辽宁省水稻品种抗稻瘟病基因型鉴定

通过对辽宁省水稻品种和材料抗稻瘟病基因型鉴定,为稻瘟病防控提供了理论基础和依据。研究185份辽宁省水稻生产品种和试验材料中9种抗病基因Pi5、Pi36、Pi37、Pib、Pid2、Pid3、Pik、Pikh和Pita的携带情况。结果表明:185份供试水稻材料中,携带抗病基因Pita的占总数的99.46%,为分布频率最高的抗病基因类型;携带抗病基因Pik的占总数的33.51%,为分布频率最低的抗病基因类型;余者7个基因Pi5、Pi36、Pi37、Pib、Pid2、Pid3和Pikh的分布频率各不相同。对供试水稻材料携带基因与抗病性的相关性分析结果表明:当仅携带基因Pita时,抗病比率为75%;同时携带2种基因Pib和Pid3、Pid3和Pita或Pikh和Pita时,抗病比率均为100.00%;同时携带3种基因Pid3、Pikh和Pita时,抗病比率均为100.00%;同时携带4～9种抗病基因时,抗病比率范围为0.00%～100.00%;供试水稻材料中有23份同时携带Pi36、Pi37、Pib、Pid2、Pid3、Pik、Pikh和Pita,抗病比率均为100%,说明Pi36、Pi37、Pib、Pid2、Pid3、Pik、Pikh和Pita基因之间存在协同效应,提高了水稻材料的抗病性。     

重庆自育水稻骨干亲本稻瘟病抗性评价及其抗病基因分布分析

[目的]明确重庆自育水稻骨干亲本的稻瘟病抗性及其抗病基因分布情况,为高效选育抗稻瘟病水稻品种提供优质亲本.[方法]采用病圃自然诱发和人工接种相结合的方法,对重庆地区自育的73份水稻骨干亲本稻瘟病抗性进行鉴定,并利用Pi2、Pi5、Pi9、Pi-kh、Pib、Pita和Pi-km17个抗稻瘟病基因的分子标记对其基因型进行检测以分析抗病基因分布和聚合方式.[结果]73份水稻亲本中,田间稻瘟病抗性鉴定为高抗和抗病的亲本(42份)占57.5%,携带抗病基因的水稻亲本(49份)占67.1%,其中仅携带1个抗病基因的亲本有18份,表型高抗的有1份,表型抗病的有7份,抗病比率44.4%;聚合2个抗病基因的亲本有18份,表型高抗的有4份,表型抗病的有6份,抗病比率55.6%,聚合3个抗病基因的亲本有9份,均表型抗病,抗病比率100.0%;聚合4个抗病基因的亲本有4份,表型高抗的有2份,表型抗病的有2份,抗病比率100.0%;不携带检测基因的亲本(24份)占32.9%,其中表型高抗的有3份,表型抗病的有8份,抗病比率45.8%;抗病基因Pi2、Pi5、Pi-kh、Pib和Pita在携带抗病基因的水稻骨干亲本中分布频率不同,分别为13.7%、31.5%、31.5%、37.0%和19.2%;未检测出含抗病基因Pi9和Pi-km1的亲本,也未检测到同时携带抗病基因Pi2、Pi5、Pi-kh、Pib和Pita的亲本.不同水稻亲本携带抗病基因不同及聚合方式不同,抗病表现均存在差异.[结论]基因聚合可有效提高亲本的抗病性,但基因聚合后抗病比率并非简单地叠加,应从中筛选田间抗病较强的亲本作为抗稻瘟病育种的候选亲本.     

9个抗稻瘟病基因在291份水稻种质资源中的分布及组合特征

通过对Pib抗、感稻瘟病基因型序列进行比对,开发分子标记,并搜集已报道的8个抗稻瘟病基因(Pi9、Pi-k^h、Pit、Pi5、Pita、Pb1、Pi2、Pikm)的分子标记,分析这9个抗稻瘟病基因在291份水稻种质资源(以黄淮海区域种质为主)中的分布及组合特征,为今后抗稻瘟病分子标记辅助选择育种提供理论依据。结果表明,成功开发了Pib基因分子标记。单份水稻种质资源中携带的抗稻瘟病基因数目为0～6个,携带3个抗稻瘟病基因的种质资源最多,占比40.9%,其次为携带2个(20.3%)和4个(19.2%)抗稻瘟病基因的种质资源,携带6个抗稻瘟病基因的种质资源最少(0.4%)。9个抗稻瘟病基因在水稻种质资源中出现的频率存在较大差异,介于7.2%～59.1%,Pi9基因出现频率最高(59.1%),Pi-k^h次之(50.8%),随后依次为Pib(41.2%)、Pi5(36.4%)、Pita(29.2%)、Pb1(28.8%)、Pi2(19.5%)、Pikm(17.1%),Pit基因出现频率最低(7.2%)。291份水稻种质资源中共有抗稻瘟病基因组合93个,...     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b、Pigm和Pi54在骨干亲本中的分布以及对穗颈瘟抗性的作用

【目的】为了分析不同抗性基因和基因组合对穗颈瘟抗性的变化。【方法】利用水稻稻瘟病抗病基因Pi-ta、Pi-b、Pigm和Pi54的功能或紧密连锁标记,对经过多年抗性筛选的80份骨干亲本材料进行基因型分析,并进行连续两年穗颈瘟接种鉴定。【结果】在80份试验材料中,只有4份携带Pi-b基因,5份携带Pi54基因,8份携带Pi-b+Pi54基因组合、10份携带Pi-b+Pi54+Pigm基因组合,只有Pi-b+Pi54+Pigm基因组合没有出现高感材料。连续两年穗颈瘟接种鉴定结果与基因型的相关性分析显示,单个抗病基因的抗病能力在逐步减弱,甚至丧失。【结论】在水稻品种选育中,聚合抗性强、抗谱互补的基因是增强水稻抗病能力的有效途径。     

稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi54和Pi-km的育种利用价值评价

稻瘟病是水稻生产上的主要病害,利用稻瘟病抗性基因培育抗病品种是防治稻瘟病最经济、最有效的方法。为了明确稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pi54和Pi-km在水稻抗病育种中的利用价值,本研究利用这4个抗性基因的功能标记,对在稻瘟病菌圃经多年抗性筛选的60份资源材料进行基因型鉴定,并通过连续两年稻瘟病菌接种鉴定对不同抗性基因的抗稻瘟病发展趋势进行调查分析。结果表明,60份试验材料中,只携带Pi-ta基因的有14份,占总材料的23.3%,携带Pi-ta+Pi-b基因组合的有9份,占总材料的15.0%,携带Pi-b+Pi54基因组合的有9份,占总材料的15.0%,携带Pi-ta+Pi-b+Pi54基因组合的有12份,占总材料的20.0%。在连续两年的接种鉴定中,Pi-ta、Pi-ta+Pi-b和Pi-ta+Pi-b+Pi54基因组合均无4级高感;只有Pi-b+Pi54基因组合出现4级高感材料。通过连续两年抗性基因与穗颈瘟发病等级的相关性分析,发现几乎所有基因的抗病能力都在不断减弱。因此,在抗稻瘟病新品种选育中抗稻瘟病新抗源的挖掘和新抗性基因的导入已经迫在眉睫。     

宁夏自育水稻品种及部分引进品种的稻瘟病抗性基因分子标记检测

为明确宁夏水稻种质资源中含有的抗稻瘟病基因型及基因数量,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择育种奠定基础。采用与抗稻瘟病基因Pita、Pi-kh、Pib、Pi2、Pi-km、Pi9、Pi5紧密连锁的7个分子标记,对25份宁夏自育水稻品种和55份引进水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测。结果表明,宁夏自育水稻品种的抗稻瘟病基因较少,68%的材料仅含1~2个抗瘟基因,缺乏Pita、Pi2基因;抗病性鉴定也证实,只有8份材料达到中等抗性,主要含有Pib、Pi-km、Pi9抗瘟基因。37%的引进品种含3~6个抗稻瘟病基因,主要抗瘟基因有Pib、Pi-kh、Pi-km、Pi2、Pi9和Pita,这些材料均可为宁夏水稻抗稻瘟病的分子标记辅助选择育种提供抗病基因。     

水稻抗稻瘟病基因多重PCR检测技术建立及应用

利用水稻稻瘟病抗性基因建立2套多重PCR体系,体系Ⅰ、Ⅱ分别同时检测稻瘟病抗性基因Pikh与Pi1、Pita与Pib,并用这2套体系对114份杂交后代水稻材料中抗病基因进行检测。结果表明:114份材料中含Pita抗性基因的有81份,含Pib的有106份,含Pikh的有35份,含Pi1的有3份。穗颈瘟接种鉴定结果显示,114份材料中人工接种鉴定表现为高抗的有2份,抗病的有27份,中抗的有32份,感病的有33份,高感的有20份;Pita、Pikh基因与穗颈瘟的抗性呈显著正相关,相关系数分别为0.297、0.239;Pib、Pi1基因与穗颈瘟的抗性相关不显著。     

云南粳型地方稻资源抗稻瘟病鉴定评价

【目的】鉴定和筛选获得云南粳型地方稻抗稻瘟病种质资源,明确其稻瘟病抗性及抗病基因分布,为合理利用水稻抗稻瘟病种质资源及其布局提供参考。【方法】采用病圃自然鉴定与人工接种相结合的方法,对150份云南粳型地方稻资源的稻瘟病抗性进行鉴定,并利用9个已克隆基因（Pid4、Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pigm、Pi37、Pi56、Pi33）和2个已定位基因（Pi27、Pi23）对供试稻种资源进行基因型检测,明确抗病基因在抗稻瘟病材料中的分布。【结果】从150份水稻材料中共鉴定出抗稻瘟病（叶瘟或穗颈瘟）材料45份,45份材料中携带Pi25、Pi23、Pikm、Pi35、Pi36、Pi33、Pi27、Pi37、Pid4、Pigm抗性基因的材料分别有34份（75.6%）、25（55.6%）、25份（55.6%）、22份（48.9%）、14份（31.1%）、14份（31.1%）、12份（26.7%）、10份（22.2%）、6份（13.3%）和5份（11.1%）,未检测到含有Pi56的材料。45份抗性材料含有的抗性基因数量介于1~7,大部分含有3~5个,其中携带3个抗性基因材料13份占28.9%,携带4个抗性基因材料8份占17.8%,携带5个抗性基因材料11份占24.4%。抗病能力较强的材料黑壳谷携带6个抗病基因（Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）,光壳花糯携带5个抗病基因（Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）。【结论】研究获得45份云南粳型抗稻瘟病地方稻材料,鉴定获得2份（黑壳谷和光壳花糯）全生育期抗叶瘟和穗颈瘟材料,这2份抗性材料均携带Pi35-Pi36-PikmPi37-Pi33基因组合,可作为抗稻瘟病分子育种的优异抗源材料。     

稻瘟病抗性基因 Pi2、Pita 的特异 KASP 标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因 Pi2 和 Pita 是对华南稻区稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因,对水 稻的稻瘟病抗性育种具有重要应用价值,开发一套高效的鉴定方法有利于提高水稻抗病品种培育效率。【方法】 根据高抗稻瘟病品种‘黄广油占’与高感稻瘟病品种‘广陆矮 4 号’在 Pi2 基因的第 787 位、第 788 位密码子上的 变异 GCA GGA/GTG TTA,以及高抗稻瘟病国际稻种质资源 Tetep 与高感稻瘟病地方种质资源丽江新团黑谷在 Pita 基因第 6 640 位碱基上的变异 G/T,基于竞争性等位基因 PCR（Kompetitive Allele Specific PCR,KASP）标记技术原 理,开发抗稻瘟病基因的分子标记。【结果】开发了两个抗稻瘟病基因 Pi2 和 Pita 的功能位点 KASP 标记（W-Pi2、 W-Pita）,利用标记对广东省农业科学院水稻研究所培育的常规稻、香稻、杂交稻新品种进行检测,筛选出抗性品 种 19 个,其中单个基因检测为抗病等位基因型的水稻品种有 13 个,两个基因均为抗病等位基因型的品种有 6 个, 比较两个标记结果,Pi2 抗性等位基因在育成品种中的频率高于 Pita 抗性等位基因频率。综合所有结果,表明 2 个 标记可在早期（种子或苗期）检测育种材料抗稻瘟病基因 Pi2 和 Pita 的等位基因型,无需将育种材料种植到病圃鉴 定即可筛选出抗病单株。【结论】利用开发的 KASP 功能分子标记 W-Pi2、W-Pita 能够较好区分不同抗性的水稻 亲本品种,可清楚区分水稻育种材料间不同的等位基因型,对育种材料进行准确筛选。     

用分子标记对部分高代育种材料抗稻瘟基因Pi9(t)的检测

用分子标记PB8对课题组新育成的部分高代育种材料进行抗稻瘟病基因Pi9(t)的检测,检测到27份材料中含Pi9(t)基因1、1份材料含Pi9(t)纯合基因。对含Pi9(t)纯合基因的材料进行了四川主要稻瘟病生理小种的接种鉴定,其抗性频率达78.13%～87.50%,表明Pi9(t)基因是四川稻区稻瘟病的主效抗病基因,对四川主要稻瘟病生理小种表现出较高的抗性。     

Pyramiding of Pi46 and Pita to improve blast resistance and to evaluate the resistance effect of the two R genes

Utilization of R(resistance) genes to develop resistant cultivars is an effective strategy to combat against rice blast disease. In this study, R genes Pi46 and Pita in a resistant accession H4 were introgressed into an elite restorer line Hang-Hui-179(HH179) using the marker-assisted backcross breeding(MABB) procedure. As a result, three improved lines(e.g., R1791 carrying Pi46 alone, R1792 carrying Pita alone and R1793 carrying both Pi46 and Pita) were developed. The three improved lines had significant genetic similarities with the recurrent parent HH179. Thus, they and HH179 could be recognized as near isogenic lines(NILs). The resistance spectrum of the three improved lines, which was tested at seedling stage, reached 91.1, 64.7 and 97.1%, respectively. This was markedly broader than that of HH179(23.5%). Interestingly, R1793 showed resistance to panicle blast but neither R1791 nor R1792 exhibited resistance at two natural blast nurseries. The results implied that the stacking of Pi46 and Pita resulted in enhanced resistance, which was unachievable by either R gene alone. Further comparison indicated that the three improved lines were similar to HH179 in multiple agronomic traits; including plant height, tillers per plant, panicle length, spikelet fertility, and 1 000-grain weight. Thus, the three improved lines with different R genes can be used as new sources of resistance for developing variety. There is a complementary effect between the two R genes Pi46 and Pita.     

水稻抗稻瘟病广谱基因型鉴定及稻瘟病菌生理小种型研究

水稻稻瘟病是世界范围内水稻主要病害之一。掌握水稻广谱抗病基因型及病原菌的致病特征特性,对培育抗病品种、指导品种布局具有重要意义。通过抗稻瘟病单基因系水稻品种与稻瘟病菌互作,鉴定出Pi19、Pi20、Pi12、Pi9、Piz5、Piz-t为吉林省水稻广谱抗病基因型,筛选出2014-17-1,2014-66-1等可用于抗性评价标准菌株,建立了一套以IRBL9-W(Pi9)、IRBL12-M([Pi12(t)]、IRBLta-CT2(Pib)、IRBLz-Fu(Piz)、IRBL5-M[Pi5(t)]、IRBLkm-Ts(Pik-m)、IRBLta2-Pi(Pita-2)这7个抗稻瘟病单基因系品种组成的生理小种鉴定体系,优势小种不显著。     

吉林省主推水稻品种抗稻瘟病基因的分子检测

[目的]对吉林省主推水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测.[方法]利用10个与抗稻瘟病基因的紧密连锁分子标记,对24份吉林省水稻品种资源的抗病基因进行分子鉴定.[结果]24份主推品种中普遍缺乏Pib、Pi1、Pikh、Pia等4个抗瘟基因;24份主推品种中有17份不合Pi9基因,特别是吉林省种植面积最大的2个水稻品种“吉粳88”和“长白九”中未发现Pi9基因;“吉粳88”含Pita、Pikm、Pi2、Pi-d2和Piz等5个抗瘟基因.[结论]Pib、Pi1、Pikh、Pia、Pi9是今后改良吉林省主推水稻品种稻瘟病抗性的主要抗病基因.     

湖南稻瘟病菌生理小种的组成及其致病性

利用来自日本、国际水稻研究所(IRRI)和中国的10个稻瘟病菌单基因鉴别品种,将59个湖南稻瘟病菌株分别划分为20个生理小种,优势小种为H531.1、H511.1和H501.1,对抗性基因Pi–CO39、Pita、Pi3、Pi12、Pia具有致病性。各个稻区生理小种组成和优势小种存在差异,其中,湘东、湘中稻区稻瘟病菌生理小种多样性指数较高,优势小种的变化最为明显,说明这2个稻区的抗源基因正逐渐变得匮乏,甚至丧失。鉴别品种C101LAC(Pi1)和C101A51(Pi2)对59个湖南稻瘟病菌菌株抗性频率均为100.0%,说明这些抗性品种(基因)可作为湖南稻区稻瘟病的抗源材料(基因),Pi1、Pi2可直接作为分子标记辅助选择育种的供体抗源基因。品种关东51(Pik)、C105TTP–4L23(Pi4–b)和C101PKT(Pita)在湖南各稻区的抗性水平表现存在差异,可以作为选择性抗源材料(基因)加以应用。     

不同紫花苜蓿品种对低磷环境的形态与生理响应分析

【目的】筛选耐低磷苜蓿品种及与耐低磷密切相关的性状指标,进一步为紫花苜蓿耐低磷机制研究和生产应用提供理论依据。【方法】在溶液培养条件下,对20个紫花苜蓿品种的24 d龄的幼苗分别进行常磷(500μmol·L~(-1) KH2PO4)和低磷(5μmol·L~(-1) KH_2PO_4)处理,30 d后检测各品种的茎叶干重(SLW)、株高(PH)、根干重(RW)、根冠比(RS)、总根长(TRL)、根表面积(RSA)、全磷含量(TP)、磷利用率(PUE)、酸性磷酸酶活性(ACPA),并计算各指标的耐低磷系数。进一步对各指标的耐低磷系数进行相关性分析,并运用主成分分析、隶属函数分析、回归分析及聚类分析方法,综合评价不同品种耐低磷性及筛选与耐低磷密切相关的指标,同时建立耐低磷评价模型。【结果】低磷胁迫下,各品种紫花苜蓿的地上部分生长受到抑制,地下根系增大,全磷含量显著下降(P0.01)。通过主成分分析可将9个单项指标转化为4个新的相互独立的综合指标。进一步利用隶属函数对4个新的综合指标进行耐低磷综合评价,结合聚类分析结果,可将20个紫花苜蓿品种可分为三类,其中耐低磷较强的品种包括敖汉、新牧1号、耐盐之星、皇冠;中度耐低磷品种包括骑士T、驯鹿、牧歌37CR、龙牧801等9个品种;耐低磷较弱的品种包括巨能Ⅱ、中苜2号、康赛等7个品种。进一步利用逐步回归分析方法建立了紫花苜蓿耐低磷性评价数学模型D=-0.7997+0.3856SLW+0.2025PH+0.3789RW+0.1051TRL+0.4188TP+0.1347ACPA,方程的决定系数R~2=0.9982.【结论】通过分析紫花苜蓿不同品种的耐低磷能力,得出耐低磷较强的品种为敖汉、新牧1号、耐盐之星、皇冠,与耐低磷性最相关的指标有茎叶干重、株高、根干重、总根长、全磷含量和酸性磷酸酶活性,可用于紫花苜蓿耐低磷性的评价筛选。     

云南地方籼粳稻稻瘟病抗性和农艺性状差异分析及优异稻种筛选

【目的】分析云南省地方籼稻和粳稻的稻瘟病抗性和农艺性状差异,筛选适宜于种植区环境的优异地方稻种,为稻瘟病的抗性育种及良种选育提供理论依据。【方法】以云南地方籼稻和粳稻品种各23份为材料,利用8个稻瘟病菌株进行室内苗期稻瘟病抗性鉴定及抗瘟基因推导,并结合田间农艺性状测定结果进行综合评价,筛选出优异地方稻种。【结果】抗性频率为0.0%~25.0%、25.1%~50.0%、50.1%~75.0%和75.1%~100.0%的粳稻品种分别有4、5、6和8个,籼稻品种分别有0、4、7和12个。粳稻和籼稻接种8个稻瘟病标准菌株后,籼稻的稻瘟病抗性整体高于粳稻。46个水稻品种的抗瘟基因组成较复杂,其中,能推导出抗瘟基因的品种共17个,其中粳稻品种7个,籼稻品种10个;抗性基因组成复杂的品种（可能含有的抗瘟基因在6个或6个以上）有23份;含有未知抗瘟基因的品种有6个,均为粳稻;Pik、Piz-t、Pib、Pi1、Pi11和Pita-2基因在籼稻中出现的次数高于粳稻,其中Pita-2基因仅存在于籼稻品种吉强糯和天杂58中;Pik-s、Pita、Pi3、Pi12和Pii基因在粳稻中出现的次数高于籼稻,其中Pi12基因仅存在于粳稻品种日本谷和华街中。农艺性状调查测定结果显示,在株高、穂长、结实率和千粒重方面,粳稻品种间的差异明显大于籼稻品种;在产量方面,籼稻品种间的差异小于粳稻品种。筛选出的高抗稻瘟病品种:镰刀谷（粳稻）、香糯（籼稻）、毫糯早（籼稻）和老品种糯谷（籼稻）;高产品种:日本谷（粳稻）和粘珏香（籼稻）;矮杆品种:冷水汕优（粳稻）和白壳糯（籼稻）;多穗品种:日本谷（粳稻）和老品种糯谷（籼稻）。【结论】籼稻所含的抗瘟基因数量和稻瘟病抗性整体较粳稻高,说明籼稻的抗谱范围更广。筛选出的粳稻品种冷水汕优和日本谷可用于优质高产品种选育,籼稻品种香糯和毫糯早可用于稻瘟病抗性品种选育。     

日本水稻单基因鉴别品种与四川省稻瘟病菌互作初探

】在田间病圃和网室旱圃条件下,日本单基因鉴别品种与四川省稻瘟病菌相互作用表明,四川省稻瘟病菌菌株对抗瘟基因型Ｐｉ－ｋｓ,Ｐｉ－ａ的致病率较高,具有这些基因的日本品种在田间的叶瘟、穗瘟发生都重。菌株对抗瘟基因型Ｐｉ－ｚ,Ｐｉ－ｔａ,Ｐｉ－ｔａ２,Ｐｉ－ｚｔ的致病率低,具有这些基因的品种在田间叶瘟和穗瘟发生都较轻,叶瘟比穗瘟稍重。菌株对抗瘟基因型Ｐｉ－ｉ,Ｐｉ－ｋ,Ｐｉ－ｋｍ,Ｐｉ－ｋｐ,Ｐｉ－ｂ,Ｐｉ－ｔ,Ｐｉ－ｋｈ的致病性不稳定,具有这些基因的品种在田间的感病程度也不一致,表明我省稻瘟菌系组成的复杂性和水稻品种抗性基因组成的多样性。     

云南省稻瘟病菌群体对稻瘟病抗性单基因系的致病性分析

稻瘟病是水稻生产最具毁灭性的病害之一,抗病品种的利用是控制该病最经济、有效和环保的措施。明确稻瘟病抗性基因的抗性水平,可有效指导抗病育种的开展。本研究利用24个以丽江新团黑谷为背景的稻瘟病抗性单基因系,对2007年至2010年采集自云南籼稻和粳稻区共379个稻瘟病菌株进行了致病性测定。结果表明,Pi9和Pi5可在籼稻和粳稻区使用;Pik-h、Pita-2、Piz-5、Pita和Piz基因只能在籼稻区使用;Piz-t和Pi20基因仅能在粳稻区使用。对2个基因的联合致病性系数、联合毒性系数和抗性互补系数分析表明,Pik/Pi7、Piz/Pi9和Pi1/Pikm等3对基因的组合可作为籼稻区的有效抗源组合;而Pi1/Pik-h、Pi5/Pi9和Pi9/Pi20等3对基因的组合可作为粳稻区的有效抗源组合。群体致病性分析表明,绝大部分的抗性基因在云南已经失效,需发掘新的抗源用于抗病育种。