水稻品种RP1976-18-6-4-2对褐飞虱和稻瘿蚊的抗性评价及其遗传分析

对水稻品种RP1976-18-6-4-2进行褐飞虱和稻瘿蚊的抗性评价及其遗传分析。结果表明,该品种抗褐飞虱生物型Ⅱ、孟加拉型及稻瘿蚊中国Ⅱ型和中国Ⅳ型,它对褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型的抗性由1对显性基因和1对隐性基因控制;对稻瘿蚊中国Ⅱ型和中国Ⅳ型的抗性由1对显性基因控制。     

水稻抗稻瘿蚊基因的研究与利用现状

综述了稻瘿蚊(Orscolia oryzae)的生物学特征及其分布、生物类型,重点介绍了抗稻瘿蚊基因的鉴定和定位研究以及应用现状,并对今后抗稻瘿蚊的研究提出了几点建议。     

利用分子标记辅助选择改良水稻恢复系的稻瘿蚊抗性

以含有华南4种稻瘿蚊生物型显性抗性基因Gm6的籼稻材料KG18为供体,三系优质恢复系广恢998为受体,通过杂交、多次回交和自交结合分子标记辅助选择技术,将Gm6基因导入广恢998中。综合目标基因的分子检测、田间农艺性状表现以及遗传背景的回复率,筛选获得6个株系。采用稻瘿蚊生物型1和生物型4对这些改良株系进行人工接虫鉴定,6个改良株系的标葱率为0,表现免疫,而对照标葱率均在98%以上,表现高感;由改良株系组配的杂种F1标葱率在10%～20%,表现中抗。农艺性状分析表明,除1个株系在千粒重方面与对照广恢998有显著差异外,其余改良株系性状与对照无显著差异。     

粳稻种质资源稻瘟病抗性及抗性基因分析

为提高冀东稻区水稻抗稻瘟病育种水平,对157份粳稻资源通过田间诱发感病鉴定其稻瘟病抗性,并利用12个抗病基因标记进行基因型鉴定。结果表明,157份粳稻资源中表现为抗、中抗、中感、感及高感材料分别为2、70、64、9、12个,其中,材料ZY1和ZY2表现为抗。Piz和Pid3这两个抗病基因出现频率最高,而Pigm、Pia、Pita、Pik和Pi5在本地区对稻瘟病的抗性上起到主效作用,且聚合越多抗性基因,抗病性越高。结合种质资源农艺及产量性状,发现ZY2、ZY13、ZY15和ZY21适合作为抗稻瘟病育种的亲本。     

几个籼稻品种对稻瘟病抗性的遗传分析

用感稻瘟病品种二九青与4个抗病品种杂交的 F₁、F₂、B₁F₁经4个不同菌系的稻瘟病菌孢子悬浮液分别进行人工接种,然后考查其抗性反应。结果表明红脚占、砦糖、Tetep 和74-5461BG 等籼稻品种对 ZB1、ZB15、ZC15、ZC3菌系的抗性均分别由显性抗性基因 Ipi-1、Ipi-2、Ipi-3和 Ipi-4控制,同时这4个抗性基因还存在着紧密的连锁关系。等位性测定也表明4个品种所具有的抗性基因都是各各等位的。     

苦瓜枯萎病抗性材料 Thai4-6 的遗传模型分析

苦瓜枯萎病是尖孢镰刀菌苦瓜专化型引起的真菌病害,探明苦瓜枯萎病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本文以抗枯萎病苦瓜材料 Thai4-6 和感病材料 CN19-1 为亲本配制杂交组合,基于该组合 6 世代遗传群体（P1、P2、F1、F2、BCP1 和 BCP2）,采用主基因+多基因混合遗传模型分析枯萎病抗性遗传特性。 数据分析结果表明,该杂交组合的枯萎病抗性呈连续分布,最适模型为 2 对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多 基因遗传模型（E-1）,2 对主基因加性效应值均为–13.85,显性效应值分别是 25.58 和 34.26,主基因遗传率在 BCP1、 BCP2 和 F2 中分别是 86.03%、80.34%和 94.25%,表明该组合枯萎病抗性主要受 2 对主基因控制。环境因素引起的 变异在 3 个分离世代群体中分别占 13.97%、14.06%和 5.75%。本研究可为抗枯萎病苦瓜育种提供理论依据。     

Genetic Transformation of Rice with Pi-d2 Gene Enhances Resistance to Rice Blast Fungus Magnaporthe oryzae

The gene Pi-d2, conferring gene-for-gene resistance to the Chinese blast strain ZB15, was isolated from a rice variety (Digu) by the map-based cloning strategy. Here, we constructed a control plasmid pZH01-pi-d2tp309 (pZH01-tp309) and three different expression constructs, pCB-Pi-d25.3kb (pCB5.3kb), pCB-Pi-d26.3kb (pCB6.3kb) and pZH01-Pi-d22.72kb (pZH01-2.72kb) of Pi-d2, driven by Pi-d2 gene's own promoter or CaMV35S promoter. These constructs were separately introduced into japonica rice varieties Lijiangxintuanhegu, Taipei 309, Nipponbare and Zhonghua 9 through Agrobacterium- mediated transformation. A total of 150 transgenic rice plants were obtained from the regenerated calli selected on hygromycin. PCR, RT-PCR and Southern-blotting assay showed that the gene of interest had been integrated into rice genome and stably inherited. Thirty-five transgenic lines independently derived from T1 progeny were inoculated with the rice blast strain ZB15. Transformants exhibited resistance to rice blast at various levels. The lesions on the transgenic plant leaves were less severe than those on the controls and the resistance level of transgenic plants harboring the gene of interest from three vectors had no difference. The own promoter of Pi-d2, about 2.2 kb or 3.2 kb, had the similar promoter function as CaMV35S. Field evaluation for three successive years supported the results of artificial trial, and some lines with high resistance to rice leaf blast and neck blast were obtained.     

水稻恢复系C224对条纹叶枯病的抗性遗传模型分析

应用植物数量性状"主基因+多基因混合遗传模型"方法分析了C224对条纹叶枯病抗性的遗传效应,并考查了C224与7个保持系组配的杂交组合对条纹叶枯病的抗性。结果表明,C224对条纹叶枯病的抗性遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因的混合遗传模型(E-1),两对主基因的加性效应分别为-12.47和-24.75,均呈负向显性,上位性和互作效应明显;主基因的遗传率为92.12%,多基因遗传率为2.74%,抗性遗传存在明显的主基因效应。在C224与7个保持系组配的杂交组合中,有5个组合对条纹叶枯病的抗性达到高抗或中抗水平。     

高原粳稻子预44抗稻瘟病基因遗传分析和定位

 以高感稻瘟病的低海拔粳稻江南香糯与高抗稻瘟病的高原粳稻子预44作亲本进行杂交,获得F1、F2、BC1F1和以F2单粒传构建的、由276个株系组成的F7重组自交系群体。分别用稻瘟病菌生理小种ZB13和ZE1对两亲本江南香糯和子预44及其杂交后代群体F1、F2和BC1F1进行抗性接种鉴定和遗传分析。结果表明,子预44对稻瘟病菌生理小种ZB13和ZE1的抗性都表现为单基因控制的显性遗传。进一步利用重组自交系F7群体的266个有效株系作为定位群体,将抗稻瘟病菌生理小种ZE1的基因定位在水稻第11染色体上与SSR标记RM206间遗传距离为0 cM的位置,暂定名为Pi zy（t）。这些结果为进一步将子预44中的抗性基因用于水稻抗病育种及该抗稻瘟病基因的克隆奠定了重要基础。     

稻瘟病抗性基因的鉴定及利用进展

20世纪60年代中期,日本率先开展了水稻品种抗稻瘟病基因分析的研究工作,鉴定了最初的8个抗性位点上的14个基因,并建立了一套抗稻瘟病基因分析用的鉴别体系（JDCs, Japanese differential cultivars）,随后,国际水稻研究所和中国等产稻国也逐渐开展了水稻稻瘟病抗性遗传的系统性研究。截至2007年12月,已至少报道了58个抗稻瘟病位点共67个主效基因。这些基因成簇地分布于除第3染色体外的所有水稻染色体上,其中,66个为显性基因,1个为隐性基因,包括Pi b、Pi ta、Pi z5、Pi zt、Pi 9、Pi d2、Pi 36和Pi 37等8个已被克隆的基因(Pi z5、Pi zt和Pi 9同为Pi z基因位点上的复等位基因)。还讨论了合理利用抗性基因等问题。     

水稻腹缺米的遗传分析

调查了1366份水稻品种和品系,腹缺米的发生频率为5.63%,腹缺米频率与粒重的相关r=0.6195。1978、1979和1981年,用腹缺米和饱满米配制了17个组合,F₁、F₂和 BF₁的分析发现,腹缺米受两对显性互补基因控制,环境条件只影响腹缺米的程度。这种障碍在早期世代进行连续选择即可消除。     

Genetic Identification of a New Small Grain Dwarf Gene in Rice

The plant material used in the study was rice line 162d, a new small grain dwarf mutant. Polymorphic analysis of 221 SSR loci demonstrated that 162d derived from a semidwarf variety Shuhui 162 through mutation, and 162d and Shuhui 162 were just a pair of near isogenic lines. Genetic analysis of F1 and F2 populations suggested that dwarfism in 162d was controlled by a single recessive gene. Phenotypic characteristics of the mutant gene were that plant height was about a quarter of normal height, grain size about a quarter of normal size, leaf was short and broad, and seed setting rate was very low,compared with the near isogenic line Shuhui 162. The mutant gene was sensitive to gibberellin (GA3) treatment and did not located on the region near the centromere of rice chromosome 5, where dl gene located. Therefore, it was concluded that the mutant gene of 162d was a new small grain dwarf gene in rice.     

东乡野生稻育性恢复性的鉴定与遗传分析

以东乡野生稻水桃树、东塘上2个居群与不同细胞质来源的5个水稻不育系(B06S、珍汕97A、协青早A、中97A和粤泰A）配组,根据F1结实率的高低对东乡野生稻育性恢复性进行鉴定。建立了10个组合的P1、F1、P2、F2群体,利用混合模型理论的Akaike信息准则(AIC),在F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应以及所占总变异的分量。F1代的结实率变化范围为45.98%~76.57%,表明东乡野生稻具有一定的育性恢复性。F2代中该性状符合1对主基因+多基因的遗传模式,主基因遗传率为56.63%~88.29%,多基因遗传率为2.74%~30.97%,总基因型遗传率为63.17%~94.01%。中9A /东塘上居群杂交组合的F2代中,主基因是加性遗传,无显性效应,其他9个组合主基因是完全显性遗传。     

Genetic Analysis of Stripe Disease Resistance in Rice Restorer Line C224 Using Major Gene plus Polygene Mixed Effect Model

The inheritance of stripe disease resistance in a rice restorer line C224 was analyzed using the mixed effect model of major gene plus polygene for quantitative traits.In addition,the resistance was investigated in seven crosses of C224 with maintainer lines.The results showed that the stripe resistance of C224 was controlled by two major genes with additive-dominance-epistasis effects plus polygenes with additive-dominance effects (E-1 model).These two genes had additive effects of-12.47% and-24.75%,respectively,showing negative dominance effects.There were significant epistasis and interaction effects between the two major genes.The heritability of the two major genes was 92.12%,while that of polygenes was 2.74%,indicating that the stripe resistance had dominant major gene effect.Of the seven crosses,five displayed high or medium resistance to the stripe disease.     

水稻蜡质稀少突变体wax1的鉴定及基因定位

【目的】蜡质是植物表面的一种重要保护物质，筛选和鉴定水稻蜡质相关突变体有助于解析水稻蜡质形成的遗传机制。【方法】利用EMS诱变籼稻品种湘早籼6号，从突变体库中筛选出一个蜡质稀少的突变体wax1，考查突变体的形态特征和农艺性状，利用突变体与02428杂交的F2群体定位目标基因，并通过荧光定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】与野生型相比，wax1突变体具有叶片短小皱褶、叶表面蜡质晶体减少、穗长变短等形态特征；在农艺性状方面，突变体的株高、每穗总粒数和千粒重显著降低，但有效穗数显著高于野生型；遗传分析表明，wax1的突变表型受一对隐性核基因控制，将WAX1基因定位在第10染色体上SSR标记RM5806与InDel标记P1之间，物理距离约为49.8 kb；定位区间内的测序结果表明，突变体中β-酮脂酰-CoA合酶的编码基因发生单碱基突变，导致催化活性中心的一个氨基酸发生改变。WAX1基因的突变显著提高了同源异型盒基因OSH6的表达，同时引起部分IAA基因的差异表达。【结论】WAX1基因突变引起叶表面蜡质晶体的减少，同时通过影响茎尖分生组织和生长素的信号转导引起植株生长发育等多方面的异常。     

黄淮海稻区水稻品种的穗颈瘟抗性

[目的]为明确黄淮海稻区育成水稻品种的稻瘟病抗性及其基因型,[方法]收集了来自本稻区5个不同地区的水稻品种,连续两年通过稻瘟病菌接种鉴定和田间病圃自然诱发对供试品种进行了稻瘟病抗性鉴定,并利用4个抗病基因Pita, Pib, Pi54和Pikm的分子标记,对水稻品种基因型进行了统计分析,并以抗性等级为表型值对品种资源进行聚类分析。[结果]黄淮海稻区水稻品种发病率较高,分别达 85.2%和 65.9%。Pi54和Pib检出率分别达 84%、65%。同时抗性聚类分析表明Pi54和Pib在本稻区的抗性贡献率却很低。[结论]黄淮海稻区水稻品种稻瘟病抗性弱,携带的抗瘟基因的抗性在不断减弱或丧失,需加强稻瘟病主效抗性的发掘、开发与利用。     

黄淮海稻区水稻品种的穗颈瘟抗性

【目的】为明确黄淮海稻区育成水稻品种的稻瘟病抗性及其基因型，【方法】收集了来自本稻区5个不同地区的水稻品种，连续两年通过稻瘟病菌接种鉴定和田间病圃自然诱发对供试品种进行了稻瘟病抗性鉴定，并利用4个抗病基因Pita, Pib, Pi54和Pikm的分子标记，对水稻品种基因型进行了统计分析，并以抗性等级为表型值对品种资源进行聚类分析。【结果】黄淮海稻区水稻品种发病率较高，分别达85.2%和65.9%。Pi54和Pib检出率分别达84%、65%。同时抗性聚类分析表明Pi54和Pib在本稻区的抗性贡献率却很低。【结论】黄淮海稻区水稻品种稻瘟病抗性弱，携带的抗瘟基因的抗性在不断减弱或丧失，需加强稻瘟病主效抗性的发掘、开发与利用。     

水稻蜡质稀少突变体wax1的鉴定及基因定位

【目的】 蜡质是植物表面的一种重要保护物质,筛选和鉴定水稻蜡质相关突变体有助于解析水稻蜡质形成的遗传机制。【方法】利用EMS诱变籼稻品种湘早籼6号,从突变体库中筛选出一个蜡质稀少的突变体wax1,考查突变体的形态特征和农艺性状,利用突变体与02428杂交的F₂群体定位目标基因,并通过荧光定量PCR分析相关基因的表达情况。【结果】与野生型相比,wax1突变体具有叶片短小皱褶、叶表面蜡质晶体减少、穗长变短等形态特征;在农艺性状方面,突变体的株高、每穗总粒数和千粒重显著降低,但有效穗数显著高于野生型;遗传分析表明,wax1的突变表型受一对隐性核基因控制,将WAX1基因定位在第10染色体上SSR标记RM5806与InDel标记P1之间,物理距离约为49.8 kb;定位区间内的测序结果表明,突变体中β-酮脂酰-CoA合酶的编码基因发生单碱基突变,导致催化活性中心的一个氨基酸发生改变。WAX1基因的突变显著提高了同源异型盒基因OSH6的表达,同时引起部分IAA基因的差异表达。【结论】WAX1基因突变引起叶表面蜡质晶体的减少,同时通过影响茎尖分生组织和生长素的信号转导引起植株生长发育等多方面的异常。     

Genetic Analysis and Mapping of TWH Gene in Rice Twisted Hull Mutant

A mutant with twisted hulls was found in a breeding population of rice (Oryza sativa L.). The mutant shows less grain weight and inferior grain quality in addition to twisted hulls. Genetic analysis indicated that the phenotype of mutant was controlled by a single recessive gene (temporarily designated as TWH). To map the TWH gene, an F2 population was generated by crossing the twh mutant to R725, an indica rice variety with normal hulls. For bulked segregant analysis, the bulk of mutant plants was prepared by mixing equal amount of plant tissue from 10 twisted-hull plants and the bulk of normal plants was obtained by pooling equal amount tissue of 10 normal-hull plants. Two hundred and seven pairs of simple sequence repeat (SSR) primers, which are distributed on 12 rice chromosomes, were used for polymorphism analysis of the parents and the two bulks. The TWH locus was initially mapped close to the SSR marker RM526 on chromosome 2. Therefore, further mapping was performed using 50 pairs of SSR primers around the marker RM526. The TWH was delimited between the SSR markers RM14128 and RM208 on the long arm of chromosome 2 at the genetic distances of 1.4 cM and 2.7 cM, respectively. These results provide the foundation for further fine mapping, cloning and functional analysis of the TWH gene.     

辽宁省粳稻品种稻瘟病抗性基因分析

【目的】为明确辽宁省260份粳稻品种中稻瘟病抗性基因的类型,评价抗性基因利用价值,为辽宁省水稻抗病育种提供参考。【方法】选用9个稻瘟病抗性基因的特异引物分析辽宁省已审定的260份粳稻品种抗性基因种类、基因组合类型及地域分布情况,基于抗病基因检测条带的有无进行品种聚类分析,苗期人工喷雾接种、分蘖盛期和蜡熟期田间自然发病调查,评价9个抗性单基因系的抗病性。【结果】辽宁省粳稻品种中含有抗性基因数量从0～7个不等,抗性基因Pikh检出率最高,其次是Pikm和Pi1;所有参试品种均未检测到Pi9基因,仅在辽宁省农业科学院育成的辽粳421中检测到Pi40基因。参试的水稻品种中共有62个基因组合类型。基于抗性基因检测结果进行聚类分析,可以将260份粳稻材料分为11个类群。9个抗性单基因系中,Pi40抗性最好;其次是Pi9、Pigm和Pita。【结论】抗性基因Pi40、Pi9、Pigm和Pita在辽宁省粳稻品种选育和生产上具有重要的应用潜力;参试品种的80.38%集中在第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅸ类群,没有明显的地域差异;参试品种抗病基因组合类型不够丰富,亲缘关系较近。