基于PARMS技术的抗稻瘟病基因Piz-t分子标记的开发与利用

稻瘟病是水稻生产中的主要病害之一,严重影响着水稻的产量。利用抗稻瘟病基因选育抗病品种是控制稻瘟病大面积发生最经济有效的途径。Piz-t是Piz位点的一个主效抗稻瘟病基因,具有广谱稻瘟病抗性,对于改良水稻品种稻瘟病抗性具有重要的应用价值,但是缺少高通量的鉴定技术。本研究利用Piz-t与其等位基因Pi2、Pi9、Pigm、Pi50的序列差异,开发了一套基于PARMS检测技术(Penta-primer amplification refractory mutation system)的荧光分子标记。利用该方法检测了98份水稻资源,鉴定到2个携带抗稻瘟病基因Piz-t的水稻品种,并对育种后代材料进行检测,结果表明该方法能够准确的检测出育种后代材料中Piz-t基因型,以及是否纯和,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助育种提供简便、可靠、低价高通量的基因鉴定技术。     

基于PARMS技术的绿豆抗叶斑病基因VrTAF5分子标记的开发

叶斑病是绿豆生产上主要的真菌性病害,利用抗性品种是防治该病害最经济、安全、有效的途径.为筛选抗病资源,根据抗性基因VrTAF5的突变位点,利用五引物扩增受阻突变体系(Penta-primer amplification refrac-tory mutation system,PARMS)开发分子标记.并利用抗病性具有差...     

分子标记辅助选育含Pigm抗稻瘟病基因的水稻新品系

为选育具有稻瘟病广谱抗性的水稻粳型新品系,将柱头外露率高的晚粳类型保持系嘉66B与华粳5号杂交后,筛选获得F₃代优异中间材料,再与携带稻瘟病抗性基因Pigm的供体材料金香玉1号杂交,利用分子标记选择定位携带Pigm基因的粳型后代,通过人工气候室加速育种品种,并对农艺性状等进行评价,成功筛选出抗稻瘟病的粳型常规稻3份(T2、T143、T146),稻瘟病抗性水平达到高抗级别,综合性状优良。     

分子标记辅助选育携带抗稻瘟病基因Pigm的光温敏不育系

为选育具有稻瘟病广谱抗性粳型两系不育系,将高柱头外露率中粳类型不育系DS39与优质晚粳水稻嘉58进行杂交,通过花药培养选育出晚粳类型不育系TS849,再将TS849与携带稻瘟病抗性基因Pigm的迟熟中粳水稻品种1350杂交,通过花药培养技术创制一批加倍单倍体,利用分子标记选择携带Pigm基因的不育系,并对农艺性状等进行评价,成功选育出抗稻瘟病的晚粳类型光温敏不育系1份(JF35-2)。JF35-2稻瘟病抗性水平达到高抗级别,可作为抗原应用于抗稻瘟病杂交晚粳育种。     

基于PARMS技术的水稻粒形基因GW8分子标记的开发

【目的】开发水稻粒宽调控基因GW8的荧光分子标记,为快速、准确鉴定其基因型提供技术支持。【方法】通过与宽粒亲本GW8基因序列进行比对可知,窄粒杂交稻亲本美B的GW8基因序列在第二内含子有2个碱基缺失差异的特性之一,据此结合五引物扩增受阻突变体系技术,建立GW8基因荧光分子标记PM-GW8。【结果】利用荧光分子标记PM-GW8对42份籼稻亲本材料进行鉴定,仅在美B中检测到有2个碱基缺失的荧光信号。对亲本材料的谷粒宽度进行测量,其中美B的粒宽相对其他品种较窄,验证了该分子标记检测GW8的基因型与粒宽表型相符合。【结论】GW8荧光分子标记PM-GW8能快速检测水稻是否存在2个碱基缺失的GW8基因,为利用分子标记辅助选择改良水稻粒宽提供高效、可靠的基因分型技术。     

与稻瘟病抗性基因Pigm紧密连锁的分子标记的设计和应用

利用已克隆的Pigm基因的核酸序列在基因功能区设计新引物,鉴定到不育系材料FD1712的功能区序列差异,开发了基于PCR的新的插入/缺失(insert-deletion,InDel)标记,标记与基因功能紧密连锁.通过扩增和电泳检测,表明引物扩增稳定;通过稻瘟病菌的接种鉴定,表明新开发的标记能有效鉴别稻瘟病抗性,可用于分子标记辅助育种.     

分子标记辅助选择Pigm基因改良湘晚籼13号的稻瘟病抗性

以湘晚籼13号、谷梅4号、75–1–127(CK1)和CO39(CK2)为材料,用21份来自不同稻区的稻瘟菌菌株室内接种,采用室内苗瘟鉴定和田间病圃鉴定的方法,明确Pigm基因供体亲本谷梅4号和受体亲本湘晚籼13号的稻瘟病抗性表现及抗菌谱;根据Pigm基因序列信息,设计和筛选高效多态分子标记T9E4;利用获选分子标记,开展分子标记辅助选择(MAS)连续回交育种实践,培育高抗病株系。结果表明:Pigm基因供体亲本谷梅4号和受体亲本湘晚籼13号的抗性反应及抗菌谱存在明显差异,抗性频率分别为95.2%和61.9%。大田病圃稻瘟病抗性鉴定表明,谷梅4号高抗苗瘟和穗瘟,而湘晚籼13号高感苗瘟和穗瘟。T9E4标记引物在谷梅4号和湘晚籼13号基因组中分别扩增出1条约750 bp和1条约1 800 bp的稳定明亮条带,且PCR产物可以用琼脂糖凝胶电泳快速检测,标记辅助选择效率达100%。通过连续回交、自交及分子选择,培育出1个含有Pigm纯合等位基因、高抗苗瘟和穗瘟,且主要农艺性状与湘晚籼13号高度相似的BC5F3株系,实现了定向改良目标。     

水稻抗稻瘟病基因Pi1的特异性分子标记开发及利用

研究利用Pi1基因与其等位基因Pikm同感病基因序列的差异,开发出Pi1基因的特异性分子标记M-Pi1。并以72个水稻品种及含抗稻瘟病基因Pi1的品种IRBL1-CL与感病品种LTH杂交的F2代分离群体为材料,结合抗病表型和标记检测结果,分析了M-Pi1的特异性和选择的准确性。实验结果表明:标记M-Pi1在抗病品种IRBL1-CL中扩增出460 bp的特异性条带,在其他71个水稻材料中无产物;384株F2分离群体中,293株表现抗病,91株表现感病,与标记M-Pi1检测的F2群体的基因型完全一致,说明标记M-Pi1特异性强,能准确用于抗病基因Pi1的辅助选择。     

基于KASP技术的稻瘟病抗性基因Pi9分子标记的开发与评价

【目的】开发抗稻瘟病基因Pi9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PCR克隆测序,并比对供体亲本与受体亲本之间抗稻瘟病基因Pi9序列的差异,开发1个基于SNP位点的高通量KASP分子标记。【结果】利用该标记对水稻杂交群体278个单株进行基因分型检测,结果发现141个单株的基因型为T/T,137个单株的基因型为C/C,分型结果与SSR分子标记检测结果一致;通过在岑溪稻瘟病高发区进行稻瘟病鉴定,验证了Pi9-KASP分子标记有较强可靠性。【结论】基于SNP位点开发的Pi9-KASP分子标记可以高效应用于水稻抗稻瘟病品系的种质资源鉴定及分子标记辅助选择育种中。     

稻瘟病菌无毒基因的分子标记

 使用 RAPD对稻瘟病菌 631 5组合的 42个子囊孢子菌株及亲本菌株 94- 84c( MAT1 -1 ) ,95- 2 3- 4a( MAT1 - 2 )进行分析。通过对 1 2 0个引物及 2 80种引物组合进行筛选 ,发现 OPA-1 5,OPT- 4,OPT- 6,OPT- 8等 41个 ( 34.2 % )单引物及 OPA- 1 1 /OPT- 6,OPT- 2 0 /OPA- 2 0等 63种双引物组合 ( 2 2 .5% )能在 2个亲本菌株之间扩增出有多态性的带型 ,扩增片段的大小主要分布在 0 .5～ 3.5kb的范围内。 3个标记与一个无毒基因位点 Avr- Xiu连锁 ,其中 OPT- 686 0 与AVR- XIU的遗传距离为 1 .4c M,可作为染色体步行的起点。     

稻瘟病抗性基因Pita特异性分子标记的开发及应用

Pita是一个具有广谱抗性的稻瘟病抗性基因,已经被引入到各稻区的抗性育种工作中。在基于分子标记辅助选择的水稻抗性育种工作中,为了提高对Pita的筛选效率,本研究以导致Pita第918个氨基酸发生变异的单碱基差异为靶标,开发得到Pita基因特异性分子标记,Pita918。研究结果表明,Pita基因特异性分子标记能准确地将Pita与各抗性基因及感病等位基因区分开,这将为育种家提供了直接而高效的Pita筛选标记。同时,本研究还利用该标记对收集自华南及西南稻区的13个水稻地方抗性品进行基因检测,结果显示这13个品种均不携带有抗性基因Pita,表明Pita基因特异性分子标记在水稻抗性材料的基因型鉴定中具有应用价值,有助于育种家挖掘新的抗性基因材料。     

抗稻瘟病分子标记辅助选择的研究进展

稻瘟病是水稻生产上的主要病害之一,抗稻瘟病分子标记辅助育种被认为是解决这一问题的有效方法之一.本文概述水稻稻瘟病抗性基因定位和图位克隆研究进展,总结了分子标记辅助选择在水稻抗稻瘟病育种中的应用情况并进行了探讨,指出了解决问题的可能途径.     

水稻抗稻瘟病基因Pi35基因内特异SNP共显性分子标记开发及应用研究

Pi35是具有广谱持久抗性的水稻抗稻瘟病基因,在水稻抗病育种中具有重要作用。通过将不同等位基因测序及序列比对鉴定到1个Pi35基因内特异SNP位点并开发了一套鉴定该SNP的分子标记引物研究结果表明,利用该引物对水稻DNA进行PCR扩增,可快速判断待测水稻Pi35的基因型。该方法简便快速、成本低廉,可广泛应用于分子标记辅助选择育种或者水稻种质资源Pi35基因型鉴定。     

黑龙江省水稻种质资源抗稻瘟病基因Pi-ta的分子标记检测

为了明确水稻抗稻瘟病基因Pi-ta在黑龙江省种质资源中的分布状况,利用已建立的水稻抗稻瘟病基因Pi-ta显性分子标记对72个黑龙江省主栽品种和优异种质资源进行了分子鉴定。结果表明：合江21、龙粳4号、龙粳10号、龙盾D904、龙花00—485、佳禾早占、龙粳29、龙粳31、龙盾105、龙粳39、垦99639、松粳5号、龙盾306、东农428、东农430、芦苇稻、莲育7—91、龙香稻2号和绥香08—5080共19个品种（系）含有Pi-ta基因。     

黑龙江省水稻种质资源抗稻瘟病基因Pi-b的分子标记检测

为了明确水稻抗稻瘟病基因Pi-b在黑龙江省种质资源中的分布状况,利用已建立的水稻抗稻瘟病基因Pi-b显性分子标记对72个黑龙江省主栽品种和优异的种质资源进行了分子鉴定。结果表明:合江21、龙粳3号、龙粳4号、龙粳7号、龙粳14、龙粳25、佳禾早占、空育139、芦苇稻、哈05-203和中龙香粳1号共11个品种(系)含有Pi-b基因。     

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。     

水稻广谱抗稻瘟病基因PigmR功能标记的开发及应用

【目的】稻瘟病是世界上最严重的水稻病害之一。通过功能标记的开发,为加快广谱持久抗稻瘟病基因PigmR在水稻育种中的应用提供依据。【方法】利用Snapgene 2.3.2软件分析PigmR的碱基变异特征,用Oligo 7设计特异功能标记。为了避免因PCR扩增失败引起的假阴性,设计扩增内参基因Actin1的引物作为参照,对功能标记进行优化。用功能标记对水稻亲本材料、丽江新团黑谷的单基因系材料、育种中间材料和南粳53045/谷梅4号BC₁F₃群体株系进行鉴定。稻瘟病鉴定的供试菌株为江苏省稻瘟病代表菌株（2018-4、2018-65、2018-102、2018-222和2018-241）的混合菌。将供试菌株移植RCA培养基上,25℃培养7 d,用黑光灯照射72 h,待稻瘟病菌产生孢子后,再用无菌水洗下,配成10×10倍显微镜下每视野30—40个孢子的悬浮液。于水稻抽穗前3—4 d注射混合菌株,每穗注射1 mL菌液,做好标记。在水稻灌浆饱满后进行抗性调查。【结果】根据PigmR与PigmS、Pigm-R4序列比对及差异分析,设计了8对分子标记引物。通过分子检测,筛选获得的PigmR功能标记GMR-3,能特异扩增来源于谷梅4号的PigmR,获得98 bp产物,而不携带PigmR扩增不出产物。以不同浓度配比优化GMR-3与内参基因Actin1检测引物Actin1-1,发现以0.4 μmol·L ^-1 GMR-3与0.1 μmol·L ^-1 Actin1-1组合浓度扩增出PigmR和Actin1特征条带的效率相当,效果最优,将该标记命名为GMRA。用该标记扩增水稻样品,携带PigmR的样品能扩增出146和98 bp条带,不携带PigmR的样品仅能扩增出146 bp条带。利用GMRA标记检测229份水稻材料,只有谷梅4号能扩增出146和98 bp条带,其他籼稻和粳稻均只能扩增出146 bp条带。进一步对29份丽江新团黑谷的单基因系材料进行检测发现,GMRA标记能有效区分PigmR与Pi9、Piz、Piz-t等同源性较高的基因,有很好的特异性。利用GMRA标记,从240份育种中间材料中筛选到3份携带PigmR的材料,可作为该基因的供体材料。利用该标记进行分子标记辅助选择,将PigmR通过回交转育到优质食味粳稻南粳53045。对南粳53045/谷梅4号BC₁F₃群体单株进行分子标记检测及稻瘟病人工接种鉴定,发现携带PigmR的单株均表现为抗或中抗,不携带PigmR的单株均表现为高感,表明导入PigmR能显著改良南粳53045的穗颈瘟抗性。【结论】PigmR的功能标记能有效用于抗稻瘟病遗传改良和资源筛选。     

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。     

稻瘟病抗性基因Pi-km的分子标记的选择

【目的】比较稻瘟病抗性基因Pi-km的不同分子标记,筛选能真实反映其表型的分子标记用于辅助育种选择。【方法】本研究利用与稻瘟病抗性基因Pi-km紧密连锁的1个SNP标记及Pi-km基因内部的2个Indel标记,对62份2012年长江上游国家水稻区域试验材料和97份陕西省水稻区试材料进行了基因型分析,并结合这些材料的稻瘟病抗性的田间鉴定结果,分析了基因型与抗病性之间的关系,对不同的分子标记辅助育种选择进行了评价。【结果】2类标记检测的基因型不完全一致,基于Pi-km基因序列设计的标记比与其连锁的标记作为辅助育种选择更准确。【结论】Pi-km基因的稻瘟病抗性与基因型有关,基因型为M1-M2-的材料比其他基因型材料抗病性趋势更强。