到的电泳条带与引物设计时预测的目标片段完全吻合;18份不同类型的种质资源均未扩增出91 bp大小的功能条带,说明这些材料均不含Xa7基因;杂交改良系Ry-1、Ry-2、Ry-3均仅含有91 bp大小的功能条带,表明Xa7基因纯合;在高温下,华占对7个菌株表现为高感...     

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。     

水稻白叶枯病基因的作用机制与育种应用

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,水稻病害是其产量损失的重大威胁,由革兰氏阴性菌稻黄单胞杆菌所引起的白叶枯病是严重影响水稻产量的三大主要病害之一。传统的化学防治方法存在很多弊端,抗白叶枯病水稻品种的培育是世界公认防治该病害最为安全、有效的手段,抗病种质资源鉴定与抗性基因挖掘是抗病品种培育的前提。在自然和人工双重选择压力下,白叶枯病菌不断变异,陆续出现了新型致病变种,主栽品种逐渐失去抗病性,因此发掘和鉴定更多的持久抗病基因显得非常必要。对已克隆的 16 个白叶枯病抗性基因进行简要归类,并从基因的发现、定位、克隆、作用机制等方面对广谱抗白叶枯病且应用较好的 3 个基因Xa23、Xa7 和 xa5 进行详细阐述,对白叶枯病抗性育种方法分子标记辅助选择育种、转基因育种和基因标记育种进行介绍。此外,结合不同白叶枯病基因的自身特性及当前育种利用中存在的问题,展望白叶枯广谱抗病分子育种的未来方向。     

水稻抗白叶枯病基因Xa23的EST标记及其在分子育种上的利用

 用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本JG30杂交，构建了包含2 562个单株的F2作图群体。抗性鉴定表明，F2植株抗感分离比严格符合3∶1。根据日本水稻基因组计划RGP的数据，筛选并合成12个EST标记的引物，进行亲本间多态性检测，找到2个在CBB23与JG30间有多态性的EST标记，C189和CP02662。用该标记对F2群体中的571个感病单株进行分子检测和连锁分析，结果表明这两个EST标记位于Xa23基因的两侧，C189靠着丝粒一侧，与Xa23的遗传距离为0.8cM；CP02662靠端粒一侧，与Xa23的遗传距离为1.3cM。将C189成功用于水稻分子育种实践，标记辅助选择的正确率接近100%，已培育出3个将Xa23基因与高产、优质、抗褐飞虱等性状聚合的水稻恢复系。     

小粒野生稻抗白叶枯病新基因的鉴定与初步定位

【目的】将小粒野生稻（Acc. No. 101133）的抗白叶枯病基因导入栽培稻IR24,并对其进行鉴定和分子标记定位,以便应用于育种实践。【方法】以小粒野生稻和栽培稻IR24的BC2F2群体及其F3、F4家系为材料,利用分离集团分析法（BSA）,借助SSR标记对Xa35(t)进行分子标记定位。【结果】通过对抗病基因进行抗谱鉴定和遗传分析,结果表明,该基因对白叶枯病菌株PXO86和PXO99表现感病,而对PXO61、PXO112和PXO339表现抗病,初步将其定位于水稻的第11染色体长臂上,同标记RM144共分离,并位于标记RM7654和RM6293之间,与两标记的遗传距离分别为1.1 cM和0.7 cM。【结论】小粒野生稻（Acc. No. 101133）含有新的抗白叶枯病基因,暂定为Xa35(t)。     

超表达Os PR1A增强了Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性反应

【背景】前期研究发现,水稻病程相关蛋白质OsPR1A的表达受上游抗病基因Xa21调控,接菌后早期启动Xa21介导的OsPR1A较高水平表达对水稻抵抗白叶枯病菌至关重要。同时OsPR1A也受到水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)的诱导表达。对于OsPR1A的研究绝大部分是作为抗性反应发生的标志基因佐证其他基因或途径在抗性中的作用,缺乏直接的证据证实OsPR1A本身的生物学功能。【目的】通过获得OsPR1a-OX超表达转基因植株,调查其表型及农艺性状,并明确OsPR1A蛋白质表达与抗性的关系,为鉴定OsPR1A功能提供依据。【方法】通过农杆菌介导法,将构建的OsPR1a-OX转化载体转入到水稻受体4021中,利用PCR和免疫印迹(western blot,WB)技术分别在基因水平和蛋白质水平上筛选并鉴定OsPR1A超表达阳性纯合株系。在成熟期,调查OsPR1A超表达转基因植株的表型及农艺性状(株高、穗长、分蘖数、结实率和籽粒大小等)。在31℃条件下,将生长2周的水稻幼苗TP309、4021和OsPR1A超表达转基因植株接种水稻白叶枯病菌,并在接...