水稻恶苗病抗性研究进展

恶苗病是水稻的主要病害,该病主要通过种子带菌传播,可对水稻的生产造成严重危害。近来国内外学者在水稻恶苗病抗性种质资源的筛选、抗性遗传、QTL定位和基因挖掘等方面取得了一定的进展。本文简要概述了水稻恶苗病菌分类和特征,比较了不同恶苗病抗性鉴定方法,分析了当前定位的水稻恶苗病抗性QTL数目和染色体分布,探讨了转录组学和蛋白组学技术在水稻恶苗病抗性基因挖掘中的最新研究成果,并对该领域未来的研究方向进行了展望,为今后深入开展恶苗病抗性研究和抗恶苗病水稻育种提供参考。     

水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展

纹枯病是水稻三大主要病害之一。抗纹枯病品种的选育与推广对防治纹枯病具有决定性意义,而纹枯病抗性资源的发掘、抗性遗传、抗性基因定位及外源基因的利用是抗性品种选育的基础。综述了水稻纹枯病抗性基因的定位、纹枯病抗性QTL的潜在应用价值以及纹枯病抗性资源挖掘的最新进展,以期对纹枯病抗性育种提供帮助。     

南方水稻黑条矮缩病抗性的遗传分析及主效QTL的精细定位

【目的】近年来由白背飞虱传播的南方水稻黑条矮缩病给水稻生产造成了巨大损失,开展该病的抗性遗传分析和基因精细定位,将为抗性育种提供材料和理论依据。【方法】分析了抗性材料D4对南方水稻黑条矮缩病的抗性特征,并通过广恢998/D4F2群体分析该病抗性的遗传规律,利用QTL-seq技术联合遗传连锁分析定位主效抗性QTL。【结果】D4对南方水稻黑条矮缩病的抗性表现为抗病毒性而非抗虫性,且受主效基因和微效基因共同控制。QTL-seq和连锁分析将南方水稻黑条矮缩病主效抗性QTL定位于第9染色体上,命名为qSRBSDV9。利用代换作图法进一步将qSRBSDV9定位在102.3kb的区间内,该区间包含21个预测基因,其中9个基因与赤霉素信号传导相关。【结论】揭示了D4对南方水稻黑条矮缩病的抗性特征及遗传规律,精细定位了南方水稻黑条矮缩病主效抗性QTL qSRBSDV9。这为该QTL的图位克隆及育种利用奠定了基础。     

水稻恶苗病抗性的研究进展

分别从恶苗病抗性鉴定方法、品种抗性、抗性遗传和分子定位等方面综述了水稻恶苗病的研究进展。     

水稻耐盐基因定位与克隆及品种耐盐性分子标记辅助选择改良研究进展

土壤盐渍化严重制约水稻生产发展,提高耐盐性已成为水稻育种的重要目标之一。挖掘水稻耐盐新基因,解析其分子作用机制可以为水稻耐盐性遗传改良奠定基础。本文从定位群体、耐盐性鉴定时期和鉴定方法、耐盐性评价指标、鉴定到的耐盐QTL、耐盐QTL的精细定位和图位克隆等方面,总结了近年来水稻耐盐QTL定位研究中所取得的进展;介绍了水稻耐盐/盐敏感突变体筛选和基因克隆以及耐盐性关联分析的研究近况;并对水稻耐盐性分子标记辅助选择改良的现状作了概述。     

水稻抗恶苗病微效QTL的定位

对粳稻品种春江06和籼稻品种TN1以及由它们构建的加倍单倍体（DH）群体,采用芽期接菌方法接种恶苗病菌,进行抗恶苗病微效QTL的定位分析。共检测到2个QTL:qB1和qB10,分别位于第1和第10染色体上,2个QTL的抗性基因都来自春江06,贡献率相近。     

应用候选基因定位水稻抗稻瘟病QTL

 应用经克隆了的已知功能或有潜在功能的DNA序列,即候选基因，作为分子标记，在中156/谷梅2号F8重组自交系群体中进行水稻抗稻瘟病QTL的分析。大部分候选基因在水稻染色体上成簇分布，并且位于已知抗病基因簇区域。应用复合区间法检测到1个调控病斑大小和1个调控病斑数量的QTL，前者位于第1染色体CG36a~RM212区间，贡献率为4.17%，抗性等位基因来自父本谷梅2号；后者定位于第2染色体CG18a~RM263区间，贡献率为6.25%，抗性等位基因来自母本中156。同时检测到2对控制病叶面积和1对控制病斑大小的基因互作。这些QTL和互作基因涉及抗性基因同源序列、离子通道调控子以及编码致病相关蛋白和几丁质酶的基因，表明候选基因的应用有助于揭示QTL的功能。玉米锈病抗性基因Rp1与稻瘟病抗性有关，提示了利用水稻这个模式作物来克隆较大基因组中有利基因的可能性。     

基于QTL-Seq的水稻抗细菌性条斑病QTL定位

【目的】发掘水稻抗细菌性条斑病新基因，丰富抗病基因资源，为水稻抗细菌性条斑病基因克隆及分子育种提供依据。【方法】以抗病材料广西普通野生稻WP1和感病品种9311及其衍生的F8:9代RIL群体为研究材料，利用QTL-Seq初定位与细菌性条斑病抗性相关的区间，之后利用QTLIciMapping4.1进行复合区间作图以验证结果并精细定位。【结果】分别在第4、8、10染色体上鉴定了一个与细菌性条斑病抗性相关的位点，复合区间作图验证了第4染色体抗细菌性条斑病QTL位点qBLS4.1，表型贡献率和LOD值分别为10.65%和5.03，并进一步将qBLS4.1精细定位在521kb的范围内。抗感亲本序列比对分析发现，在41个基因的编码区共有252个非同义突变，可能与细菌性条斑病抗性相关。【结论】通过QTL-seq分析结合复合区间作图法可以更快速高效地对水稻QTL进行定位，鉴定了一个抗细菌性条斑病性QTL新位点qBLS4.1，为水稻抗细菌性条斑病新基因鉴定与克隆奠定基础。     

硬粒小麦白粉病成株抗性QTL的遗传分析

小麦白粉病是世界范围内广泛流行的小麦叶部真菌病害,显著影响小麦的产量和品质。由于现有品种的白粉病抗性不断丧失,使得进一步挖掘新的白粉病抗源及抗病基因十分重要。本研究以硬粒小麦品种UC1113和Kofa构建的包含93个株系的F₈代RIL群体为材料,利用235个多态性标记构建遗传图谱,并结合白粉病成株抗性表型数据,对4个环境下的白粉病成株抗性进行QTL定位。结果表明,在RIL群体中共定位到4个与白粉病成株抗性相关的QTL,分别位于1AL、4AL（2）和5AL染色体上。其中,来自UC1113的3个QTL（ QPm.hnau-1AL 、 QPm.hnau-4AL.1 和 QPm.hnau-4AL.2 ）为新的白粉病成株抗性QTL。本研究为小麦白粉病抗性基因挖掘和抗病育种提供了重要信息。     

水稻数量性状定位研究进展

20世纪80年代以来,DNA标记技术的诞生给数量性状的遗传研究带来了革命性的变化。分子生物学的快速发展和数量性状（QTL）定位技术的逐渐完善,为水稻的QTL研究提供了技术支撑。已有大量的研究表述和发现了QTL的特征特性,阐述了一些重要农艺性状的遗传理论基础,从而使水稻的育种遗传改良获得新方法、新手段。从QTL的定位群体、定位方法以及水稻QTL的研究现状和利用等方面,对水稻数量性状基因的研究进行了综述,并对今后的研究提出了一些分析。     

Responses of Rice Genotypes Carrying Different Dwarf Genes to Fusarium moniliforme and Gibberellic Acid

Abstract

A total of 32 rice genotypes carrying different dwarf or semi-dwarf genes were inoculated with the fungus Fusarium moniliforme Sheldon or treated with 50 mg l-¹ GA₃ in order to select resources resistant to rice bakanae disease from the dwarf materials. The length of the elongated seedlings was measured, and the percentage of death of the seedlings after transplanting to field was also counted. A significant correlation was found between the length of the seedling treated with GA₃ and disease injury by bakanae fungus. Rice materials carrying dwarf gene such as sd1 were not only sensitivity to GA₃ but also susceptive to rice bakanae disease. Materials carrying dwarf gene d1 were insensitive to GA₃ but susceptive to bakanae. On the other hand, all materials carrying d29, sd6 or sdq(t) genes showed resistance to bakanae. The present study indicated that dwarf and semi-dwarf rice materials might be useful resources for improvement of bakanae resistance in rice breeding programs.     

湖北省旱直播水稻恶苗病发生规律及防治策略研究

根据实际操作经验,总结了湖北省旱直播水稻恶苗病的发生规律及防治措施,采用拌种、药剂防治等综合技术能大大减轻恶苗病的发生,为湖北省旱直播水稻的恶苗病防治提供了参考。     

应用环介导等温扩增技术检测江苏水稻种子携带的水稻恶苗病菌

【目的】本研究旨在了解江苏省水稻主栽品种种子携带水稻恶苗病原菌的情况。【方法】采用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)对江苏65个水稻主栽品种种子携带藤仓镰孢、层出镰孢、拟轮枝镰孢和Fusarium andiyazi等4种水稻恶苗病菌进行检测。【结果】65个品种中有54个品种的种子样本携带恶苗病菌,表明江苏省稻种携带水稻恶苗病菌是一种普遍现象。其中,藤仓镰孢为优势种,检出率高达83.07%,其次是层出镰孢和Fusarium andiyazi,检出率分别为12.30%、6.15%,但供试的65个品种种子均未检测到携带有拟轮枝镰孢。【结论】该技术可用于水稻种子携带恶苗病菌的快速检测。     

水稻有机育苗关键技术研究

防治水稻苗期恶苗病、立枯病和杂草是目前水稻有机栽培急需解决的关键技术。利用物理方法(温汤处理)和微生物技术(有机育苗生物调理剂)进行防治苗期恶苗病、立枯病和杂草控制试验,并研发了有机育苗生物调理剂。研究结果表明,温汤处理采用58℃温度处理15 min或60℃温度处理10 min,能够有效控制恶苗病和立枯病的发生;有机育苗生物调理剂具有杀灭病原菌、抑制立枯病及杂草发生,并提高秧苗素质等功能。     

Sensitivity of Fusarium verticillioides isolates from rice to a novel cyanoacrylate fungicide

The baseline sensitivity of Fusarium verticillioides to the novel cyanoacrylate fungicide 2-cyano-3-amino-3-phenylancryic acetate (experimental code JS399-19) was established, and its impact on the germination of rice seeds and efficacy in controlling rice bakanae disease by seed treatment were evaluated. The EC₅₀ values for JS399-19 inhibiting mycelial growth of wild-type F. verticillioides isolates ranged from 0.162 to 0.559 μg/ml (a 3.5-fold difference between the lowest and highest value), and the average (±SE) EC₅₀ value was 0.316 ± 0.072 μg/ml. The sensitivity curve was unimodal over the sensitive range and the sensitivity data can be used as a baseline for monitoring any future changes in sensitivity to JS399-19 by F. verticillioides populations. Germination of healthy seeds was greater than 77% for all the selected cultivars, and was unaffected by treatment with JS399-19. Treatment of infected seeds (harvested from diseased plants) with all concentrations of JS399-19 in this study significantly decreased the abnormal elongation and damping-off of seedlings in plastic bottles in the greenhouse, indicating that JS399-19 has excellent efficacy in controlling rice bakanae disease, and was safe to rice seeds. It could be used as a disinfectant of rice seeds infected by F. verticillioides. The results also suggested that the F. verticillioides isolates exhibited little sensitivity shift to this fungicide after a single application. If properly applied, JS399-19 might be used as a major fungicide or a good companion fungicide for the control of rice bakanae disease in China.     

Ustilaginoidea virens: A Fungus Infects Rice Flower and Threats World Rice Production

Rice false smut disease, which is caused by the fungus Ustilaginoidea virens, is currently one of the most devastating rice fungal diseases in the world. Rice false smut disease not only causes severe yield loss and grain quality reduction, but also threatens food safety due to its production of mycotoxins. In this review, the most recent progresses regarding the life cycle, infection processes, genome and genetic diversity, pathogenic gene and disease resistance in rice were summarized in order to provide theoretical basis for the control of U. virens. We also proposed some future directions and key questions that need to be addressed for a better understanding of the molecular mechanism that leads to rice false smut disease and the prospects for sustainable control of rice false smut.     

中国杂交水稻白叶枯病抗性的遗传改良

 20世纪80年代,中国杂交水稻抗白叶枯病育种进展迅速。在大面积种植的籼型三系和两系杂交稻中主要应用白叶枯病抗性基因Xa4,白叶枯病在生产中几乎“销声匿迹”了20年。但近年来,此病害却在长江流域一些种植新组合的稻田里又爆发了。什么原因引起它再度流行？品种的抗性是否还有效？抗病育种是否还是水稻改良的主要目标之一？通过哪些途径才能更有效地利用抗病基因培育出更为持久的抗性品种？为回答这些问题,就我国杂交水稻对白叶枯病抗性的改良,寄主与病菌群体的互动演变效应进行了分析,讨论了拓宽抗性遗传基础、白叶枯病菌毒性群体结构、基因轮换、合理利用基因等问题。 在采用了包括传统方法、分子标记辅助选择和转基因技术的综合策略后,杂交水稻抗白叶枯病育种研究将出现新的局面。     

Inhibiting efficacy of metabolites of Streptomyces lavendulohygtroscopicus and its ultraviolet induced strain on two rice diseases

More than 70 Streptomyces lavendulohygtroscopicus strains were isolated from the soil samples collected under different ecological conditions. Fermentation centrifugal supernatant (FCS) of the strians were used as biological control agents to bioassay rice disease pathogens of sheath blight (R. solani) and bakanae (G. fujikuroi).