水稻白叶枯病(Xanthomonas campestris pv.oryzae)抗性遗传研究 Ⅱ.水稻品种对五个菌系的抗性遗传分析

研究了5个水稻品种邳早15、蚌珠芒、南粳15、中百4号和青华矮6号对3个水稻白叶枯病菌系的抗性遗传和抗性基因等位关系。这5个品种分别与感病品种沈农1033杂交,对各组合的F_1、F_2和B_1F_1群体的抗性测试表明:邳早15和蚌珠芒由一对显性基因控制其抗性。南粳15和中百4号均由两对连锁的显性基因控制,交换值为30%。等位性测定表明:邳早15和蚌珠芒的一对显性基因与Xα-3等位,南粳15和中百4号也均有一对显性基因与Xα-3等位;青华矮6号的一对不完全显性基因与Xα-4是等位的。     

国外白叶枯病抗性遗传研究现状

1978年, Ezuka和Sakaguchi对70年代以前水稻白叶枯病抗性遗传作了详细综述,这里介绍最近10多年来的研究进展。 日本开展白叶枯病抗性遗传分析较早,鉴定出Xa—l、Xa—2、Xa—w及Xa—kg等主效基因。国际水稻研究所( IRRI)也进行了较深入的研究,鉴定出Xa—4～Xa一10。日本和IRRI分别建立起适合当地的鉴别品种体系(表1.2)。但是与稻瘟病菌一样,白叶枯病茵系也因国家而异,而且各国菌系不能自由交换,因此遗传分析的结果不能相互比较。 1982年,日本农林水产省与IRRI开始了水稻由叶枯病抗性合作研究,分别把对方的菌系接种于自己的鉴别品种。…     

水稻品种五丰占2号的白叶枯病抗性遗传分析

研究了五丰占2号的白叶枯病抗性遗传及在回交世代中的抗性表现。结果表明,用白叶枯病菌株浙173（Ⅳ型）接种,五丰占2号表现中抗,IRBB5表现抗;五丰占2号的白叶枯病抗性受微效多基因控制,基因效应分析表明,该性状符合加性-显性模型,以加性效应为主;隐性主效基因xa5控制的IRBB5对白叶枯病菌株浙173的遗传符合隐性主基因的分离比。对白叶枯病菌株浙173的抗性反应与xa5基因的PCR检测结果一致。在五丰占2号2/IRBB5 B1F1群体中,基因型Xa5Xa5与Xa5xa5的分离比为1∶1;在五丰占2号2/蜀恢162 B1F1群体中,白叶枯病抗性达到五丰占2号水平的植株数占群体总数的68.3%。如果要将IRBB5中的xa5基因与五丰占2号的微效基因聚合,用五丰占2号回交1次是必要的。     

水稻白叶枯病的抗性遗传研究

 以4个晚粳品种为材料，采用双亲本回交设计对白叶枯病抗性的遗传特性及基因效应作了分析。参试的晚粳品种对两个菌系KS-6-6和浙173的抗性是不完全隐性遗传，符合加性－显性模型；基因的加性效应为极显著，显性效应和上位性效应则皆不显著。加性变异和显性变异并存，但以加性遗传变异为主，表现具有较高的广义、狭义遗传率。菌系Ⅱ与Ⅳ的病级间的关联性表明，晚粳品种嘉23对白叶枯病两菌系的抗性属同一多基因系控制的不完全隐性的数量性状遗传；从有效因子数目估值来看，本研究参试材料至少有一对隐性抗病基因在起作用。     

中国杂交水稻白叶枯病抗性的遗传改良

 20世纪80年代,中国杂交水稻抗白叶枯病育种进展迅速。在大面积种植的籼型三系和两系杂交稻中主要应用白叶枯病抗性基因Xa4,白叶枯病在生产中几乎“销声匿迹”了20年。但近年来,此病害却在长江流域一些种植新组合的稻田里又爆发了。什么原因引起它再度流行？品种的抗性是否还有效？抗病育种是否还是水稻改良的主要目标之一？通过哪些途径才能更有效地利用抗病基因培育出更为持久的抗性品种？为回答这些问题,就我国杂交水稻对白叶枯病抗性的改良,寄主与病菌群体的互动演变效应进行了分析,讨论了拓宽抗性遗传基础、白叶枯病菌毒性群体结构、基因轮换、合理利用基因等问题。 在采用了包括传统方法、分子标记辅助选择和转基因技术的综合策略后,杂交水稻抗白叶枯病育种研究将出现新的局面。     

水稻白叶枯病抗性的遗传及改良

《水稻白叶枯病抗性的遗传及改良》集国内外学者一个多世纪来对水稻、白叶枯病抗性遗传改良的理解与认识，系统整理、分析和概括所积累的大量的从基础理论到对应策略的发展的论文和资料，对之进行了全面论述。     

水稻白叶枯病抗性基因鉴定进展及其利用

 1982~1987年，日本热带农业研究中心（TARC）和国际水稻研究所（IRRI）合作采取统一研究方案，创建了国际水稻白叶枯病抗性鉴别系统。统一了命名，删去了重复（包括与Xa3相同的Xa4b、Xa6和xa9）。截至2005年6月，经国际注册确认和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共30个，其中 Xa22(t)、Xa26(t)、xa26(t)、Xa27(t)、xa28(t)、Xa29(t)和3个Xa25(t)为暂定名基因，有待订正。在30个基因中，21个为显性基因（Xa），9个为隐性基因（xa）；13个表现全生育期抗性，15个为成株期抗性，Xa21和Xa25(t) (O. minuta)两个基因在分蘖后期表达抗性。已被定位的抗性基因有17个，即第11染色体上有7个，Xa3、Xa4、Xa10、Xa21、Xa22(t)、Xa23和Xa26；第4染色体上有4个，Xa1、Xa2、Xa12和Xa14;第5染色体上有2个，xa5和xa13；第6染色体上有Xa7和Xa27；第12染色上有Xa25(t)；第1染色体上有Xa29（t）。包括Xa1、xa5、Xa21、Xa26五个基因已被克隆。并讨论了合理利用抗性基因等问题。     

广州市水稻主导品种对稻瘟病和白叶枯病的抗性分析

采用人工接种和田间自然病圃鉴定的方法,评价了广州市近年的水稻主导品种对稻瘟病和白叶枯病的抗性。参试11个品种对稻瘟病抗病的有7个,占63．6％。其中,高抗的2个,占18．2％;抗的3个,占27．3％;中抗的2个,占18．2％;感病（中感）的4个,占36．4％。对白叶枯病优势致病菌系Ⅳ型菌的抗性,表现抗、中抗、中感、感和高感5个类型。抗的1个,占9．1％;中抗的3个,占27．3％;中感的5个,占45．5％;感病的1个,占9．1％;高感的1个,占9．1％;所有参试品种不抗强毒菌系V型菌。对白叶枯病Ⅳ型菌和稻瘟病双抗的品种有黄华占、粤晶丝苗2号和丰秀占3个,占27．3％。广州市水稻生产主导品种对主要病害稻瘟病和自叶枯病总体抗性比较好,这些品种在广州稻区推广种植能较有效地抵御稻瘟病和白叶枯病的发生流行。     

普通野生稻对水稻白叶枯病抗性的评价及遗传研究初报

 重复评价了48份普通野生稻对3个白叶枯病菌系P1、HB84-17和T1的抗性。6份材料抗所有3个菌系，其中1个材料RBB16的抗性是相对稳定和纯合的。遗传研究表明RBB16对菌系P1、HB84-17和T1的全生育期抗性分别受制于2和3对显性基因，它们与显性基因Xa-4非等位,是否为新基因尚待进一步测定。抗性转育表明RBB16的抗性遗传效应较强。     

不同遗传背景籼稻白叶枯病抗性基因Xa21、Xa23品系的抗性评价

以含有水稻白叶枯病抗性基因Xa21和Xa23的材料为供体,以课题组选育不含Xa21或Xa23基因的材料为受体,通过杂交、复交等方法,并采用分子标记辅助选择（molecular marker-assisted selection,MAS）世代选择,将含有Xa21和Xa23基因的材料、含与不含Xa21或Xa23基因的姊妹系接种7种广泛使用的白叶枯病菌种生理小种,分析了这些材料白叶枯病的抗性。研究表明含有抗性基因Xa21的水稻材料抗性累计（HR、R、MR）所占比例依次为菌株HNA1-4、PXO86（84.62%）>YN24（82.14%）>GD1358（73.08）>PXO99（67.86%）>GDA2（63.33%）>FuJ（6.67%）,表明含Xa21基因材料对菌株FuJ所诱发的白叶枯病基本无抗病能力,但对于其他菌株,仍有36.67%~15.38%的材料易感病;含Xa23基因的材料在所有诱发菌株中抗性累计（HR、R、MR）均在76%以上,仍有23.02%~15.52%的材料对7种诱发菌株没有抗性。通过对菌斑长度变异系数大小的分析,表明含有Xa21或Xa23基因的材料对不同菌株抗病能力或对同一菌株的抗病能力不同材料有较大的变化。通过对诱发白叶枯病菌株间菌斑长度的相关性分析,表明含有Xa21的材料菌株GDA2或HNA1-4与对应的其他6菌株之间达到了显著或极显著正相关,含有Xa23基因的材料菌株YN24、GD1358、PXO86与对应的其他6种菌株间呈极显著正相关,含此2类基因材料抗性鉴定选取对应菌系可以提高选育效率。通过对姊妹系的分析表明,Xa21或Xa23基因的白叶枯病抗性与选育材料的背景有关。相关性分析表明,Xa21基因的材料抗性与亲本材料呈极显著正相关（R=0.5725^**）,Xa23基因材料抗性与亲本材料呈显著正相关（R=0.2212^*）。     

水稻白叶枯病菌小种分化的监测

通过每10年1次对病原菌致病力分化的监测发现,国内稻区病菌小种的组成基本稳定,仅个别小种有所变化。目前流行的优势小种仍为C1和C2群,即携带有[i]Xa3[/i]抗性基因的品种仍可广泛种植;但能够侵染[i]Xa4[/i]抗性基因的C4、C5群小种的数量有所增加,即将达到流行的阈值。为便于与国内外小种鉴别的结果相比较,选用IRRI推出的几个近等基因系材料作为鉴别品种,将中国的白叶枯病菌区分为8个小种(C1~C8)     

Cecropin B转基因水稻及其后代抗白叶枯病研究初报

 就单株自交繁殖得到的京引119的Cecropin B转基因水稻T0代到T5代共6个世代的不同单株株系对白叶枯病的抗性进行了初步研究。结果表明,Cecropin B转基因水稻对白叶枯病的抗病性在后代中出现分离,但能传递到高世代,在T4代中得到两个抗病性提高的株系。从白叶枯病菌侵染抗病性不同的株系的动态变化结果表明,Cecropin B转基因水稻能抵抗白叶枯病的轻度感染,但要彻底改进转基因水稻抗病性,必须有高水平的杀灭病菌的物质表达。     

三个粳稻品种的稻瘟和白叶枯病抗性遗传分析

分析了城特232、嘉23和浙湖8号等3个粳稻品种对稻瘟病菌ZD_1、ZE_1和ZF_1及白叶枯病菌8810-1的抗性遗传。结果表明,3个抗病亲本对ZD_1和ZF_1的抗性都带有2对显性重复基因,等位性测定表明其中至少有1对是等位的。对ZE_1小种的抗性均受1对显性基因控制,等位性分析三者的抗性基因各不相同。城特232和嘉23对白叶枯病抗性是由1对显性基因控制,而浙湖8号为2对显性互补基因控制。等位性测定表明城特232和嘉23的1对基因是等位的,但与浙湖8号的2对抗性基因是不等位的。推断了抗病亲本的可能的抗性基因。     

三个粳稻品种的稻瘟和白叶枯病抗性遗传分析

 分析了城特232、嘉23和浙湖8号等3个粳稻品种对稻瘟病菌ZD1、ZE1和ZF1及白叶枯病菌8810-1的抗性遗传,结果表明,3个抗病亲本对ZD1、和ZF1的抗性都带有2对显性重复基因。等位性测定表明其中至少有1对是等位的，对ZE1小种的抗性均受1对显性基因控制，等位性分析三者的抗性基因各不相同。城特232和嘉23对白叶枯病抗性是由1对显性基因控制，而浙湖8号为2对显性互补基因控制。等位性测定表明城特232和嘉23的1对基因是等位的，但与浙湖8号的2对抗性基因是不等位的。推断了抗病亲本的可能的抗性基因。     

杂交水稻抗白叶枯病特性表达的制约因素分析

杂交水稻不同于常规稻，它是一个群体结构同质、个体结构异质的杂种Ｆ１群体。本文从遗传、种子 生产、杂种优势以及栽培等方面分析了影响抗白叶枯病特性表达的因素；提出了为使抗白叶枯病特性正常表 达，在杂交稻三系育种，种子繁殖以及栽培上应注意的问题。     

安仁基点水稻新品种抗白叶枯病研究进展

湖南省农科院水稻研究所安仁基点通过对水稻白叶枯病的多年研究,找到了水稻白叶枯病的发生规律,提出了以选用抗病、优质、高产品种为中心,以栽培管理为基础,药剂防治为辅的防治措施;鉴定了白叶枯病材料5万多份,筛选出高抗材料100多份,抗病材料500多份;在此基础上,选育出了一批多抗性品种在生产上应用,产生了很好的社会、经济及生态效益。认为筛选抗源、选育抗多种病、虫的抗性品种仍是今后育种的重要目标。     

生物及非生物诱导因子对水稻白叶枯病的诱导抗性及其与活性氧代谢的关系

 以对白叶枯病高抗的水稻品种余水糯和高感的水稻品种浙辐802为材料,于2叶期用Tiron、Paraquat(PQ)和稻白叶枯病菌弱毒株75-1进行诱导处理,测定诱导处理后3、24、48、72 h叶中超氧化物歧化酶(SOD)活性、O2-产生速率及丙二醛(MDA)含量的动态变化,并于3叶期用白叶枯病菌强毒株76-25进行挑战接种,结果表明：75-1和PQ均诱导两品种产生了系统抗性,并使诱导叶中O2-产生速率和MDA含量增加。75-1使O2-产生速率在24 h达峰值,比对照升高30.6%(余水糯)和25.3％(浙辐802);而PQ使O2-产生速率在24～72 h维持较高水平,比对照升高49.4％(余水糯) 和39.7％(浙辐802)。MDA含量的变化晚于O2-产生速率的改变,在72 h达最高值。75-1使SOD活性降低,并在24 h达最大降幅;而PQ使SOD活性升高,并在48 h达峰值。Tiron使PQ和75-1的诱导效果减弱,并使75-1对余水糯和浙辐802的互作由非亲和性互作转变为类似亲和性互作,导致侵染斑的形成。     

生物及非生物诱导因子对水稻白叶枯病的诱导抗性及其与 活性氧代谢的关系

以对白叶枯病高抗的水稻品种余水糯和高感的水稻品种浙辐802为材料,于2叶期用Tiron、Paraquat（PQ）和稻白叶枯病菌弱毒每株75－l进行诱导处理,测定诱导处理后3、24、48、72h叶中超氧化物歧化酶（SoD）活性、o2产生速率及丙二醛（MDA）含量的动态变化,并于3叶期用白叶枯病菌强毒株76－25进行挑战接种,结果表明：75－1和PQ均诱导两品种产生了系统抗性,并使诱导叶中o2产生速率和MDA含量增加。75－1使o2产生速率在24h达峰值,比对照升高3o．6％（余水糯）和25.3％（浙辐8o2）;而PQ使o2产生速率在24～72h维持较高水平,比对照升高49.4％（余水糯）和39．7％（浙辐8o2）。MDA含量的变化晚于o2产生速率的改变,在72h达最高值。75-1使SoD活性降低,并在24h达最大降幅;而PQ使SoD活性升高,并在48h达峰值。Tiron使PQ和75－l的诱导效果减弱,并使75－l对余水糯和浙辐8o2的互作由非亲和性互作转变为类似亲和性互作,导致侵染斑的形成。