粳稻品种对白叶枯病的抗性遗传

近几年来,国内在水稻白叶枯病抗源筛选方面做了大量工作,取得了可喜成果。一些国外重要抗源也已引进。鉴于水稻白叶枯病菌系的致病力有明显的地域性,而且国外现已确认菌系的致病性有类似于“生理小种”的分化。一个抗源的抗性表现可因不同地区的不同菌株而不同,这取决于品种与菌株之间在一定环境条件下相互作用的性质。因此,这些抗源对我国水稻白叶枯病菌不同菌系的抗性表现及其遗传规律、抗病基因间的异质性,尚需进行深入细致的研究,以评价它们在抗病育种计划中的利用价值。本研究的目的在于探索几个粳稻品种的抗性遗传方式,并对抗病基因之间的等位关系进行测验,以期为抗白叶枯病育种计划的拟订提供一定依据。     

不同遗传背景籼稻Xa23基因品系的白叶枯病抗性筛选和评价

【目的】系统比较分析含Xa23基因的籼稻品系白叶枯病抗性,为白叶枯病抗性育种及水稻白叶枯病防治等提供种子资源,同时为白叶枯病分子抗性育种提供参考。【方法】以14种遗传背景不同且含有Xa23基因的81份籼稻品系为材料,孕穗期采用剪叶接种法接种7种南方稻区白叶枯病生理小种代表菌株（FuJ、YN24、HNA1-4、GDA2、PXO86、GD1358和PXO99）,接种20 d左右当参试材料的病情趋于稳定时,量取病斑长度,鉴定参试材料的抗病性。【结果】供试材料对7株白叶枯病菌菌株的抗感分析结果显示,81份品系中有74份品系对7株白叶枯病菌菌株均为抗病,其中35份品系对所有菌株为高抗;含Xa23基因品系对7株白叶枯病菌菌株的抗性频率大小为:PXO86和YN24（100.0%）>GD1358和HNA1-4（98.8%）>PXO99（96.3%）>GDA2（95.1%）>FuJ（93.8%）;同一遗传背景品系对7株白叶枯病菌菌株病斑长度的变异系数在100.0%以上的有遗传背景为A、B、C、E、F和H类品系对菌株FuJ,遗传背景为A、B、D和E类品系对菌株GDA2,遗传背景为A类品系对菌株GD1358和HNA1-4,遗传背景为A和B类品系对菌株PXO86、PXO99,遗传背景为A、C和E类品系对菌株YN24;对14种遗传背景不同品系白叶枯病抗性的方差分析结果表明,不同来源含Xa23基因的品系与7株白叶枯病菌菌株间病斑长度均无显著差异（P>0.05）;对含Xa23基因的品系在7株白叶枯病菌菌株诱发下的菌斑长度的相关性分析结果表明,菌株GD1358、HNA1-4、PXO86和YN24与对应的其他菌株间呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关。【结论】在白叶枯病抗性研究时选用菌株GD1358、HNA1-4、PXO86和YN24其中1种抗源接种试验材料,即可得到较宽抗谱的抗性材料,提高育种效率。     

广西水稻白叶枯病有效抗病基因和抗性亲本的筛选

[目的]明确可在广西利用的白叶枯病抗病基因和抗病亲本。[方法]利用白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.Oryzae）广西优势菌型IV菌接种一套水稻抗白叶枯病单基因系、广西主要的杂交稻亲本和一些重要的种质材料,并调查了其抗感情况。[结果]对IV型菌具抗性的品种有IRBB5、IRBB7和CBB23,且分别含有抗病基因xa5、Xa7和Xa23,确认为白叶枯病菌IV型菌的有效抗病基因。[结论]为抗白叶枯病育种提供了依据。     

云南稻种对水稻白叶枯病抗性的评价

 2000～2001年鉴定了近300份水稻品种（包括云南省主栽品种、近等基因系材料、基因聚合品种等育种材料）对白叶枯病的抗性。其中对测试的白叶枯病菌系表现抗病的有51个,占供试品种的17%,云南省主栽品种如合系等粳稻品种及籼型杂交稻高度感病,说明云南省主栽品种多数对白叶枯病系表现感病,近等基因系材料抗感表现不一,基因聚合品种高抗白叶枯病。     

利用Xa21基因改良杂交稻白叶枯病抗性

以转Xa 21基因的水稻优良恢复系BR527为抗白叶枯病基因供体,分别与不育系金23A、G46A、D62A、D200A进行组配,研究该基因在改良杂交水稻白叶枯病抗性方面的作用。分子检测表明,供体基因能够稳定遗传给杂交组合;田间接种鉴定发现杂交组合对P1,P2,P3,P4,P6和CII,CIV,CV等白叶枯病菌生理小种均表现出抗或高抗,揭示Xa 21基因的抗性好,抗谱广;农艺性状考察结果显示这些杂交组合的农艺性状与对照组合比较没有明显改变。说明该基因可以作为一个显性抗白叶枯病基因在杂交水稻抗性改良上上加以应用,与此同时,得到了四个白叶枯病抗性改良的优良杂交水稻组合。     

糯稻品种对水稻白叶枯病抗性的研究

苗期用人工剪叶接种法筛选鉴定160个糯稻品种(系)对白叶枯病的抗性,再从中选择中抗以的抗病品种(系)24个,用白叶枯病菌的9个菌群(每个菌群选一个菌株)接种鉴定灯白叶枯病的抗谱。抗白叶枯病的品种(系)有IR_29和82-66两个,中抗白叶枯病的品种(系)有IR_20选1,滇瑞302-2等30个,对白叶枯病抗谱广(抗8个菌株)的品种(系)只有滇瑞302-2,抗谱较广(抗7个菌株)的品种(系)有82-66、滇瑞303-3、滇瑞306、滇瑞308和粟秆糯等5个。品种对白叶枯病的抗性与其抗谱有联系,但有关别,在育种工作中抗病种质的选用应建立在广谱抗性的基础之上较为可靠。     

湖北省水稻白叶枯病菌致病型分化检测与分析

为了掌握湖北省水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)的致病型分化和变异动态,采集湖北省水稻种植区白叶枯病样品分离白叶枯病菌,用含不同白叶枯病抗性基因的近等单基因系IRBB2、IRBB3、IRBB5、IRBB13、IRBB14和IR24作为鉴别寄主,采用剪叶接种,根据寄主和分离菌株的互作反应检测病菌的致病型分化。鉴定结果表明,在湖北省水稻白叶枯病的致病型R9(SSSSSS)占鉴定菌株的46.2%,还有Unknown类型的菌株占38.5%。与前人研究结果相比,湖北白叶枯病菌致病型发生了很大的变异,主要致病型由R4变成了R9,且出现了以前没有的R8(SSRSSS)类型和Unknown类型。同时,鉴定了Xa7和Xa23介导的湖北省白叶枯病菌的抗性,Xa7有2个分离菌株可以克服其抗性,而Xa23能抗所有分离菌株,因此在湖北省可以利用这2个基因进行水稻抗白叶枯病育种。     

利用Xα 21基因改良杂交稻白叶枯病抗性

以转Xα 21基因的水稻优良恢复系BR527为抗自叶枯病基因供体，分别与不育系金23A、C46A、D62A、D200A进行组配，研究该基因在改良杂交水稻白叶枯病抗性方面的作用。分子检测表明，供体基因能够稳定遗传给杂交组合；田间接种鉴定发现杂交组合对P1，P2，P3，p4，P6和CII，CIV，CV等白叶枯病菌生理小种均表现出抗或高抗，揭示Xα 21基因的抗性好，抗谱广；农艺性状考察结果显示这些杂交组合的农艺性状与对照组合比较没有明显改变。说明该基因可以作为一个显性抗白叶枯病基因在杂交水稻抗性改良上上加以应用，与此同时，得到了四个白叶枯病抗性改良的优良杂交水稻组合。     

水稻品种对白叶枯病抗性鉴定的研究

 共测定了20份水稻品种和3套同核异质的12个不育系及其相应的保持系,以及携带不同抗性基因的16个水稻近等基因系对白叶枯病的抗性。结果表明,20份水稻品种中高抗品种11份,占55%,其中粳稻品种的抗病性较强。12个水稻不育系的抗病性均比其相应的同名保持系差,不育系间抗病性差异明显;T型不育胞质的抗病性较强,D型、G型不育系的抗病性较差。16个近等基因系中含xa-5,Xa-7,xa-13,Xa-17和Xa-21等5个抗性基因的品系对绝大多数白叶枯病菌株表现为广谱抗病。在抗性鉴定的基础上筛选出了适于我国白叶枯病菌小种鉴别的单基因品种。     

分子标记辅助选择Xa23基因改良早稻恢复系白叶枯病抗性研究

利用常规杂交和回交的方法,并通过分子标记辅助选择技术,以携带抗白叶枯病基因Xa23水稻材料IRBBL23为供体材料,以优良早稻恢复系东南恢012的为受体材料,在低世代利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189在分离群体中进行分子标记辅助选择,在高代稳定株系中采用苗期群体鉴定技术,最终获得一系列目标基因纯合且农艺性状优良的早熟恢复系材料。通过白叶枯病菌株的专化强毒菌系P6对8份材料进行田间接种鉴定,筛选出7份抗白叶枯病的恢复系材料,并对这些株系的主要农艺性状进行了调查和分析。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种简便、有效的途径。     

水稻黄单胞细菌的无毒基因

水稻黄单胞细菌白叶枯致病变种与水稻品种的互作关系符合基因一基因假说。病菌无毒基因(A)与寄主抗病基因(R)显性互作表现抗性反应。许多黄单胞细菌的无毒基因属于avrBs3／pth家族。已报道的avrxa5、avrXa7、avrXa10以及本实验室从水稻白叶枯病菌菌株JXOⅢ克隆的avrXa3均属于avrBs3／pth家族。最近的研究还发现，PR6菌株中有2个硫同化基因簇成员raxP和raxQ对决定avrXa21活性是必需的。笔在研究无毒基因avrXa3时，从JXOⅢ的基因组库克隆中发现一个与甘蓝黑腐黄单胞菌烯醇化酶一磷酸酶基因的同源序列也具有无毒基因活性。在介绍黄单胞细菌无毒基因类群和avrBs3／pth家族基因结构与功能的同时，结合本实验室的研究结果着重对水稻白叶枯病菌无毒基因的研究进展进行综述。     

水稻条斑病菌和白叶枯病菌致病相关基因的敲除

wxocA、wxocB、wxocD、wxocE和wzt是水稻条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv．oryzicola，Xooc）的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）合成基因，avrXa3是水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv．oryzae，Xoo）的一个无毒基因。利用pBCSK（-）和pKNG101两个质粒的复制起点不被水稻黄单胞菌识别的特点，把wxocA、wxoeD、wxocE和wzt的中心区域克隆在pBCSK（-）上，获得突变转化单元pBCSK：：ΔwxocA、pBCSK：：hwxocD、pBCSK：：AwxocE和pBCSK：：Δwzt。把wxocB和avrXa3基因的旁侧序列和一个氯霉素抗性基因cm构建在pKNG101上，获得突变转化单元pKNG101：：ΔwxocB和pKNG101：：Δavr。以电转化方式把这些LPS合成基因突变转化单元DNA转入Xooc菌株RS105，把无毒基因突变转化单元转入Xoo菌株PXO99，通过同源重组分别获得了RS105中5个如相应基因突变体MwxocA、MwxocB、MwxocD、MwxocE、Mwzt和一个无毒基因的突变体PX099Δavr。SDS-PAGE分析发现，lps突变体的O抗原或核心寡糖的合成被破坏。致病性分析结果显示，基因wxocB、woxocE和wzt与致病性有关，前两基因的突变导致细菌完全失去毒性，而后一基因的突变导致细菌部分丧失毒性。与PX099相比无毒基因突变体PX099Δavr改变了原有的毒性表型，在IRBB50（Xa4／xa5）和Asominori（Xa17）上由较感转变为较抗表型。因此，本试验证明，以pBCSK（-）和pKNG101为载体敲除水稻条斑病菌和白叶枯病菌致病相关基因是可行的。     

水稻白叶枯病菌致病性分子遗传学基础

 水稻-白叶枯病原菌互作符合基因对基因关系，是研究禾本科植物-病原菌互作的理想模式系统。目前已鉴定和克隆出许多白叶枯病菌致病相关基因。其它革兰氏阴性植物病原细菌致病性分子遗传学和基因组学研究，为揭示水稻白叶枯病菌致病性分子机理提供了丰富的背景知识，其中以发掘TTSS效应分子的研究备受关注。本文将对白叶枯病菌致病性分子机理进行综述，以期为研究水稻-白叶枯病菌互作的功能基因组学提供科学线索。     

水稻白叶枯病致病性基因研究进展

稻黄单胞菌水稻致病变种[Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)]可引起水稻白叶枯病,是水稻病害中最严重的病害之一,其与水稻互作是基因对基因的关系。Xoo基因组测序的完成极大推动了对Xoo基因功能的研究。为此,该文对近几年来Xoo致病性基因的鉴定情况进行统计,并就致病性基因的突变菌株对水稻接种情况和菌株自身变化进行了归纳,较为详细阐述了当前对Xoo无毒基因的鉴定研究状况,为水稻抗白叶枯病育种以及研究致病基因和致病机制提供理论基础。     

水稻白叶枯病菌对拌种灵抗药性分子机制研究

  通过紫外诱变获得了抗拌种灵水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）的突变体，这些突变体可以在含100 μg·ml-1拌种灵平板上生长，而敏感菌株在10 μg·ml-1浓度下则不能生长。敏感菌株琥珀酸脱氢酶活性受拌种灵强烈抑制，而抗药突变体的酶活性较低，且不受药剂抑制。应用6对引物，从水稻白叶枯病菌野生敏感菌株和室内诱导抗药性菌株中扩增到琥珀酸脱氢酶基因全序列。该基因全长3 616 bp，编码1 115个氨基酸，含有2个内含子。与柑橘溃疡病菌（Xanthomonas axonopodis pv. citri）琥珀酸脱氢酶核苷酸同源性93%，氨基酸同源性97%；与其它6种病原细菌琥珀酸脱氢酶基因编码的氨基酸序列同源性为43%～95%。敏感菌株和抗药菌株的琥珀酸脱氢酶序列分析表明，琥珀酸脱氢酶铁硫蛋白亚基中229位氨基酸由组氨酸（CAC）突变为酪氨酸（TAC）是导致X. oryzae对拌种灵产生抗药性的主要原因。     

插入序列在水稻白叶枯病菌防治上的研究进展

概述了水稻白叶枯病与插入序列(Insertion sequence,简称IS)的定义及相互联系.插入序列的研究在防治水稻白叶枯病上有重要意义,并可应用于各种致病型的水稻白叶枯菌的鉴定等.     

广西水稻白叶枯病菌致病型的初步鉴定

【目的】明确广西水稻白叶枯病菌致病型的分布和分化,为生产上该病害的综合防控提供理论依据。【方法】采用水稻白叶枯病菌中国鉴别寄主（金刚30、特特普、南粳15、爪哇14、IR26）对2013年从广西南宁、东兴、防城港、钦州、岑溪等地水稻病区分离得到的29株水稻白叶枯病菌进行致病型初步鉴定,同时采用部分近等基因系对5株南宁分离菌株致病性进行进一步分析。【结果】29株菌株在5个鉴别寄主上均出现感病反应,均为SSSSS模式,为强致病菌;5株南宁分离菌株能使目前抗谱最广的水稻材料CBB23感病。【结论】广西水稻白叶枯病菌致病力出现极大分化,需加强对该病害的防控及水稻抗病材料的筛选利用工作。     

云南水稻白叶枯菌的RAPD分析

选取云南水稻白叶枯病菌优势小种的代表菌株41个,利用从258个RAPD随机引物中筛选出多态性好的24条引物对其DNA进行多态性分析.指纹图谱和聚类分析结果表明,各优势小种间遗传差异较大,菌株间具有明显的遗传多态性,在不同的相似水平下可分为不同的遗传组群.水稻白叶枯病菌优势小种间在分子水平上存在明显差异,且遗传组群与小种间有对应关系,遗传距离为0.2时可以将41个水稻白叶枯代表菌株分为10个遗传相似组,其中第2、8、10组为主要组群,第2组包括14个菌株,主要为7号小种;第8组有9个菌株,全部为8号小种.     

水稻白叶枯病菌基因组简单重复序列分析

［目的］分析水稻白叶枯病菌基因组中的串联简单重复序列（simple sequence repeats,SSRs）,为其在白叶枯病菌基因组分析和遗传多样性研究提供标记信息。［方法］利用开放的基因组数据库资源,对已完成测序的3个白叶枯病菌菌株KACC10331、MAFF311018和PXO99^A进行系统的比较分析,包括基因组中SSR的结构类型、分布、丰度等;并以实例解读了在应用中可能遇到的问题。［结果］在这3个白叶枯病菌菌株的基因组中,由1～6个核苷酸为基序的SSR序列分别有940、926和1 035个;平均每隔5.26、5.34和5.06 kb的距离就有1个大于15 bp的SSR序列。在1～6个核苷酸为基序的SSR序列中,数量最多的是6碱基重复,其次分别是3、5、4、2碱基重复序列,而单碱基重复数目极少。在这3个菌株的基因组中,种类丰富、变异性高的是4、5、6个核苷酸的重复基序,但等位序列上3种菌株间的基序可能不同。［结论］3种白叶枯病菌菌株的SSR在结构类型和分布规律上均具有一定的相似性。     

水稻白叶枯病菌fkbM基因对其运动性的影响

[目的]研究水稻白叶枯病菌fkb M基因对其运动性的影响。[方法]采用同源置换方法对水稻白叶枯病菌野生型菌株PXO99A的fkbM基因进行基因敲除,构建突变菌株ΔfkbM_(Xoo),同时构建互补菌株ΔfkbM_(Xoo)(C)。通过运动性试验,确定fkbM基因对运动性的影响。[结果]与野生型菌株PXO99~A相比,ΔfkbM_(Xoo)突变体运动性明显减弱,而互补菌株ΔfkbM_(Xoo)(C)能基本恢复水稻白叶枯病菌的运动性。[结论]水稻白叶枯病菌fkbM基因突变能减弱水稻白叶枯病菌的运动能力。