水稻主要抗瘟基因对我国菌株的抗性分析和利用评价

为了明确主要抗瘟基因的抗性现状和利用价值,１９９５－１９９６年采用徕自浙江,四川,湖北,广东等７个省（市）的１５５个稻瘟病菌菌株,测定了日本１３个已知基因粳稻品种的抗性表现。结果表明,１３个抗瘟基因对我国菌株的抗性均不强,菌株毒力频率均在２０％以上。但对我国各稻区的菌株而言多数稻区仍有１－３个基因的抗性保持较高的水平,浙江稻区Ｐｉ－ｚ＾ｔ基因仍有很好的抗性,能抗９５．７％的浙江菌株,四川稻区Ｐｉ－     

哈尔滨地区抗瘟基因抗性分析及水稻品种抗性评价与利用

为明确哈尔滨地区24个抗瘟基因的抗性和20个水稻品种含有抗瘟基因型的情况,选取200个稻瘟病菌单孢菌株和22个已知无毒基因的鉴别菌株作为鉴定系统,通过喷雾法和离体划伤法接种,应用PCR技术对部分试验结果进行了重复性检测,并在此基础上进行了抗性布局分析。结果表明:24个抗瘟基因抗性差异较大,抗谱在11.00%~93.00%之间,平均抗谱38.29%;抗谱超过80.00%的基因有3个,由高到低为Pi-9、Pi-ta2和Pi-z5;抗谱低于20.00%的基因有9个,分别为Pi-a、Pi-ks、Pi-i、Pi-t、Pi-kp、Pi-ta、Pi-3、Pi-km和Pi-sh,Pi-a抗性最差。20个水稻品种中检测到抗瘟基因13个,共出现40次,其中Pi-a和Pi-19各出现6次,频率最高;龙稻5含抗瘟基因最多,4个,分别为Pi-ks、Pi-1、Pi-19和Pi-sh。在哈尔滨晚熟稻区建议布局绥粳8、中龙香粳1或者绥粳8+中龙香粳1搭配;在早熟稻区建议布局龙粳18、哈香07-321或者龙粳18+哈香07-321搭配。     

吉林省主栽水稻品种抗瘟性评价及抗瘟基因型鉴定

 为明确吉林省主栽水稻品种的抗瘟性和抗瘟基因型,选用了一套已明确其无毒基因组成的稻瘟病菌标准菌株对吉林省68个主栽水稻品种进行喷雾和离体划伤接种试验。结果表明,68个品种的抗瘟能力存在较大差异,中抗以上抗病品种达到44个,占供试品种的64.7％;抗瘟基因推导结果结合特异性分子标记检测表明,Pita、Pia、Pish、Pita2、Pib和Pi9等6个基因为吉林省主栽水稻品种中主要的抗瘟基因,并且品种中含有的抗瘟基因数量与抗瘟能力呈正相关;根据结果推测,测试的所有品种中可能不含有Pi2、Pikh、Pikm、Pi11和Pi12基因。本研究揭示了吉林省近年主栽水稻品种的抗瘟能力和抗瘟基因组成,明确了吉林稻区主效抗瘟基因和基因聚合对稻瘟病的抗性贡献,为进一步培育广谱持久抗瘟品种和合理布局抗病品种提供了重要参考。     

水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌致病性分析

为明确水直播条件下黑龙江省不同稻区稻瘟病菌Magnaporthe oryzae的致病性分化情况,以24个抗瘟单基因系品种为寄主,来源于2017—2018年黑龙江省水直播稻田的242株稻瘟病菌菌株为接种体,采用离体划伤方法接种,记录病斑反应型,计算有效致病菌株率和抗性频率,并进行聚类分析。结果显示,在水直播条件下,2017年,黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对抗瘟单基因系品种的有效致病菌株率介于8.33%~95.83%和20.83%~95.83%之间,无毒基因出现频率分别为575次和622次;2018年,南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株对鉴别体系的有效致病菌株率介于29.17%~95.83%和20.83%~91.67%之间,无毒基因出现频率分别为536次和571次。2017年,黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的致病性相似系数介于0.15~1.00和0.14~1.00之间,以致病性相似系数0.40为阈值,可将菌株分别划分为5个类群和6个类群;2018年,南部和中东部稻区菌株的致病性相似系数介于0.15~0.93和0.26~1.00之间,以致病性相似系数0.40为阈值,可将菌株分别划分为5个类群和4个类群。2017年,抗瘟单基因系品种对黑龙江省南部和中东部稻区稻瘟病菌菌株的抗性频率介于11.29%~88.71%和10.77%~86.15%之间,其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好;2018年,抗瘟单基因系品种对南部和中东部稻区菌株的抗性频率介于10.34%~82.67%和15.79%~85.96%之间,其中抗瘟单基因系品种IRBL9-W（Pi-9）和IRBLz5-CA（Pi-z5）抗性表现最好。表明水直播条件下黑龙江省稻瘟病菌致病性分化剧烈,稻瘟病菌整体致病力较强,但仍有部分水稻种质抗性较好且相对稳定,基因聚合后抗性会得到进一步提升。     

吉林市稻瘟病菌小种对水稻不同抗瘟基因的致病力研究

采用14个中国小种,25个吉林小种,43个日本小种群,共计117个菌株,经3年的研究结果表明,在吉林市已存在侵染12个抗瘟基因的小种,其中10个抗瘟基因已经失去作用。抗菌率与抗谱呈密切相关,具有不同基因品种的抗谱不同。目前吉林市的优势小种为ZE_1(中国种)、ZE_1J_2(吉林小种)和737.3(日本小种),出现频率分别为34.9%、22.9%和14.3%。     

水稻主要抗瘟基因对福建稻瘟菌群体的抗性分析

用1995～2003年间在福建省水稻产区采集的稻瘟菌代表菌系的108个分离菌,它们在CO39近等基因系上测定被划分为30个毒性类型,用它们在30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系品种上进行抗病性测定.结果表明水稻抗稻瘟病基因Pi-kh抗性最强,抗性频率高达98.15%,Pi-1和Pi-9(t)也具有较高的抗性频率,是较好的抗源;对2个和3个Pi基因的联合抗性频率的分析,发现一些联合抗性频率极高,甚至有达到100%的组合,表明抗瘟育种采用多个Pi基因聚合,易于获得抗性强的品种.根据抗病基因与供试菌株互作的亲和性,对供试30个Pi基因可能的系统关系分析得到的初步信息可为抗病基因的聚合与布局策略提供参考.     

水稻主要抗瘟基因对福建稻瘟菌群体的抗性分析

 用1995-2003年间在福建省水稻产区采集的稻瘟菌代表菌系的108个分离菌,它们在CO39近等基因系上测定被划分为30个毒性类型,用它们在30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系品种上进行抗病性测定。结果表明水稻抗稻瘟病基因Pi-k^h抗性最强,抗性频率高达98.15%,Pi-1和Pi-9(t)也具有较高的抗性频率,是较好的抗源;对2个和3个Pi基因的联合抗性频率的分析,发现一些联合抗性频率极高,甚至有达到100%的组合,表明抗瘟育种采用多个Pi基因聚合,易于获得抗性强的品种。根据抗病基因与供试菌株互作的亲和性,对供试30个Pi基因可能的系统关系分析得到的初步信息可为抗病基因的聚合与布局策略提供参考。     

黑龙江省水稻种质抗瘟性及稻瘟病菌致病性分析

为明确黑龙江省水稻种质抗性及稻瘟病菌的致病性,以黑龙江省8个水稻品种、24个单基因系作为供试材料,120株稻瘟病菌株作为接种体,采用喷雾接种法测定了各供试水稻的抗瘟性及稻瘟病菌的致病性。结果表明,水稻品种对2010年和2011年菌株的抗性频率分别在31.67%~68.33%和21.67%~55.00%之间,2010年最好的抗性品种为松粳12,2011年最好的抗性品种为五优稻4和东农425;松粳12东农425组合联合抗病性最好。水稻单基因系对2010年和2011年菌株的抗性频率分别在10.00%~90.00%和5.00%~86.67%之间,抗性最好的单基因系分别为IRBLzt-T(Pi-zt)和IRBLz5-CA(Pi-z5);松粳12、东农425和龙粳22的基因聚合效果最好。2010年和2011年菌株对抗瘟基因群的致病率分别在8.33%~95.83%和25.00%~95.83%之间;无毒基因总出现频率分别为461和412次。研究表明,水稻种质抗性受菌株致病性影响较大,但高抗种质相对稳定,基因聚合方式更适宜当地品种抗性改良。     

水稻主要抗瘟基因品系对江西省稻瘟病菌分离株系的抗性分析

为明确30个水稻抗瘟基因品系在江西水稻育种中的应用价值,利用2006—2012年分离自江西主要稻区的381个稻瘟病菌株,在抗瘟基因品系苗期喷雾接种,通过供试品系对稻瘟病菌的抗感反应来明确其抗病性。Pi-z^t、Pi-k、Pi-1（1）、Pi-z⁵、Pi-k（C）、Pi-k^p和Pi-9（t）7个水稻抗瘟基因对江西省稻瘟病菌群体表现出较高的抗性频率,其值分别为85.11%、82.95%、71.12%、68.69%、63.53%、62.61%和61.09%,且这7个抗瘟基因对ZG1、ZC15和ZB31小种的稻瘟病菌株的抗性频率均比其它小种菌株高。将抗瘟品系与稻瘟病菌接种反应结果转化为“0-1”模式进行聚类分析,7个抗性频率较高的抗瘟基因被划分为Pi-z^t、Pi-z⁵、Pi-9（t）和Pi-k、Pi-1（1）、Pi-k（C）、Pi-k^p两组不同的抗病类型品系。     

福建省稻瘟病菌对主要抗瘟基因及主栽品种的致病性分析

为明确福建省各稻区的主要抗瘟基因及主栽品种的利用价值,2012—2014年采用喷雾法测定了丽江新团黑谷上的193个菌株对30个水稻抗瘟基因及93个主栽水稻品种的致病性。结果表明,供试稻瘟病菌对30个抗瘟基因表现为强致病力和较强致病力的出现频率分别为13.47%和52.85%,对93个主栽品种表现为强致病力和较强致病力的出现频率分别为1.55%和11.40%;供试稻瘟病菌对抗瘟基因Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-k~p和Pi-9(t)的毒力频率均低于20%;供试稻瘟病菌对谷优2329、谷优5138、昌优964等37个品种的毒力频率均低于20%,对谷优系列、全优系列、深优系列、泰丰优系列及天优系列水稻品种的毒力频率均低于20%。研究表明,在福建地区抗瘟基因Pik~m、Pi-7(t)、Pi-k~p和Pi-9(t)可作为抗源使用,且谷丰A、全丰A、深97A、泰丰A和天丰A仍是抗瘟性较好的育种亲本材料。     

寒地水稻新品种(系)抗稻瘟病性鉴定及利用

１９９２～１９９７年通过稻瘟病人工接种和自然感病２种方法,共鉴定寒地水稻新品种（系）６３２份（次）,鉴定出抗稻瘟病新品种（系）５２份,在黑龙江省先后推广普粘七号、藤系１３７等１２个,获得较好社会效益和经济效益。     

二十二个抗稻瘟病基因在云南的利用价值评价

为了明确22个抗稻瘟菌基因在云南省的抗性水平及其利用价值,将采集、分离自云南省3个稻区的282个稻瘟病菌单孢菌株,接种于以丽江新团黑谷为轮回亲本培育而成的含有22个垂直抗性基因的水稻单基因系上.根据各稻区采集的菌株在水稻单基因系上的侵染率,分析出各垂直抗性基因在云南省各稻区的利用价值.持有Pi9、Piz5、Pi1、Pita2、Piz、Pikh、Pizt 7个垂直抗性基因的单基因系的侵染率分别为1.22%、2.40%、3.21%、4.82%、5.95%、7.23%、9.04%,可在籼稻区种植或作抗源使用;持有Pi9、Piz5、Pi1、Pita2、Piz、Pikh、Pizt、Pi12、Pita、Pib 10个垂直抗性基因的单基因系的侵染率分别为0.93%、 16.67%、10.19%、 5.09%、15.74%、15.74%、12.04%、9.26%、19.29%、11.11%,可在粳稻区种植或作抗源使用;持有Pi9、Piz5、Pi1、Pita2 4个垂直抗性基因的单基因系的侵染率分别为8.60%、13.83%、10.93%、18.04%,可在籼粳交错区种植或作抗源使用.同时用联合致病性系数和联合抗病性系数分析了病菌和单基因系的群体互作以及抗瘟组合的利用价值,结果表明:品种两两搭配后的RAC值大于0.80的组合有Pi9与Pita2、Pizt、Pi1、Piz,说明以上4种组合的抗病性最强,应用价值最大.     

黑龙江省水稻新品种（系）抗稻瘟病性鉴定及利用

1998-2009年采用稻瘟病人工接种和自然感病鉴定2种方法,共鉴定黑龙江省水稻新品种（系）485份（次）,鉴定出抗稻瘟病新品种（系）109份,12年间先后推广了‘空育131’、‘绥粳3号’、‘龙粳12’、‘龙粳14’、‘垦稻12’等49个新品种,推广了3个超级稻品种‘龙粳14’、‘龙粳18’、‘龙粳21’,18个新品种年种植面积超过6.67万hm2,获得了较高的经济效益和社会效益。     

Allelism of rice blast resistance genes in two Chinese rice cultivars, and identification of two new resistance genes

Blast, caused by Pyricularia grisea , is a major constraint on rice production. To broaden genetic diversity for resistance to this disease, two rice cultivars, GA20 and GA25 from Yunnan Province, China, were analysed for the genetic basis of their high resistance to blast. GA20 was crossed with 10 Japanese differential cultivars, and GA25 was crossed with nine of them and with the susceptible Chinese cultivar Lijiangxintuanheigu (LTH). The resistance of GA20 was governed by two dominant genes allelic to genes at the Pi-k and Pi-ta loci. The allele at the Pi-k locus was new, based on a reaction pattern different from known alleles at this locus. It could not be shown whether or not the allele at the Pi-ta locus is new, because races with virulence for Pi-ta were not tested. GA25 has one resistance gene, which is not allelic to genes at the loci Pi-a , Pi-k , Pi-z , Pi-ta , Pi-b , and Pi-t , but is linked to the Pi-i gene on chromosome 9 with a recombination frequency of 15.1 ± 2.8%.
The new allele at the Pi-k locus in GA20 is designated as Pi-k^g (t), and the new resistance gene in GA25 as Pi15(t) .     

湘资3150 微效抗瘟性基因鉴定

 以湘资3150 和CO39 为亲本建立F10 重组自交系群体为材料, 在桃江病圃应用自然诱发接种法对群体的田间叶瘟抗性表现进行了分析。结果表明, 在LOD 2. 5 的域值上,共检测到14 个有效的微效基因QTL 位点(LOD 值均大于2. 5),分别位于水稻第3、8 和10 染色体上,其表型变异贡献值差异比较大,介于11. 78% ~ 40. 57% 之间;表明可能控制不同抗性表型的QTL 紧密连锁或者同一个QTL 对不同的抗性表型均具有抗性贡献。     

黑龙江省黑土区主要作物对农业资源利用率评价

采用机制法对光、温、水、土逐级衰减,计算黑龙江省黑土区各市县玉米、水稻、大豆的气候-土壤生产潜力,在此基础上,利用因子-能量评价法测算并分析了三种作物的农业资源利用率。在光温生产潜力层次上,水稻利用率最高,为40.6%,其次是大豆31.4%,玉米27.7%。对于水稻还可以有59.4%的光热资源可以转化为产量,而大豆,玉米则更多,分别为68.6%和72.3%;在气候生产潜力层次上,大豆利用率最高;在气候-土壤生产潜力层次上,水稻的利用率最高。对于不同种作物来讲,黑土区农业资源利用率存在差异。三大主要作物光合、光温资源的利用率较低,还有较大潜力可以挖掘。但水分、土壤资源的利用率已较高,只能将其余小部分未利用的有限资源转化为产量,因此要提高产量,水分和土壤质量是主要的自然限制性因子,资源利用效率的提高有待于从水、肥两方面着手进行不断完善。     

Molecular identification of blast resistance genes in rice landraces from northeastern India

Rice blast disease caused by the fungus Magnaporthe oryzae is one of the most devastating diseases causing huge losses worldwide. In the present study, major blast resistance genes were investigated in landraces originating from northeastern India. Based on phenotypic evaluation, 288 landraces were classified into three distinct groups: resistant (75), moderately resistant (127) and susceptible (86). The genetic frequencies of the 18 major blast resistance genes were between 6.2% and 27.4%, with only two genotypes possessing a maximum of nine blast resistance genes. The cluster and population structure analysis grouped the landraces into two groups. Through principal coordinate analysis, the scatter plots partitioned the resistant and moderately resistant landraces into different groups. Analysis of molecular variance showed maximum (96%) diversity within populations and least (4%) diversity between populations. Association analysis identified six markers, CRG4_2, RM72, tk59-2, pi21_79-3, RM1233 and RM6648, that are significantly associated with blast disease and explained a phenotypic variance of 1.1–6.5%. The associated genes could be used in marker-assisted rice breeding programmes for gene pyramiding to develop rice varietal resistance against blast disease. The present study represents a valuable blast resistance genetic resource that could be used for identification of new R genes, donors for blast resistance, and genomic studies.     

Genetic diversity and population structure of blast resistance genes in Thai upland rice germplasm

European Journal of Plant Pathology - Rice blast is the most devastating disease of rice (Oryza sativa L.) causing yield losses worldwide. It had been shown that partially resistant rice varieties...     

Identification of avirulence genes in the rice blast fungus corresponding to three resistance genes in Japanese differentials

The pathogenicity of progeny from crosses among three Chinese isolates of Magnaporthe grisea collected from rice was tested on three Japanese differentials (Ishikarishiroke, Aichiasahi, K 59) having the blast resistance genes Pii, Pia, and Pit, respectively. Monogenic control was demonstrated for avirulence to the differentials. To identify resistance genes corresponding to the avirulence genes, the resistance and susceptibility in F₃ lines of the cultivars in response to the parents of the crosses were analyzed genetically. The three avirulence genes identified, designated Avr-Pii, Avr-Pia, and Avr-Pit, appear to correspond to resistance genes Pii, Pia, and Pit, respectively. The monogenic control of avirulence in the fungus and monogenic dominant resistance in rice cultivars supports a gene-for-gene relation in the Pii-, Pia-, or Pit-dependent resistance to the rice blast fungus in rice cultivars.