广西水稻白叶枯病有效抗病基因和抗性亲本的筛选

[目的]明确可在广西利用的白叶枯病抗病基因和抗病亲本。[方法]利用白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.Oryzae）广西优势菌型IV菌接种一套水稻抗白叶枯病单基因系、广西主要的杂交稻亲本和一些重要的种质材料,并调查了其抗感情况。[结果]对IV型菌具抗性的品种有IRBB5、IRBB7和CBB23,且分别含有抗病基因xa5、Xa7和Xa23,确认为白叶枯病菌IV型菌的有效抗病基因。[结论]为抗白叶枯病育种提供了依据。     

水稻抗白叶枯病基因及其抗病机理的研究进展

水稻白叶枯病是由Xanthomonasoryzaepv．oryzae致病菌引起的全球性水稻病害。到目前为止,已有26个抗病基因被发现,有10个基因已在染色体上被定位,包括显性基因Xa1、Xa4、Xa21andXa26(t)等和隐性基因Xa5、Xa13等。对大部分抗病基因的抗病机制了解还不是很清楚。利用标记辅助选择(MAS)进行抗病育种是防治白叶枯病的有效途径。在此,综述了已发现的抗水稻白叶枯病基因的种类、分子标记、抗病机制和在抗病育种中的应用。     

水稻隐性抗白叶枯病基因的克隆

植物抗病的早期研究建立了著名的“基因对基因”学说。该模式简明地描述了多种植物-病源菌作用的关系。它奠定了克隆病原菌无毒基因和植物抗病基因的理论基础。近年来,已经克隆了几十个植物显性抗病基因,对这些已克隆基因的     

水稻抗白叶枯病 V 型菌 xa5 基因利用现状及前景

近年,水稻白叶枯病强毒菌系Ⅴ型菌在华南稻区快速发展,已上升为优势种群,并向浙江、江苏等南方稻区蔓延。在Ⅴ型菌重发稻区水稻品种普遍发病较重,对水稻生产威胁很大,加强抗病品种的选育和推广刻不容缓。防治水稻白叶枯病最经济有效的措施是利用抗病基因培育抗病品种推广种植。广东省农业科学院植物保护研究所与广州市番禺区农业科学研究所合作,利用携带抗Ⅴ型菌隐性基因xa5的国际水稻品种IRBB5,结合稻瘟病抗源,应用杂交、复交、系谱选育和抗病性同步鉴定等方法,先后选育出抗白叶枯病强毒菌系Ⅴ型菌(1～3级),兼抗稻瘟病(中抗至高抗),米质优良(广东省标优质3级),产量与主栽品种相当(与区试对照品种比较)系列水稻新品种白香占、白粳占和白丝占,这些抗病新品种在粤西沿海白叶枯病强毒系Ⅴ型菌重发区推广种植,突显出利用品种抗性防控白叶枯病的优势和广泛的应用前景。     

水稻品种Acc8558抗白叶枯病的抗性基因定位

以高抗白叶枯病水稻品种Ａｃｃ８５５８和高感品种Ｈ３５９为亲本,采用单粒传方法建立一个重组自交系群体,利用该群体构建了一张包含２２５个分子标记的连锁图,１９９６、１９９７年对该群体连续２ａ进行了白叶枯病抗笥鉴定,并对白叶枯病抗性基因进行了定位分析,结果表明,白叶枯病的抗性由１铎主效基因控制,且存在一些微效的修饰基因,该主效基因位于第５号染色体的Ｒ８３０与Ｐ２２／Ｍ１７－４两标记之间,跟Ｒ８３０和Ｐ２     

普通野生稻的抗水稻白叶枯病新基因的鉴定和分子标记定位

在８０年代末评价出一批抗水稻白叶枯病普通野生稻抗源的基础上,选出１个高抗所有栽培稻白叶枯病抗性基因均不能抵御的广致病菌Ｐ６的新抗源ＷＢＢ１。将其与感病品种金刚３０杂交,经花培、自交,获得抗性纯合系Ｈ４。笔者报道自１９９４年以来,采用国际全套鉴别菌系进...     

水稻白叶枯病抗性相关基因的研究进展

水稻白叶枯病是一种由革兰氏阴性黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引起的细菌性病害,是中国南方稻区常年发生的流行性病害。长期的生产实践证明,挖掘新型抗病基因以及合理利用新的广谱持久抗病品种是防控水稻白叶枯病最为经济、有效和环境友好的途径。阐明水稻对白叶枯病菌的防御机制能为水稻抗病育种奠定理论基础。本文简要概述了水稻白叶枯病的发生和现状,归纳了水稻主效抗病基因、抗病相关基因和感病基因的类型,总结了水稻抵御水稻白叶枯病病原细菌的主要途径,为水稻白叶枯病的绿色防控提供理论依据。     

水稻抗白叶枯病的分子基础

水稻的白叶枯病抗性符合基因对基因模式。在水稻中已经确定了19个抗病基因（R基因），其中Xa1和Xa21已被克隆并得到了深入的研究。同时在黄单胞杆菌水稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）中已克隆到了4个无毒基因（Avr基因）。本文以水稻的广谱白叶枯病抗病基因Xa21基因为主，综述了水稻R基因的起源、进化、抗性特异性，病原菌Avr基因的进化，R基因和Avr基因之间的互作以及由于这种互作而导致水稻对白叶枯病抗性的分子机制，并对通过基因工程利用R基因和Avr基因增育抗病水稻种质的策略进行了讨论。     

水稻抗白叶枯病基因的鉴定、定位和克隆

综述了水稻抗白叶枯病抗性基因的鉴定、定位和克隆的历史及其进展。到目前为止,已鉴定出的抗性基因编号达到Xa29（t）,定位到染色体上的基因有19个,已克隆出的基因有5个。并讨论了合理利用抗性基因防治白叶枯病及其前景。     

水稻品种Acc8558抗白叶枯病的抗性基因定位

以高抗白叶枯病水稻品种 Acc8558和高感品种 H359为亲本 ,采用单粒传方法建立一个重组自交系群体 ,利用该群体构建了一张包含 2 2 5个分子标记的连锁图 .1996、1997年对该群体连续 2 a进行了白叶枯病抗性鉴定 ,并对白叶枯病抗性基因进行了定位分析 .结果表明 ,白叶枯病的抗性由 1对主效基因控制 ,且存在一些微效的修饰基因 .该主效基因位于第 5号染色体的 R830与 P2 2 / M17- 4两标记之间 ,距 R830和 P2 2 / M17- 4的距离分别约为 4 .8c M和 6 .1c M     

两个水稻种质对白叶枯病及稻瘟病抗性遗传研究

分别对2个水稻抗病亲本25-289、IR71676-34-1-1与2个感病亲本桂649、测253进行杂交组配,并利用白叶枯病和稻瘟病菌液对亲本及其杂交F1 、F2进行接种鉴定,探讨两个双抗水稻品种的白叶枯病和稻瘟病抗性基因在杂交后代中的遗传表现.结果表明,25-289对广西稻区白叶枯病的抗性受一对显性基因控制,IR71676- 34-1-1是受一对隐性基因支配;两个抗病材料的稻瘟病抗性均受一对显性基因控制;两个抗性亲本的白叶枯病基因及稻瘟病基因均是独立遗传的,该研究结果为深入研究选育多抗水稻新品种提供了理论基础.     

广东水稻品种抗白叶枯病鉴定与评价

鉴定评价了广东水稻品种对白叶枯病的抗性。依656个品种对5个致病型的抗病谱,划分为6个抗性类型;品种间对广东优势致病菌系Ⅳ型菌和强毒菌系Ⅴ型菌表现高抗、抗、中抗、中感、感、高感等不同抗性水平;广东主栽品种均不抗Ⅴ型菌,对Ⅳ型菌的抗性常规稻比杂交稻好;品种抗性来源,主要来自携有Xa4、xa5和Xa7基因的品种。     

水稻抗白叶枯病分子育种的研究进展

白叶枯病是水稻主要病害之一。水稻白叶枯病分子育种包括白叶枯病抗性基因定位、克隆,白叶枯病抗生分子标记辅助选择,抗白叶枯病基因工程育种和白叶枯病抗性基因资源创新与改良。目前已发现和鉴定抗白叶病基因22个,其中Xa1、Xa21基因已图位克隆。随着Xa1-xa24(t)基因等分子生物学研究的深入开展,水稻白叶枯病分子育种也开始实现基因资源的定向操作和育种应用。     

水稻抗白叶枯病相关基因的亚细胞定位

利用亚细胞定位技术对水稻抗白叶枯病相关基因的表达产物进行了分析,为基因功能分析提供了重要信息。通过前期基因芯片筛选、半定量/定量PCR的验证及基因功能注释,从高抗白叶枯病水稻品种Y73中筛选了18个潜在的与抗白叶枯病相关的基因,并在烟草叶片细胞中进行亚细胞定位分析。通过观察融合有绿色荧光标记(sGFP)的表达产物,初步了解这些基因在烟草细胞中的表达位置。经过激光共聚焦显微镜观察后发现: 其中4个基因的 sGFP 融合蛋白定位于细胞核上,可能发挥了转录因子的功能;4个基因的 sGFP 融合蛋白定位于细胞质膜上,推测可能与细胞质膜的稳定或控制蛋白转运相关;4个基因的 sGFP 融合蛋白同时定位于细胞核和细胞质膜上;另有6个基因的 sGFP 融合表达后没有观察到明显的定位信号。     

转hrfAXoo基因水稻对白叶枯病的抗性

将来自水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv．oryzae)编码harpinxoo的hrfAxoo基因连接到双元载体pBI121上，构建成含hrfAxoo基因的植物表达质粒pBMH9。以粳稻R109成熟胚诱导愈伤组织，由根癌农杆菌EHA105介导，将含有hrfAxoo基因的重组质粒pBMH9转化水稻愈伤组织。用G-418抗生素做抗性筛选，产生抗性愈伤组织的频率为85％，转化植株的再生频率为53％。根据hrfAxoo基因两端序列和pBMH9中外源片断的旁侧序列设计2对引物，通过PCR扩增验证转化水稻中的靶基因序列。对部分转基因水稻进行RT—PCR和Northern blot分析，结果显示hrfAxoo基因在转基因水稻中能正常表达。抗病性鉴定结果表明，转基因水稻在，ID、T1和T2代对水稻白叶枯病有较好的抗性；在转基因系中水稻白叶枯病菌的生长明显受到抑制。因此，本研究获得对水稻白叶枯病抗性提高的转基因水稻。     

水稻抗白叶枯病基因全基因组关联分析

对水稻多样性群体(RDP–I)中的216份种质接种白叶枯生理小种P2并进行抗性鉴定,发现温带粳稻亚群平均抗性水平最高,其平均病斑长度最短;奥斯稻亚群平均抗性水平最低,平均病斑长度最长。通过全基因组关联作图鉴定了分布在水稻第1、2、4、6、7、8、9、10、11、12号染色体上的59个QTL,这些位点包含5个已知的抗白叶枯病基因。从较高阈值SNP位点以及附近2Mb区段进行候选基因的预测,筛选出40个抗白叶枯病相关基因,并最终鉴定出16个抗性较好的水稻种质资源。     

水稻OsBBR1基因的白叶枯病抗性研究

水稻Y73是疣粒野生稻和栽培稻‘大粒香’经不对称体细胞杂交产生的后代,它对水稻白叶枯病表现为高抗。Y73在接种白叶枯病菌株P10 (PXO124) 后,一个NBS-LRR类基因的表达量显著上调。为了研究该基因的水稻白叶枯病抗性,采用RT-PCR技术从Y73中克隆了该基因的CDS片段 (2 631 bp),将该基因命名为OsBBR1(Bacterial Blight Resistance-related gene 1),并且利用pCAMBIA1300双元载体分别构建了OsBBR1基因超表达及干涉载体,采用农杆菌介导的转基因方法获得了转基因水稻植株。接菌试验显示,抑制OsBBR1基因的表达,能减弱抗病材料Y73的抗性;而提高OsBBR1基因的表达水平,则能增强感病材料的耐病性。结果表明OsBBR1基因与水稻白叶枯病抗性直接相关。此外,OsBBR1基因亚细胞定位结果还显示,OsBBR1编码产物主要定位于水稻细胞膜和细胞核,表明该基因很可能与信号转导和下游基因转录密切相关。     

分子标记辅助选择Xa23基因在选育抗白叶枯病水稻新品系中的应用

以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系‘中野5112'为抗源,以优良水稻品种‘中稻88'和‘中粳Q-196'为受体材料,采用杂交和回交在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得70份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系.使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在孕穗期对44份重点株系进行抗性鉴定,所有株系在孕穗期都表现抗病.结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一简便、有效的途径.     

Pyramiding blast,bacterial blight and brown planthopper resistance genes in rice restorer lines

Rice blast, bacterial blight(BB) and brown planthopper(BPH) are the three main pests of rice. This study investigated pyramiding genes resistant to blast, BB and BPH to develop restorer lines. Ten new lines with blast, BB and/or BPH resistance genes were developed using marker-assisted selection(MAS) technique and agronomic trait selection(ATS) method. Only HR13 with resistance genes to blast, BB and BPH was obtained. In addition to blast and BB resistance, four lines(HR39, HR41, HR42, HR43) demonstrated moderate resistance to BPH, but MAS for BPH resistance genes were not conducted in developing these four lines. These data suggested that there were unknown elite BPH resistance genes in the Zhongzu 14 donor parent. A more effective defense was demonstrated in the lines with Pi1 and Pi2 genes although the weather in 2012 was favorable to disease incidence. Blast resistance of the lines with a single resistance gene, Pita, was easily influenced by the weather. Overall, the information obtained through pyramiding multiple resistance genes on developing the restorer lines is helpful for rice resistance breeding.