江苏省稻瘟病菌群体分布及优势小种的毒力研究

用中国7个统一鉴别品种对2000~2002年江苏省5大稻区采集的342个稻瘟病菌单孢分离菌株进行了小种鉴定。结果表明3年累计出现7群30个小种,其中ZG1为优势小种,3年的频率分别为65.00%、56.90%和60.38%,ZB群和ZC群生理小种也是重要的小种类型,有较高的出现频率。用130个ZG1小种的菌株对日本13个已知抗性基因品种进行毒力测定,出现42种类型毒力,其中30.77％的ZG1小种的菌株同时对品种新2号（Pita-k[sup]s[/sup],Pi-sh）、K1（Pi-ta）、Pi-4号（Pi-ta[sup]2[/sup],Pi-sh）致病,为优势毒力类型, 表明品种新2号（Pita-ks,Pi-sh）、K1（Pi-ta）、Pi-4号（Pi-ta[sup]2[/sup],Pi-sh)与江苏省稻瘟病菌有较高的适合度。品种K3（Pi-k[sup]h[/sup]）在江苏省有较好的抗性,其抗性频率为100%。用两种毒力类型的不同菌株2003-184(ZC[sub]5[/sub])和 2003-14-1(ZG[sub]1[/sub]) 混合接种13个日本已知抗性基因品种后,发现对上述两个单个菌株表现抗病的K3（Pi-k[sup]h[/sup]）品种表现为感病,提示不同毒力的菌株之间的相互作用导致菌株毒力的改变可能是品种抗性丧失的原因之一。     

空间诱变水稻矮秆突变体CHA-1对赤霉素的反应及其遗传分析

应用不同浓度的赤霉素（GA[sub]3[/sub]）溶液在苗期处理CHA-1特华占原种、日本晴、矮脚南特等4个材料,研究它们对GA[sub]3[/sub]反应的敏感性。结果表明,经空间诱变的矮秆突变体在苗期对GA[sub]3[/sub]的反应敏感,但与已知带[i]sd-1[/i]基因的籼、粳稻代表品种矮脚南特、日本晴敏感性有差异。进一步的遗传分析表明,控制CHA-1的一对隐性矮秆基因与[i]sd-1[/i]基因不等位。     

转几丁质酶-葡聚糖酶基因水稻稻瘟病抗谱分析

用来源于云南各地属于24个稻瘟病菌（[i]Magnaporthe grisea[/i]）生理小种的33个菌株,对受体品种南29及其4个转几丁质酶 β-1,3-葡聚糖酶串联基因水稻T5代品系进行了温室接种鉴定。结果表明,不能侵染受体品种南29 的13个菌株也不能侵染转基因品系,可侵染受体品种南29 的20个菌株一般不能侵染转基因品系,转基因水稻对稻瘟病菌抗性范围较受体对照扩大,证明转几丁质酶 葡聚糖酶基因水稻对稻瘟病具有一定的广谱抗性;诱发条件下,转基因品系大田叶瘟病情指数为0～1级,穗瘟发病率为0.3%～10.23%,抗性较受体对照大幅度提高,表明这些品系在稻瘟病抗病育种中是有应用潜力的。     

中国水稻白叶枯病菌小种C8菌株无毒基因的分离及功能鉴别

 白叶枯病菌与水稻间的互作符合基因对基因模式,不同小种中存在特异的avrBs3/pthA家族基因。对中国水稻白叶枯病菌小种C8菌株基因组DNA进行BamHⅠ酶切和Southern杂交,发现了其特有的约6.0 kb大小、含avrBs3/pthA家族基因的信号条带。经文库筛选、Southern杂交和限制性酶切分析,获得了C8小种avr/pthC8a基因。将该基因导入菲律宾小种6 的代表菌株PXO99A中,发现avr/pthC8a可使PXO99A丧失对水稻品种Asominori（携有成株期抗性基因Xa17）的毒性,暗示avr/pthC8a可能是与Xa17相应的无毒基因。序列分析发现,avr/pthC8a基因大小为3816 bp,编码1272个氨基酸,由102 bp编码的34个氨基酸重复单元在基因内的重复数为20.5个,其3′端的BamHⅠ酶切位点由GGATCC突变为AGATCC,其他特征均与avrBs3/pthA家族的成员相似,即C端存在1个亮氨酸拉链、3个核定位信号和1个酸性转录激活域。avr/pthC8a基因3′端的BamHⅠ酶切位点发生突变在avrBs3/pthA家族基因中鲜有报道。中国C8小种avr/pthC8a基因的发掘,为进一步了解水稻黄单胞菌毒性变异以及avrBs3/pthA家族基因的进化提供了理论依据。     

分子标记辅助选择与花药培养相结合快速聚合水稻白叶枯病抗性基因

以受微效多基因控制白叶枯病抗性的五丰占2号和主基因[i]xa5[/i]控制的IRBB5为材料,应用分子标记辅助选择、花药培养和回交技术研究了主基因与微效多基因聚合的途径。经查阅GeneBank中RG556的序列,利用在线引物设计软件Primer 3设计了一条新的R引物：5′CCAGACACCACTGCACATTC3′,克服了原引物Tm值相差太大,扩增效率低的缺点,使PCR扩增效率提高了近10倍。采用病斑长度与五丰占2号相近且携有xa5基因的五丰占2号[sup]2[/sup]/IRBB5 B[sub]1[/sub]F[sub]1[/sub]植株进行花药培养,获得30株二倍体植株,其中16株携有[i]xa5[/i]基因。携有[i]xa5[/i]基因的植株的平均病斑长度仅0.1 cm,对白叶枯病的抗性明显强于双亲。成功地聚合了白叶枯病抗性主基因和微效多基因。从配组到获得主基因和微效多基因聚合材料仅用两年时间,比常规育种方法缩短1~2年。     

水稻孕穗期不同叶位叶片的气体交换与叶绿素荧光特性

研究了6个水稻品种孕穗期不同叶位的气体交换和叶绿素荧光特性,结果表明净光合速率([i]P[/i][sub]n[/sub]）、气孔导度（[i]g[/i]）、蒸腾速率（[i]E[/i]）和水分利用效率（[i]WUE[/i]）均随叶位降低而明显下降;而胞间CO[sub]2[/sub]浓度（[i]C[/i][sub]i[/sub]）基本维持不变,说明叶片衰老时[i]P[/i][sub]n[/sub]的下降主要不是气孔因素引起的。叶绿素含量降低与[i]P[/i][sub]n[/sub]下降的表现一致,叶绿素荧光分析表明[i]F[/i][sub]v[/sub]/[i]F[/i][sub]m[/sub]和[i]F[/i]'[sub]v[/sub]/[i]F[/i]'[sub]m[/sub]没有随叶位发生变化,而PSⅡ的光化学效率[i]Ф[/i][sub]PSⅡ[/sub]和电子传递速率([i]ETR[/i]）随叶位降低明显下降,这表明可能是PSⅠ电子传递受阻导致CO[sub]2[/sub]同化下降。     

东北地区2009年玉米大斑病菌生理小种鉴定与动态分析

利用含Htl、Ht2、Ht3和HtN抗性基因的玉米自交系作为鉴别寄主,对2009年采自于辽宁、吉林、黑龙江省28个地区的113株玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)进行生理小种鉴定和种群动态分析。共鉴定出0、1、2、3、N、12、13、1N、2N、123、12N和123N号12个生理小种,有能克服单抗性基因的小种,也有能同时克服4个抗性基因的强致病性小种,生理小种组成趋于多元化。其中,0号和1号小种为优势小种,分别占供试菌株的47.8%和19.5%。所鉴定的113个菌株对抗性基因Ht1、Ht2、Ht3和HtN的毒性频率分别为37.2%、21.2%、4.4%和15.9%。研究结果表明,东北地区玉米大斑病菌生理分化明显,生理小种的分布与种间的变异频率趋于复杂化。玉米大斑病菌0号和1号小种以外其他生理小种出现频率升高和品种抗性的丧失是玉米大斑病发生的重要因素。     

1-磷酸甘露醇脱氢酶基因转化水稻的研究

摘要：PCR和Southern blotting检测表明,来自大肠杆菌的[i]mtlD[/i]基因已通过农杆菌介导整合进水稻基因组。[i]mtlD[/i]基因在T1代出现分离, T2代出现纯系。在0.75% NaCl胁迫下,7个转基因T3代株系都能检测到mtlD酶活性,与对照相比细胞膜的相对电导率和大分子渗漏值明显降低。部分转基因株系能在 1.0% NaCl浓度下正常生长,而对照在0.5% NaCl浓度下已不能存活。通过有性杂交途径实现了[i]mtlD[/i]和[i]gutD[/i]两个基因的聚合,部分杂交后代株系能在1.25%NaCl胁迫下正常生长结实。     

利用功能标记鉴定普通野生稻中的白叶枯病抗性基因

 以9个菲律宾白叶枯病菌小种对供试的9份普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）及1份高感白叶枯病材料IR24进行抗性鉴定,发现IR24对所有的菌株都表现为高感, 6份野生稻材料对9个菌株表现全抗,占参试野生稻总数的67%。取自广西玉林的1份材料只感PXO280(P8),海南万宁的1份材料感PXO71(P4),广州高州的1份材料对PXO79、PXO99和PXO339感病,而这几份材料对其余菌株都表现为抗病,说明每份材料至少含有1个抗性基因。利用已克隆的白叶枯病抗性基因xa5、xa13、Xa21和Xa27的功能标记检测,结果表明9份供试普通野生稻中都不含抗性基因xa5、Xa21;5份为显性Xa13纯合体,4份为隐性抗病xa13杂合体;5份为抗病显性Xa27纯合体,3份为隐性xa27纯合体,1份材料中xa27和Xa27都不存在。     

携有抗白叶枯病新基因Xa23水稻近等基因系的构建及应用

 1993～1998年,构建了携有抗稻白叶枯病新基因Xa23的近等基因系,命名为CBB23。以全生育期高度感病并具有改良株型的籼稻品种JG30为轮回亲本，与携有Xa23的抗性供体H-4杂交，JG30/H-4的F1通过回交、自交直至B5F4，各世代均用与目标基因Xa23相对应的专化小种菌系P6人工接种鉴定，同步进行株型和农艺性状选择，直至抗性稳定和农艺性状类似其轮回亲本。比较了CBB23 (携Xa23) 和IRBB21 (携Xa21) 对20个菌系包括10个菲律宾小种、3个日本小种和7个中国病原型代表菌系的抗谱，Xa23抗所有20 个菌系； Xa21 抗19个菌系，对菲律宾10号小种则高度感病。用近等基因系CBB23构建了JG30/CBB23组合的F2分离群体，通过SSR标记筛选，初步将Xa23定位于水稻第11染色体。进一步筛选出3个与Xa23更紧密连锁的AFLP标记。其中的APKj23与Xa23之间的图距约为1.0 cM。并报道了在抗病育种中已有效的应用了携有Xa23的近等基因系 CBB23。     

云南高海拔粳稻区白叶枯病菌致病力差异分析

云南高海拔粳稻区白叶枯病危害日益严重,为了探明该区域白叶枯病菌致病力差异,对白叶枯病进行有效防控。利用15个水稻白叶枯病菌鉴别品种,对采集自海拔1800 m以上稻区11个水稻品种上的32份菌株进行致病力研究。结果发现,致病力最强的菌株是楚雄州的CX28-3和CX30-1,致病率为73.33%;最弱的是大理州剑川县的JC12-2,致病率为0。在高海拔粳稻区,菌株的致病力分化与采集地的海拔高度无关,却与地理距离、采集品种的推广面积有关;而菌株的致病型频率与其采集地的海拔、经纬度、采集品种的推广面积的相关性均不显著。鉴别品种毫糯扬(含新基因)、IRBB14(Xa14)、IRBB4(Xa4)和Tetep(Xa2,Xa16)对所有参试菌株表现为高抗或抗。因此,这些品种内所含的抗性基因值得在云南高原粳稻育种和生产中应用,特别是云南地方稻种毫糯扬,更应加强其新抗病基因的定位和克隆,以为品种选育提供新的抗原。     

利用分子标记辅助育种技术选育高抗白叶枯病恢复系

通过常规回交育种结合分子标记辅助选择技术,已将来自IRBB24的2个抗白叶枯病基因, Xa21和Xa4, 聚合到感病的杂交稻恢复系绵恢７２５中。通过分子标记检测目标基因和亲本遗传背景差异分析快速获得了4个高抗白叶枯病的恢复系姊妹系R207 1、R207 2、R207 3和R207 4。采用与目标抗性基因相应的菲律宾菌系P1、P6 和7个中国病原型代表菌系（CⅠ~CⅦ）对4个姊妹系及其杂交组合进行田间接种。结果表明,这些姊妹系及所配制的杂交组合抗病性强、抗谱广,其中杂交组合G46A/R207 2具有良好的产量潜力,将R207 2定名为蜀恢207。     

疣粒野生稻抗白叶枯病新基因的初步鉴定

以10个菲律宾白叶枯病菌小种和1个中国白叶枯病菌小种为供试菌系,以高感白叶枯病水稻品种IR24及携有不同抗白叶枯病基因的近等基因系IRBB1等16个材料作为参照,对粳稻品种8411/疣粒野生稻体细胞杂交获得的两个抗白叶枯病新种质SH5和SH76进行了白叶枯病抗谱鉴定。结果表明SH5和SH76在苗期的抗谱较广,并且与已知抗病基因的抗谱不同,但与IRBB5(xa5)和IRBB7(Xa7)相似。分别用xa5和Xa7的分子标记2F_1R和M5进行检测,确定SH5和SH76中不含有xa5和Xa7基因。初步推测SH5、SH76可能含有一个新的抗病基因或者一个连锁的基因簇群。     

CecropinB与Xa21基因共表达提高转基因水稻白叶枯病抗性

为了探明CecropinB与Xa21这两种不同抗病途径的基因单独或共表达后的田间抗白叶枯病表现,利用农杆菌转化技术,获得了这两个基因的单独和共表达后的植株。利用PCR等分子鉴定技术,证明这两个基因已经整合到水稻基因组中。抗病性检测结果表明,Xa21和CecropinB均能提高水稻对白叶枯病的抗性,且Xa21的抗病性较CecropinB明显。Xa21和CecropinB基因共表达后的植株的抗病性比单基因的更强,说明将不同抗性机制的基因共表达,可以在育种上利用以提高水稻的白叶枯病抗性。     

Breeding Rice Restorer Lines with High Resistance to Bacterial Blight by Using Molecular Marker-Assisted Selection

Rice bacterial blight, one of the major diseases of rice caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo, jeopardizes rice diversely. It causes leaf wilting, affects photosynthesis and reduces 1000-grain weight and generally results in yield loss by 20-30 pe…     

云南高原粳稻区白叶枯病菌的致病型初步鉴定

利用采自云南高原粳稻区病叶分离的17份水稻白叶枯病菌株,在30份水稻品种上接种进行致病型初步鉴定。研究表明可以将17个菌株分为7个致病型（Ⅰ~Ⅶ）,其中Ⅴ型菌为云南高原粳稻区的优势菌群。初步构建了一套包含7个品种（黄玉、毫糯扬、TN1、珍珠矮、IR26、南粳33、金南风）的高原粳稻白叶枯病菌的鉴别品种,明确了7个致病型在这套鉴别品种上的反应型。早生爱国3号(Xa-3)、IR1545-339(xa-5)、IRBB21（Xa-21）、扎昌龙（Xa-22t,Xa-24t）对所接种菌均表现抗病,在云南高原粳稻育种中具有较好的利用前景。     

水稻抗性基因Pi对福建省稻瘟病菌优势菌群的抗性分析

【目的】抗病品种的合理利用和布局是实现水稻抗瘟持久化的关键因子之一。为明确水稻24个抗性基因在福建省的抗病性及其应用前景,【方法】首先分别采用全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种和CO39近等基因系来鉴定2012-2015年间从福建省各稻区种植的普感品种丽江新团黑谷上采集的347株稻瘟病菌单孢菌株的生理小种类型和致病型,再测定24个抗性基因对福建省稻瘟病菌的抗性。【结果】根据全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种对菌株的抗感反应,可将供试稻瘟病菌的生理小种划分为6个群36个生理小种,其中ZA、ZB和ZC为主要种群,ZC15、ZD7和ZB15为优势生理小种。根据CO39近等基因系的接种结果,将供试稻瘟病菌划分为17个致病类型,其中I34.1为优势致病型。供试的24个抗性基因对347株福建省稻瘟病菌菌株的抗性频率不同,抗谱为9.80%~89.91%。其中,Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-k~p、Pi-k、Pi-k~h、Pi-z~5和Pi-ta(1)等8个抗性基因的抗病性较强,抗谱均高于70.00%。【结论】说明这8个抗性基因在福建省具有较好的应用前景,育种时可以考虑联合利用这些抗性基因。同时,实验结果表明,这8个抗性基因对主要生理小种的抗谱和主要致病型的抗谱均值高于69.00%,与其对所有测试菌株的抗谱吻合。说明利用稻瘟病菌的优势种群或优势致病型来鉴定水稻品种的抗病性是可靠的。