黑龙江省稻瘟病菌无毒基因的检测

为了检测黑龙江省稻瘟病菌无毒基因ACE1、AVR-Pi9、AVR-Pia、AVR-Pii和AVR1-CO39的存在情况,采用5对无毒基因引物,对2017年黑龙江省208个稻瘟病菌单孢菌株DNA进行PCR扩增检测。结果表明,ACE1出现频率最高（87.98％）;AVR1-CO39出现频率最低（0）;无毒基因AVR-Pi9的出现频率为79.81％;AVR-Pia的出现频率为16.35％;AVR-Pii的出现频率为0.48％。黑龙江省稻瘟病菌无毒基因群体组成结构错综复杂,且具有明显的地域特点。     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种毒力基因分析与抗病育种策略

近年来黑龙江省稻瘟病危害程度加重,给水稻生产造成巨大损失。为了解当地稻瘟病菌生理小种及其毒性基因的组成与分布,有针对性地利用抗性基因,选育抗病品种和使之合理布局,本文利用9个日本鉴别品种、7个中国鉴别品种、31个抗稻瘟病单基因系及12个当地主栽品种,对2006年采自该省主要积温区不同水稻品种的173个稻瘟病菌株进行致病性测定。结果鉴定出55个日本小种,优势小种为017、077、037、377和047,总频率为42.29%。鉴别力比较结果证实日本鉴别品种比中国鉴别品种更适合于当地稻瘟病菌致病性变异与小种分化研究。在12个主栽品种中,除龙粳14、龙盾104外,其他品种已经或正在丧失对稻瘟病的抗性。Pi9基因在所有积温区对稻瘟病菌株的抗谱都最广(平均94.80%),是当前黑龙江省水稻育种上极有价值的抗性基因;基因Piz-5(CA)、Piz-5(R)、Pita-2(R)、Pita-2(P)、Pi12(t)和Pi20(t)对供试菌株有高于70%的抗谱,也具有较高的利用价值。黑龙江省当前抗稻瘟病育种的策略应该是,在利用抗源龙粳14、龙盾104和Pi9的基础上,通过分子标记辅助选择方法聚合一至多个广谱抗性基因;同时加强对稻瘟病菌种群的监测和新抗源的发掘,有针对性地向主栽品种导入新的抗性基因。     

无毒基因在稻瘟病菌株007中的克隆鉴定及表达分析

为了能明确稻瘟病国际标准菌株race 007中包含的无毒基因及其可能的主效无毒基因,本研究设计5个常见的无毒基因特异性引物进行克隆鉴定,并分别检测液体培养条件下和侵染水稻过程中race 007菌株中5个无毒基因的表达情况。本研究发现,稻瘟病菌株race 007中含有PWL2、AvrPiz-t、Avr-pik、Avr-pita、ACE1 5个无毒基因,克隆鉴定的结果表明这5个无毒基因的变异不大。相比较于液体培养条件下,在侵染水稻的过程中,PWL2表达上调,ACE1、AvrPiz-t、Avr-Pik表达基本不变,而Avr-Pita基因表达出现了下调。因此PWL2基因表达变化较为显著,本研究进一步对PWL2启动子区域进行分析,结果表明该PWL2基因启动子区域存在着一些顺式作用元件来影响PWL2基因的表达。本研究表明,稻瘟病菌race 007含有5种常见的无毒基因且序列变异不大,而且PWL2基因的表达是受到调控并可能发挥主要的致病作用。     

稻瘟病抗源筛选和抗病基因分析

本文介绍了抗源品种和育成品种的抗病性鉴定和筛选方法,指出多年多点鉴定、分菌系鉴定、混合菌系鉴定和特殊小种鉴定等多种方法前综合利用,能够准确地反映品种的抗病性,有效地筛选抗源品种和应用品种。应用这种鉴定和筛选方法已从云南粳型品种中选出一批可供抗病育种利用的新抗源。为了深入地了解品种的抗性,本文还介绍了抗病基因的推断方法及抗病基因分析方法。     

部分水稻品种对稻瘟病菌群体的抗病性分析

利用生物间遗传学关于毒力频率和联合抗病性分析的方法，分析了16个品种对稻瘟病菌群体的抗瘟性。结果表明，参试病菌群体对各个品种的毒力以及不同稻区的病菌群体对同一品种的毒力均存在明显差异，筛选出毒力频率较低的4个品种：汕优多系1号、Ⅱ优多系1号、金优431和金优多系1号。用联合致病性系数和联合抗病性系数分析了品种搭配在生产上的应用前景。     

稻瘟病菌无毒基因AvrPi9在2个病圃中的动态变化

为了评估水稻抗稻瘟病基因Pi9在生产上的应用前景,采用接种鉴定和PCR检测分析了2012年至2014年从云南省罗平县和腾冲县2个病圃内感病品种丽江新团黑谷的396个稻瘟病菌单胞菌株的无毒基因Avr Pi9动态变化。结果表明:Avr Pi9在此两病圃所采集菌株中出现的频率虽均高达90%以上,但有逐年下降的趋势。抗病基因Pi9仍有应用前景,特别是与抗病基因Pi zt、Pi7、Pi12联合应用,联合抗病系数都达0.81以上。然而,在PCR检测到的388个Avr Pi9菌株中,21个含有该基因片段,但仍对Pi9基因品系IRBL22有致病性,Avr Pi9基因可能正在发生结构变化。     

稻瘟病菌杂交后代致病性遗传分析

为明确稻瘟病菌杂交后代对水稻致病性的遗传规律,以亲本菌株HLJ6122和KA3杂交产生的后代群体为试验材料,将其接种于14个单基因系抗性水稻品种,对杂交后代进行毒性差异分析。结果表明,64个杂交后代菌株呈现显著的毒性分离,共出现53种毒性类型,无毒性/毒性分别表现为1∶1、1∶3、3∶1、15∶1。菌株KA3分别对IRBLi-F5、IRBLta-K1、IRBL12-M、IRBLta2-Pi持有1个无毒基因;对品种IRBLa-A、IRBLzt-T、IRBL7-W、IRBLkm-Ts、IRBL20-IR24持有2个无毒基因。64个后代菌株对品种IRBLk-Ka、IRBLz-Fu、IRBL19-M、IRBLb-B、IRBLkp-K60无毒性/毒性也符合1∶3,但2个亲本菌株HLJ6122和KA3对供试水稻品种致病性相同,因此难以判断无毒基因的来源。     

我国稻瘟病菌毒力基因的组成及其地理分布

用我国育成的6个近等基因系和IRRI-日本合作育成的24个单基因系,对来自我国吉林、辽宁、河北、江苏、浙江、四川、湖南、福建、广东和云南10个省的322个稻瘟病单孢菌株的毒力基因组成及其地理分布进行了测定和分析.结果表明,我国稻瘟病菌株含有与所有测试抗病基因相应的毒力基因,其中Av-kh+、Av-z+、Av-z5+和Av-9(t)+的出现频     

优质和抗稻瘟病的水稻种质资源筛选

测定了40份水稻种质资源对稻瘟病的抗性、碾米及外观品质。结果表明，40份品种高抗至中抗稻瘟病，抗病频率为40.0%～100.0%，其中20份达80%以上。40份品种对优势小种群ZB群平均抗病频率为80.0%，对重要小种群ZA群的平均抗病频率为70.2％，对ZC群的平均抗病频率为80.5%。从中筛选出24份碾米品质和外观品质较优的抗稻瘟病种质材料，其出糙率76.1%～80.9%，精米率68.7%～72.6%，整精米率35.7%～64.3%，垩白粒率5%～30%，垩白度1.2%～12.7%，长宽比2.7～3.6，其中6份的碾米品质和外观品质达国家三级优质标准，4份达国家二级优质标准。这些优质抗源材料对选育高产、优质、抗稻瘟病新品种（组合）具有重要利用价值。     

水稻稻瘟病抗病基因的结构功能和共同进化

稻瘟病是由真菌 Magnaporthe oryzae 所致,是世界上最严重的水稻病害之一。抗病基因能够识别病原无毒蛋白而导致抗病反应。抗病基因以单基因或基因簇的形式存在,它是通过基因复制或基因多样性而产生的。近几年来,由于抗病基因的不断克隆和功能分析,使人们更好地理解和认识抗病机理。本文总结了目前抗病基因的克隆和功能分析进展,并对抗病基因的进化,抗病蛋白和病原无毒因子之间的相互作用、相互影响和进化以及无毒因子的结构进行了剖析,同时指出这些理论对植保的潜在含义。     

黑龙江省粳稻品种稻瘟病主效抗性基因鉴定与抗性评价

为明确黑龙江省粳稻品种中稻瘟病抗性基因的类型、评价品种及抗瘟基因利用价值,利用8个已克隆主效抗性基因Pita、Pia、Piz-t、Pib、Pikm、Pi9、Pii和Pid3的特异性分子标记,结合402个黑龙江省各稻区的菌株接种供试品种的抗性表型,对20个黑龙江省粳稻品种的抗性基因型及抗病性进行分析。结果显示,Pia检出率最高,20个粳稻品种均检测到该基因,其次是Pita和Piz-t,检出率为80%;Pia、Pita、Piz-t、Pikm和Pi9在不同生态型品种育种中得到了较为广泛的应用,Pib、Pii和Pid3在不同生态类型品种间分布存在差异,仅在第1积温带的品种中发挥较好作用;唯一携带Pid3且具有Pita+Pia+Piz-t+Pib+Pii+Pid3基因型的龙洋16抗性表现最好,抗性频率高达93%;携带Pita+Pia+Piz-t基因组合的品种均表现出较好的抗病性,对黑龙江省粳稻品种的抗瘟贡献较大。揭示了黑龙江省20个粳稻品种的稻瘟病主效抗性基因类型及其对稻瘟病抗性的贡献,为寒地水稻种质资源的抗病性筛选和广谱抗病基因的利用提供重要依据。     

黑龙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因的分子检测与分析

了解品种本身的抗性基因型对于水稻品种合理布局具有重要意义。为了明确稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pik-m、Pi9、Pii、Pi-d3在黑龙江省水稻品种中的分布情况,选取34份主栽品种,利用这6个抗瘟基因的功能标记,对供试材料进行分子标记检测。结果表明,Pi9的分布频率最高,其次是Pi-ta和Pik-m,Pi-b和Pii抗性基因分布频率较低,Pi-d3的分布频率最低;供试的34份水稻材料中,被检测出最多含有5个抗性基因,而最少只含有1个抗性基因,含有2个抗性基因的品种所占比例最大,龙粳40和龙粳42不含有待检测基因。     

黑龙江省水稻品种对稻瘟病的抗性分析及评价利用

采用室内苗期抗谱鉴定的方法,选取178个稻瘟病菌株对黑龙江省13个主栽品种的抗稻瘟病进行了鉴定。从品种对整个黑龙江省稻瘟病菌株的抗性来看,龙粳14和龙盾104抗性最好,抗谱分别为93．82％和93．26％。从品种对适宜积温带稻瘟病菌株的抗性来看,绥粳7和龙盾104分别是第2和第3积温带抗瘟性最好的品种,抗谱分别为73．08％和95．40％。此外,还利用生物间遗传学关于联合抗病性分析的方法。分析了品种搭配在生产上的应用前景,联合抗病性系数最高的组合是龙稻7和绥粳7,联合毒性系数最低的组合是绥粳4和垦稻10。     

Brown Planthopper Resistance Genes in Rice： from Germplasm to Breeding

The brown planthopper （BPH）, Nilaparvata lugens Stal （Homoptera： Delphacidae）, is one of the most destructive and widespread insect pests of rice （Oryza sativa） that can be found throughout the rice-growing areas in Asia, causing significant yield loss in susceptible cultivars every year. In addition to causing physiological damage to the rice plant, BPH also causes indirect damage by acting as a vector for rice ttmgro virus, grassy stunt virus and ragged stunt virus. Planting the resistant variety can efficiently restrain the breaking-out of BPH and its damage to rice. Mapping and cloning the BPH resistance genes will be propitious to the development of resistant rice variety and understanding of BPH-resistance mechanism in rice.     

黑龙江省稻瘟病生理小种及品种资源抗性鉴定

为了明确黑龙江省水稻品种资源稻瘟病抗性,挖掘优异种质资源,适时了解黑龙江省生理小种群体变化特征。采用中国生理小种命名方法,通过苗期喷雾接菌鉴定,将2013-2014年黑龙江省的稻瘟病菌株划分为7个群42个生理小种,优势小种为ZD5和ZD7,出现频率分别为19.77%和12.21%,总频率为31.98%;通过苗期抗病性表现,筛选出宽抗谱品种14份,这些品种携带2~7个抗稻瘟病基因,绥粳12+合江23(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik)、牡丹江26+龙粳31(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pita、Pik)、牡丹江26+合江23(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik)等29个在抗稻瘟病育种生产上将具有较好防病效果的组合,并且能够聚合多个抗性基因,提高抗性水平、拓宽抗谱;其中龙粳31与其他9个品种的配对组合均为最优组合,对稻瘟病具有较高抗性;这14份宽抗谱品种是抗稻瘟病育种较好的抗源材料;部分品种如垦稻15、龙粳23和牡丹江25,仅携带2个本研究鉴定的基因,这些品种可能是携带未知抗性基因的新抗源,可作为进一步鉴定和寻找抗性基因的试验材料。     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种鉴定及外引水稻资源的抗瘟性筛选

本试验将2006年、2007年和2008年3年采集的478个单孢菌株,利用日本的12个鉴别寄主和中国的7鉴别寄主两套鉴别体系对黑龙江省稻瘟病菌致病型进行分类,鉴别出优势小种为77.7、377.7、737.5、100、ZE1、ZG1;强毒力小种为437、777.7、777.1、ZA9、ZA1、ZA13;利用优势菌群和240个供试单孢菌株对63份外引水稻资源进行抗瘟性筛选,筛选出抗谱80%以上的资源有G39、吉粳88、沈农9903,可以广为利用;同时得出利用优势小种和强毒力小种对水稻资源进行抗瘟性筛选,是一项简单而准确的初筛选技术。     

水稻分子育种亲本材料在东北地区的稻瘟病抗性评价

对212份分子育种亲本在稻瘟病重发区自然鉴定圃进行田间抗性鉴定,发现分别有117个和39个品种对叶瘟和穗颈瘟表现抗性,19个品种对叶瘟和穗颈瘟均表现中抗以上抗性,叶瘟与穗颈瘟发病严重度存在显著相关性.进一步利用辽宁和黑龙江的混合菌株在水稻苗期,对田间苗期和成株期均表现抗病的19个品种进行人工接种鉴定,分别筛选出对辽宁东...