普通野生稻抗细菌性条斑病基因的遗传分析与定位

【目的】挖掘水稻Oryza sativa L.抗细菌性条斑病(Bacterial leaf streak, BLS)主效基因,为丰富水稻抗病基因资源和培育水稻抗病品种奠定基础。【方法】建立作图群体,对普通野生稻Oryza rufipogon Griff抗源‘DY19’抗BLS的基因采用集团分离分析法进行遗传分析,用SSR分子标记对其抗病基因bls2进行初步定位。【结果】F2群体中抗病与感病单株符合1∶3的理论分离比例,说明普通野生稻抗源‘DY19’的抗BLS符合单基因遗传模式,受1对主效隐性基因bls2控制。初步将该基因定位在第2号染色体分子标记SL03(23 474 851 bp)与SL04(24 484 154 bp)之间约4 cM区域内,这是一个新的抗BLS基因位点。【结论】普通野生稻抗源‘DY19’对细菌性条斑病的抗性受1对新的主效隐性基因bls2控制,为进一步的精细定位提供参考。     

水稻细菌性条斑病抗性基因bls2 SSR分子标记开发

【目的】开发水稻细菌性条斑病（简称细条病）抗性基因bls2 SSR分子标记,为利用分子标记辅助选择培育水稻细条病抗性品种提供技术支撑。【方法】基于本课题组前期对细条病抗性基因bls2初定位结果,设计SL03与SL04分子标记区间的SSR引物,从中筛选出在亲本间具有多态性的引物,用于检测由普通野生稻DY19与籼稻9311为亲本构建的BC₃F₂群体中各单株的基因型,并结合细条病病斑长度测定结果,利用MapQTL 5.0精细定位bls2基因,鉴定出与之紧密连锁的SSR分子标记,并比较单标记或双标记的选择效果。【结果】通过田间细条病抗性鉴定发现,BC₃F₂群体抗、感分离符合理论比1∶3的孟德尔单基因遗传分离规律。利用筛选鉴定出的11个多态性分子标记对BC₃F₂群体共244个单株进行单株基因型检测,并结合单株抗性表型值,将细条病抗性基因bls2精细定位于2号染色体上RM13592和RM13599分子标记之间,物理距离240 kb;RM13592和RM13599分子标记在BC₃F₂群体上的分离比均符合1∶2∶1的单基因遗传分离规律。利用单标记和双标记均可有效选择BC₃F₃群体中的感病单株和抗病单株。RM13592和RM13599分子标记辅助选择符合率分别达92.62%和93.44%,使用双标记的选择符合率为93.44%。【结论】RM13592和RM13599与细条病抗性基因bls2紧密连锁,具有易于PCR扩增,易于识别,准确性高的特点,可作为水稻抗细条病育种上分子标记辅助选择的有效标记。     

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。     

水稻抗白叶枯病近等基因系CBB30的培育及Xa30(t)的初步定位

 【目的】将普通野生稻资源Y238所携有的抗白叶枯病新基因Xa30(t)导入栽培稻JG30，培育近等基因系，进行分子标记定位，以便应用于育种实践。【方法】以感病籼稻品种JG30为轮回亲本，Y238为供体进行杂交、回交、自交培育近等基因系；以JG30/Y238的一个BC6F2代群体为定位群体，利用分离集团分析法（BSA），借助SSR、EST、STS等分子标记对Xa30(t)进行分子标记定位。【结果】成功培育了携有Xa30(t)基因的水稻抗白叶枯病近等基因系CBB30。从343个分子标记中筛选出4个能揭示抗感多态性的标记RM1341、V88、C189及03STS，用该4个标记对BC6F2代群体303个单株进行分子检测和连锁分析，结果表明上述4个标记均位于水稻第11染色体长臂，与Xa30(t)的遗传距离分别为11.4 cM、11.4 cM、4.4 cM及2.0 cM，且它们位于Xa30(t)基因的同一侧。【结论】通过构建近等基因系及分子标记检测找到4个与Xa30(t)基因连锁的标记RM1341、V88、C189及03STS，将Xa30(t)基因定位于水稻第11染色体长臂上。     

甘蓝抗枯萎病SCAR标记的开发

 【目的】开发与甘蓝枯萎病抗性基因紧密连锁的SCAR标记,利用该标记对甘蓝抗枯萎病基因跟踪、鉴定,为甘蓝抗枯萎病分子标记辅助选择奠定基础。【方法】以高抗枯萎病的甘蓝自交系8024与感病自交系6A为亲本构建F2代分离群体和相应F3代家系,通过F3代家系抗病性分离表现确认F2代单株的基因型,选择10株纯合基因型显性抗病单株和10株纯合基因型隐性感病单株,利用BSA法构建甘蓝抗感基因池,筛选出与甘蓝枯萎病抗性基因紧密连锁的AFLP标记,克隆测序后根据序列差异将其转化为SCAR标记,通过142株F2代分离群体连锁验证该标记与甘蓝枯萎病抗性基因的连锁关系,并利用两个不同的抗感分离F2群体共100株对SCAR标记的通用性进行验证。【结果】获得了1个以相斥相连锁的SCAR标记S46M48199,该标记在感病亲本中扩增出199 bp的单一条带,而在抗病亲本中无扩增条带,142株F2代分离群体连锁分析表明,其遗传距离为2.78 cM,在F66和C1两个F2群体中的通用性验证结果,与抗性鉴定结果的吻合率分别为81%和83%。【结论】开发的SCAR标记可用于甘蓝抗枯萎病的分子标记辅助育种。     

两个籼稻品种对水稻细菌性条斑病抗性遗传的研究

对水稻细菌性条斑病表现高抗的两个籼稻品种IR36 和BJ1 与感病品种南农籼2 号、金刚30 和明恢63 等杂交并分别与双亲回交, 获得F1、F2、BC1、BC2 等世代。用条斑病菌株Rs105 接种不同世代群体, 根据其抗感反应推断: BJ1 对细菌性条斑病的抗性由一对显性基因控制, IR36 的抗性则由两对隐性基因控制。     

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。     

与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记研究

【目的】筛选与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记，探讨黄瓜抗病材料鉴定和选择的分子方法。【方法】以黄瓜抗黑星病和感黑星病亲本组合（Q6×Q12）的F2分离群体为试材，采用BSA法和AFLP技术筛选与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记。【结果】AFLP引物组合E20M64在抗病池和感病池间约130 bp处表现多态性。经F2单株分析，在抗病个体中扩增出了约为130 bp的特异片段，而感病个体无此条带。该特异标记与黑星病抗性基因紧密连锁，遗传距离为4.83 cM。测序结果显示，目标片段的大小为125 bp，并将该标记转换为了SCAR标记。【结论】提供了黄瓜黑星病抗性鉴定的分子手段，可用于分子标记辅助育种。     

西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因连锁标记开发

【目的】开发与栽培西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因Fon-1紧密连锁的分子标记,为开展西瓜抗枯萎病分子辅助育种提供技术支撑。【方法】以栽培西瓜抗枯萎病品种Calhoun Gray为父本,感病品种Black Diamond为母本杂交获得的F2分离群体为供试材料,采用BSA法对Fon-1基因进行区间定位。依据11份栽培西瓜重测序信息,获取位于定位区间内的候选SNP位点。针对候选SNP位点设计CAPS/dCAPS标记,通过F2代分离群体和种质资源验证上述标记与Fon-1基因的连锁关系。【结果】通过BSA法,将Fon-1基因定位于1号染色体15 cM区间内。利用候选SNP位点信息,开发3个CAPS/dCAPS标记7716_fon、7419_fon和4451_fon,F2代分离群体以及164份西瓜育种材料验证显示,上述3个标记与Fon-1基因的连锁距离分别为0.8、1.0和2.8 cM。【结论】利用栽培品种Calhoun Gray的抗性遗传机制,开发的3个CAPS/dCAPS标记可以有效区分栽培西瓜对枯萎病菌生理小种1的抗病、感病性,为栽培西瓜品种枯萎病菌生理小种1抗性基因快速应用于栽培品种枯萎病抗性改良建立有效的技术手段。     

水稻第2染色体上细菌性条斑病抗性QTL的检测

 用中抗和高抗细菌性条斑病（简称细条病）的两个籼稻品种明恢86和佳辐占为亲本构建了F2群体，应用SSR标记在水稻第2染色体的RM279～RM154之间检测到1个与水稻细条病抗性有关的QTL，其可解释遗传表型变异的13.7%，其加性效应为0.9576，来自抗病亲本佳辐占。     

华东葡萄遗传连锁图谱构建及灰霉病抗性QTL定位

【目的】构建华东葡萄遗传连锁图谱,并定位其抗灰霉病QTL,为华东葡萄种质资源的高效利用及其抗灰霉病基因发掘提供理论基础。【方法】以高感灰霉病的欧洲葡萄赤霞珠为母本、抗灰霉病的华东葡萄1058-2为父本,以二者杂交F₁代128株单株为群体材料,利用GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序技术开发SNP分子标记,应用JoinMap 4.0构建遗传连锁图谱,使用MapQTL 6.0对F₁代抗灰霉病表型进行抗灰霉病QTL定位。与葡萄参考基因组PN40024进行比对分析,筛选QTL区间的抗病候选基因。【结果】2019和2020年杂交F₁代群体的灰霉病抗性多为中抗及以上。在亲本之间共鉴定到6357个SNP分子标记。挑选出在染色体上均匀分布的654个SNP分子标记用于构建华东葡萄遗传连锁图谱。该图谱包含19个连锁群,总长度为1843.67 cM,SNP分子标记间平均遗传距离为2.82 c M。根据2019和2020年的F₁群体灰霉病表型数据,连续两年在LG9连锁群上定位到1个与灰霉病抗性连锁的QTL,命名为Rbc1。该QTL与SNP分子标记np6008紧密连锁,在2019和2020年表型中可解释的变异率分别为13.1%和12.6%。参考葡萄基因组PN40024的物理图谱和基因注释信息,Rbc1位于9号染色体物理距离5969~12345 kb内,在这个QTL区间含有45个与抗病性相关的基因,编码含有LRR结构域的受体激酶和推测的抗病蛋白。【结论】葡萄灰霉病抗性是多基因控制的数量性状,抗性亲本华东葡萄1058-2中存在抗病的主效QTL。筛选出的45个与抗病性相关的基因可能参与调控葡萄灰霉病抗性,后续可作为候选基因进一步解析华东葡萄1058-2灰霉病抗性功能。     

天津野生稻稻瘟病抗性的遗传分析与抗瘟基因Pi2–1的初步定位

为了更好地揭示天津野生稻对稻瘟病抗性的遗传机理,以天津野生稻与感病品种CO39杂交构建的F2群体为研究对象,利用稻瘟病菌株CHL1743、110–2和318–2进行室内接种鉴定,F2群体的抗感单株分离比符合3∶1,表明其对3个稻瘟病菌株的抗性均由1个主效基因控制,命名为Pi2–1。利用群体分离分析法和隐性群体分离法进行初步定位分析,将Pi2–1基因定位在水稻第6号染色体着丝粒附近的SSR标记AP5659–5到RM7213之间,与2个标记的遗传距离分别为0.9 cM和1.4 cM。     

水稻抗稻瘟病Pib基因的分子标记辅助选择与应用

 【目的】为探索抗稻瘟病Pib基因的分子标记用于水稻抗稻瘟病辅助选育,36个四川地方稻瘟病菌株被用来检测Pib基因的抗性。同时利用检测感病等位基因Pib的显性标记Lys145,并结合前人报道的检测抗病等位基因Pib的显性标记Pibdom组成一套水稻抗稻瘟病基因Pib显性分子标记。【方法】利用这套水稻抗稻瘟病基因Pib显性分子标记对122个杂交稻亲本或材料进行分子鉴定,并分别采用稻瘟病菌株05-12（ZB13）和05-30（ZC15）单小种接种试验进行致病性测试。【结果】所检测的122个杂交稻亲本或材料中,只有7个杂交稻亲本或材料含抗病基因Pib,且对稻瘟病菌菌株ZB13和ZC15表现抗病反应。此外,利用这套水稻抗稻瘟病基因Pib显性分子标记对600个杂交F2代单株进行早期筛选,得到185个抗病基因Pib纯合的单株,田间抗性调查结果与抗病基因分子检测结果一致。【结论】该套显性分子标记可应用于水稻抗稻瘟病基因Pib的分子标记辅助选育。     

番茄分子遗传图谱构建和晚疫病抗性基因簇ph-3的QTL分析

 【目的】挖掘番茄晚疫病抗性基因紧密连锁的分子标记,为番茄抗晚疫病种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】利用含番茄晚疫病抗性基因ph-1,2,3的L3708（Lycopersicon.pimpinellifolium）为父本,感病的优良品系04968（L.esculentum）为母本培育的260个F2单株为图谱构建群体,通过AFLP、SSR 2种分子标记进行遗传分析,构建分子遗传图谱。根据苗期接种番茄晚疫病病原菌生理小种T1,2的抗性反应,利用复合区间作图法,进行QTL定位。【结果】构建了包含12个连锁群的分子遗传图谱,其中包含3个SSR标记和149个AFLP标记。该图谱覆盖整个基因组总长度1 443.07 cM,平均图距9.50 cM。检测到了5个与抗性基因簇ph-3相关的QTL位点,其中Qph3-1位于第3连锁群上,可以解释的表型变异为26.59% 。Qph3-2位于第1染色体上,可以解释的表型变异为54.86%,Qph3-3、Qph3-4和Qph3-5,位于第9连锁群上,可以解释的表型变异分别为9.24%、10.27%和36.49%。QTL 遗传效应表现为加性和显性。【结论】所得5 个分子标记可作为选育抗晚疫病番茄品种的重要分子标记辅助选择工具。     

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)。     

水稻抗稻瘟病基因Pi2的KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2对稻瘟病生理小种具有广谱抗性,开发Pi2的KASP分子标记并对其评价,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用593份自然群体中筛选出的不同抗性和亲缘关系的2份材料H-74和H-78,针对Pi2基因核心区域的SNP位点开发成KASP标记Pi2-C3。【结果】利用标记Pi2-C3对自然群体中的84份材料进行KASP基因分型,结果表明,该标记可以准确地将不同水稻材料的Pi2位点分为抗病基因型、杂合基因型和感病基因型,是一种高效鉴定抗稻瘟病基因Pi2的方法。利用标记Pi2-C3对阳江市病圃材料进行检测,结合表型调查结果发现,检测到含有Pi2基因的46份材料均表现出不同程度的稻瘟病抗性,表明该标记可以用于检测材料在病圃的发病情况。【结论】本研究采用KASP技术,开发了能准确检测Pi2基因的特异性分子标记Pi2-C3,并建立一套水稻Pi2基因的KASP基因分型体系,对提高抗性育种效率,改良抗稻瘟病水稻品种具有重要应用价值。     

主栽品种镇稻88对水稻条纹叶枯的抗性特征及其遗传研究

 【目的】明确镇稻88对水稻条纹叶枯病的抗性特征及其抗性遗传模式,寻找与抗条纹叶枯病基因连锁的分子标记。【方法】利用单分蘖鉴定、苗期接种鉴定、非嗜性测验和抗生性测验分析镇稻88对水稻条纹叶枯病和介体灰飞虱的抗性;分别采用单分蘖鉴定和苗期接种鉴定方法对武育粳3号与镇稻88构建的F2群体、F2:3家系进行水稻条纹叶枯病抗性遗传分析;以SSR标记连锁分析方法对抗病基因进行定位。【结果】镇稻88表现出较强的病毒抗性和较弱的抗虫性;其对水稻条纹叶枯病的抗性表现为显性单基因的遗传模式;SSR标记分析显示该抗病基因位于水稻第11染色体上,与标记RM229间的遗传距离为4.7 cM。【结论】镇稻88对水稻条纹叶枯病的抗性主要来自于对病毒的抗性,由一对主效核基因控制,以镇稻88为抗病亲本结合本研究结果,可望加快水稻条纹叶枯病抗性品种选育的速度。     

辣椒炭疽病基因紧密连锁的KASPar标记的开发

【目的】研究辣椒炭疽病抗性基因的遗传规律。在5号连锁群中,定位辣椒炭疽病抗性主效基因AnR_GO5,并开发分子标记。【方法】以高抗炭疽病品种PBC932(Capsicum chinense )为父本,以高感炭疽病的中早熟材料77013(Capsicum annuum)为母本杂交产生BC₄S₁、BC₄S₂群体,用于辣椒绿熟期抗炭疽病基因定位。选用尖孢炭疽菌为试验用菌,采用显微注射法对绿熟果接病,根据病斑直径进行表型分析。根据抗、感亲本重测序结果,开发与绿熟期抗炭疽病连锁的Kaspar标记。【结果】辣椒果实表面病斑直径呈连续分布,符合数量性状的遗传特点。通过连锁分析,将炭疽病抗性基因AnR_GO5定位在5号连锁群的标记P5L-866与标记P5L-259之间,遗传距离2.9 cM。开发的标记P5L-117 与基因紧密连锁,标记准确率93.5%。【结论】在辣椒的BC₃S₁群体中,将果实绿熟期抗性基因定位于5号染色体的标记区间内。辣椒炭疽病抗性遗传为显性遗传,是由两对主效基因控制的。     

水稻细菌性条斑病的广谱抗性资源筛选

[目的]筛选在多个生育期对多个强致病力细菌性条斑病病菌具有广谱抗性的水稻材料,为水稻细菌性条斑病抗性品种的培育提供可靠抗源材料.[方法]以1100份具有丰富遗传背景的水稻品系为试验材料,以高感病品种金刚30为感病对照,以5株强致病力水稻细菌性条斑病病菌为接种对象,采用针刺法进行多生育期、多个强致病力细菌性条斑病菌菌株重复接种抗性筛选鉴定.[结果]初筛获得14份抗病材料,占全部材料的1.27%.复筛获得9份具有中抗级别以上的材料,占全部材料的0.82%,其中有3份材料(RL6、RL9和RL14)在水稻的3个生育期对多株水稻细条病菌菌株具有抗性,尤其是RL6表现出对多菌株的广谱抗性,且抗性水平高;6份材料(RL2、RL4、RL5、RL8、RL11和RL12)在单个生育期对单株水稻细条病菌菌株具有抗性.[结论]获得3份对水稻细菌性条斑病具有多生育期广谱抗性的材料,可作为重要的抗源应用于水稻抗性品种培育,其中RL6可作为优质抗源优先应用于水稻抗性品种培育;获得6份在特定生育期对水稻细菌性条斑病具有抗性的材料,可作为候选抗源应用于水稻抗性品种培育.     

基于PARMS技术的抗稻瘟病基因Pigm分子标记的开发

【目的】建立抗稻瘟病基因Pigm的荧光分子标记,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用抗稻瘟病基因Pigm基因序列与其等位基因Pi2、Pi9及感病品种日本晴中等位基因序列差异,结合PARMS技术(Penta-primer amplification refractory mutation system),建立Pigm基因的荧光分子标记。【结果】利用荧光分子标记PM-Pigm对48份水稻亲本材料进行检测,仅在谷梅4号中检测到Pigm荧光信号,并采用广西收集到的两个稻瘟病菌株ZB1和ZB13对48份水稻亲本进行了苗瘟抗性鉴定,验证分子标记有较强可靠性。【结论】Pigm荧光分子标记PM-Pigm能快速检测水稻是否包含Pigm抗性基因,为抗稻瘟病水稻分子标记辅助育种提供简便、可靠的基因筛选技术。