20个稻瘟病抗性基因在湖北省的利用价值分析

恩施、宜昌、咸宁地区一直是湖北省水稻稻瘟病的重发区和常发区。为了明确20个稻瘟病抗性基因在湖北省的抗性水平及利用价值,选择恩施地区的金子坝和两河口、宜昌地区的远安县和咸宁地区的崇阳县作为水稻稻瘟病自然诱发接种试验点,对以丽江新团黑谷为轮回亲本培育而成的持有20个垂直抗性基因的20个水稻单基因系进行稻瘟病自然诱发接种。结果表明,抗性基因Pi-kh、Pi-9、Pi-20和Piz5对叶瘟有很好的抗性表现,而抗性基因Pi-a、Pi-t、Pi-ta、Pi-zt、Pi-12(t)对叶瘟的抗性欠佳。抗性基因Pi-kp、Pi-kh、Pi-5(t)、Pi-9和Pi-z5对穗颈瘟有很好的抗性表现,而抗性基因Pi-t、Pi-ta、Pi-zt、Pi-12(t)、Pi-z对穗颈瘟的抗性欠佳。总结3年来20个垂直抗性基因在恩施、宜昌和咸宁的抗性情况,抗性基因Pi-kh、Pi-9和Pi-z5在抗稻叶瘟和抗稻穗颈瘟方面均有良好的表现,可以作为湖北省水稻抗性基因或抗源基因合理使用,而抗性基因Pi-t、Pi-ta、Pi-zt、Pi-12(t)在推广使用时应谨慎。     

江西省稻瘟病菌的无毒基因分析

以30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系为材料,在水稻苗期接种,测定来自江西省水稻产区195个稻瘟病菌单孢菌株的致病性。结果表明,江西省稻瘟病菌群体含有29个与测试抗病基因相对应的无毒基因,但未检测到无毒基因Avr-a(2),其中60.00%菌株表现出强致病性。病菌群体对抗瘟基因Pi-zt,Pi-1(1),Pi-z5和Pi-k表现出较低的毒力频率,表明这些抗瘟基因在江西省可作抗源单独或聚会使用。2006-2008年江西省稻瘟病菌群体中分别出现了24,27,29个无毒基因,其中有24个无毒基因在各年份均有分布,Avr-a(1),Avr-a(2),Avr-i,Avr-ks(1),Avr-ks(2),Avr-ta,Avr-b,Avr-t,Avr-sh(2),Avr-km,Avr-ta(C),Avr-ta2,Avr-kp(C),Avr-b(C),Avr-3(1)和Avr-5(t)等16个无毒基因的出现频率均低于30%,提示在江西省内与之相对应的抗瘟基因在抗稻瘟病育种中应慎用。江西省稻瘟病菌单孢菌株无毒基因组合数目为0～18个,数字相对较小。     

水稻主要抗瘟基因对吉林省稻瘟病菌的抗性评价

稻瘟病菌存在不同的生理小种(或株系),不同抗瘟基因对稻瘟病菌的不同株系具有不同的抗性。测定了17种抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌的抗性频率和基因组合的联合抗性频率。结果表明:Pi-kp、Pi-9(t)、Pi-ta2、Pi-z抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌的抗性较强,抗谱在80%以上,尤其是Pi-z的抗谱达到95%;基因组合的联合抗性频率比单个基因均不同程度提高,中等抗谱的基因间组合提高明显,选择合适的基因进行组合应用可以显著提高抗性。     

湖南省稻瘟病菌无毒基因鉴定

【目的】了解湖南省稻瘟病菌无毒基因组成,为培育水稻新品种及合理布局抗稻瘟病品种提供参考依据。【方法】采用2014年分离自湖南桃江病圃丽江新团黑谷(LTH)上的120个稻瘟病菌单孢菌株室内离体针刺接种于24个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)上,对供试菌株进行无毒基因鉴定。【结果】120个稻瘟病菌含有全部24个无毒基因,在24个无毒基因中,出现频率高于40.00%的有Avr-Pita和Avr-Pish;出现频率在30.00%~40.00%的无毒基因有Avr-Piz、Avr-Piz5、Avr-Pi3和Avr-Pi9;其余无毒基因出现频率均较低,特别是Avr-Piks、Avr-Pikp、Avr-Pib、Avr-Pi12和Avr-Pi11出现频率均低于10.00%。【结论】含抗性基因Pi-ta和Pi-sh的水稻品种可在湖南省推广利用;含抗性基因Pi-z、Pi-z5、 Pi-3和Pi-9的水稻品种在湖南推广时应慎重考虑;含抗性基因Pi-ks、Pi-kp、Pi-b、Pi-12和Pi-11的水稻品种不宜在湖南省推广利用。     

黑龙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因Pi-2(t)的SSR检测分析

为合理搭配种植水稻品种,利用与抗稻瘟病基因Pi-2(t)紧密连锁的SSR标记AP22和SRM24检测49份黑龙江省主栽水稻品种(系)抗瘟基因Pi-2(t)的分布情况。结果表明:用2个与抗稻瘟病基因Pi-2(t)紧密连锁的SSR标记同时对抗瘟基因Pi-2(t)的检测是非常有效的方法,龙粳8号、绥粳4号、龙D99-709和垦676共4个水稻品种(系)检测出含有Pi-2(t)抗稻瘟病基因,并了解了该基因在黑龙江省水稻品种资源中的分布情况。     

江西省稻瘟病生理小种致病力测定及1组水稻优质新种质的稻瘟病抗性表现及应用评估

对江西省主要稻瘟病生理小种的致病力进行了综合分析,同时对收集的26份水稻种质进行了稻瘟病抗性鉴定。结果显示:江西省稻瘟病生理小种分为ZA、ZB、ZC、ZD、ZF、ZG共6群25个生理小种类型,稻瘟病菌群体以中等致病力菌株为主;7个水稻抗瘟基因Pi-k(C)、Pi-k、Pi-9(t)、Pi-z~5、Pi-1(1)、Pi-kp(C)和Pi-kp具有较高的抗性频率,均超过60%;26个种质对叶瘟都具有较好的抗性,但是对穗颈瘟都表现为感病,只有5个品种表现为中感;在13个产量较高且稻米外观品质较好的品种中,只有繁1405及繁1409的米质达到国家标准一级。     

重庆市稻瘟病菌致病型单基因鉴别寄主筛选

利用30个抗稻瘟病单基因系对重庆市242个稻瘟病菌株进行致病型研究,242个菌株可分为58个致病类型,其中致病型25、11和22属于优势致病型,这3个致病型的菌株数占参试菌株的43.0％;以相似度70％为界,可将30个单基因系划分成9个不同的抗病型,并依据各单基因系对58个致病型菌株的抗性反应,筛选出F80-1(Pi-k)、IRBL9-W( Pi-9)、IRBLz5-CA(H-z5)、F1281 (Pi-ta2)、IRBLzy-T( Pi-z1)、IRBLkh-K3( Pi-kh)、IRBLkp-K60(Pi-kP)、IRBLz-Fu( Pi-z)、IRBL12-M (Pi-12)等9个对重庆市稻瘟病菌具有较好鉴别力的单基因鉴别寄主.     

湖南48个水稻栽培品种抗瘟性评价及抗性基因鉴定

为了明确48个湖南种植品种的抗瘟性和抗瘟基因型,选用10株已明确其无毒基因组成的稻瘟病单孢菌株对湖南稻区48个水稻品种进行离体接种试验;分析菌株对48个水稻品种的毒力频率,并作出其抗瘟性评价和抗瘟基因型的初步推定。结果表明,48个品种对10株菌株抗瘟性存在较大差异,毒力频率在0～60%之间,供试菌株对丰两优4号(VF=60%)、粤禾丝苗(VF=50%)、隆两优534(VF=50%)为较强毒力,对34个水稻品种中等毒力(20%≤VF50%),占试验总数的70.83%,对11个品种表现为弱毒力(VF20%),占试验总数的22.92%。在相似系数0.70水平上,可将48个品种划分为31谱系;通过稻瘟病菌与品种"基因对基因"关系的推断,抗瘟基因型Pi-1、Pi-a、Pi-7、Pi-3、Pi-i、Pi-11、Pi-19普遍存在于各水稻谱系中,出现频率高;Pi-5、Pi-t、Pi-k~p抗性基因出现频率比较低;抗性基因Pi-ta出现频率最低。     

江西省稻瘟病生理小种致病力测定及1组水稻优质新种质的稻瘟病抗性表现及应用评估

对江西省主要稻瘟病生理小种的致病力进行了综合分析,同时对收集的26份水稻种质进行了稻瘟病抗性鉴定。结果显示:江西省稻瘟病生理小种分为ZA、ZB、ZC、ZD、ZF、ZG共6群25个生理小种类型,稻瘟病菌群体以中等致病力菌株为主;7个水稻抗瘟基因Pi-k(C)、Pi-k、Pi-9(t)、Pi-z⁵、Pi-1(1)、Pi-kp(C)和Pi-kp具有较高的抗性频率,均超过60%;26个种质对叶瘟都具有较好的抗性,但是对穗颈瘟都表现为感病,只有5个品种表现为中感;在13个产量较高且稻米外观品质较好的品种中,只有繁1405及繁1409的米质达到国家标准一级。     

黑龙江省稻瘟病致病性与无毒基因研究

于2010、2012、2013年在黑龙江省建三江、宝泉岭、五常、牡丹江、绥化和佳木斯这6个水稻主产区的23个县及农场,从空育131及其它13个水稻主栽品种上采集的感病穗颈节分离、获得63个单孢菌株,并利用国际水稻所的31个水稻抗稻瘟病单基因系研究了这些菌株的致病性及抗稻瘟病基因抗谱。获得如下结果:①黑龙江省稻瘟病菌群体中强致病力菌株占31.7%,较强致病力菌株占46.0%,中等致病力菌株占22.2%。②抗性基因Pi-9、Pi-ta2(R)、Pi-z5(CA)、Pi-12(t)和Pi-ta2(P)对黑龙江省稻瘟病菌的抗谱较宽(74.6%～93.7%),在水稻抗稻瘟病育种中有较大的利用价值;抗性基因Pi-a(A)、Pi-t、Pi-sh(B)、Pi-7(t)和Pi-19(t)的抗谱很窄(4.8%～19.0%),在育种与生产中宜谨慎使用[1]。     

源自杂交稻组合五优308 稻瘟病菌致病性分析

对采自广东韶关、河源、梅州等稻区严重感染稻瘟病的杂交稻组合五优308穗瘟标样进行了稻瘟病菌分离,获得源自不同地点的穗瘟标样分离物18个,利用7个中国稻瘟病菌小种鉴别品种和11个单基因系对分离物进行了致病性分析.结果表明:所分离菌株鉴定出ZB13、ZB15、ZC13等3个小种,分别占分离菌株的66.67％、27.78％、5.56％;对分离菌株表现出高感的抗性基因有Pi-ta2、Pi-sh、Pi-i,对分离菌株具有抗性较好的基因有Pi-kh、Pi-1、Pi2、Pi-9及Pi-50等;所有分离物均能回接上杂交稻五优308,使接种品种表现感病.选取GDHY-308-1401等3个菌株对广东部分品种(组合)进行了致病性测定,在测定的45个品种(组合)中,表现感至高感的品种(组合)有13个,占28.89％;中感的有2个,占4.44％;中抗至高抗的有30个,占66.67％.其中与五优308同一类型的杂交稻组合五丰优9802、五优613、五优1179对接种菌株表现出良好抗性,在五优308感病的稻区可考虑种植上述抗病品种.     

抗稻瘟病多基因聚合对川恢907田间抗性的影响

通过杂交、回交以及分子标记辅助选择技术,将稻瘟病广谱抗病基因Pi-1、Pi-2和Pi-33聚合到川恢907中。稻瘟病田间抗性鉴定显示,其稻瘟病叶瘟发病率、病情指数从36.31%和15.57分别下降到10.65%～13.88%以及4.2～5.27;穗颈瘟发病率、病情指数从36.53%和12.77分别下降到7.13%～10.22%以及1.51～5.02,显著提高了川恢907的稻瘟病田间抗性。     

四川省杂交稻主栽品种抗稻瘟病基因型推导研究

本文对包括131个杂交稻品种在内的134个四川省水稻主栽品种接种了21个对已知抗稻瘟基因具鉴别力稻瘟病菌株,根据比较各品种和含已知抗瘟单基因系对鉴别菌株的抗谱对各主栽品种进行了抗稻瘟病基因型推导。结果表明,134个参试品种中,仅红优44和泸优1号对全部21个鉴别菌株的抗感反应完全一致;通过DPS统计软件对各品种的抗谱进行聚类分析,在相似距离为0.8时可将这些品种的抗性基因型划分为7个类群;应用基因型推导软件分析,推导出D香287可能携带Pi-km、Pi-zt和Pi-7等3个抗性基因,Q优2号则可能携带Pi-k、Pi-I、Pi-t和Pi-19等4个抗性基因,其余品种则均可能携带未知抗病基因。各品种在病圃中的最高叶瘟级别和平均颈瘟率与其对21个鉴别菌株的抗病频率呈显著负相关(P<0.01)。     

日本两套稻瘟病鉴别菌系鉴定我国水稻品种的抗性基因

 1985～1989年,本研究用两套日本稻瘟病鉴别菌系和138A小种测定了我国114个水稻品种,研究结果表明:有11个品种具有Pi-k^s基因,有6个品种具有Pi-a基因,有12个品种具有Pi-i基因,有10个品种具有Pi-k(或Pi-k^m)基因,有6个品种具有Pi-z基因,有4个品种具有Pi-ta基因,有13个品种具有Pi-ta²基因,有1个品种具有Pi-z^t基因,有11个品种具有Pi-i Pi-k基因,有4个品种抗性基因不明,有36个品种尚待进一步用Th78-01和138A进行鉴定,Pi-k与Pi-k^m待有017小种鉴定再加以区分。     

吉林省稻瘟病菌对水稻品种的致病谱研究

稻瘟病菌存在不同的生理小种(或株系),不同小种对不同水稻品种的致病力不同,不同抗病品种抵抗的小种数量和种类(抗谱)也不同,抗病品种抗谱广。试验筛选出Pi-zt、pi-b、Pi-z、Pi-kp和Pi-kn 5个抗瘟单基因对吉林省稻瘟病菌具有较好的抗性,抗谱均在80%以上,尤其是Pi-zt和Pi-z的抗谱达到95.1%和91.7%。这5个抗瘟单基因在吉林省水稻抗瘟育种和水稻抗稻瘟病转基因中具有较大利用价值。     

硅介导稻瘟病抗性的生理机理

【目的】稻瘟病是水稻生产主要的病害之一,每年造成严重的产量损失。研究表明,施用硅肥作为一种环境友好型病害防治措施,在增强植物抗病性中起重要作用,但其作用机理还不完全清楚。本文旨在探讨硅处理对水稻稻瘟病的抗性效应及生理作用机理,为稻瘟病的有效防治提供理论依据和实践指导。【方法】选用稻瘟病广谱感病品系CO39（不含已知抗稻瘟病基因）及其近等基因系C101LAC(Pi-1)（抗病品系）为试验材料,设置（1）不加硅不接种（Si-M-）、（2）加硅不接种（Si+M-）、（3）不加硅接种（Si-M+）和（4）加硅接种（Si+M+）等4个处理,通过光照培养箱控制生长条件,用Hoagland营养液进行水培试验,研究施硅对稻瘟病的控制效果,以及对水稻根系和叶片中硅、酚类物质、水杨酸、乙烯及H2O2含量的影响。【结果】施硅显著降低两个水稻品系的稻瘟病的发病率和病情指数。抗病品系C101LAC(Pi-1)的稻瘟病的发病率和病情指数明显低于感病品系CO39。施硅后,两个水稻品系的根、茎、叶中的硅含量都显著增加,地上部的硅含量明显高于根部。稻瘟病菌侵染条件下,加硅显著降低两个材料叶片中的总酚含量,对根系中的总酚含量没有显著影响。不接种稻瘟病菌情况下,加硅对第3天叶片中总酚含量没有显著影响,而显著降低了第7天叶片中的总酚含量,两个水稻品系表现一致。对两个品系水稻品种来说,根系中的总酚含量明显低于叶片中的总酚含量。稻瘟病菌侵染条件下,加硅显著降低两个材料叶片中的木质素含量,对根系中的木质素含量没有显著影响。不接种稻瘟病菌情况下,加硅显著增高了CO39叶片中的水杨酸含量,而对于C101LAC(Pi-1),加硅只在第3天显著增高了叶片中的水杨酸含量。接种稻瘟病菌后,施硅使CO39在第3天叶片中的水杨酸含量显著增高,而对C101LAC(Pi-1)没有显著影响。在两个品系的根系中都没有检测到水杨酸。接种稻瘟病菌后,施硅显著降低了两个水稻材料叶片和根系中的乙烯含量。不接种稻瘟病菌情况下,叶片中乙烯含量极低,加硅显著降低了CO39第3天根系中乙烯含量,而对于C101LAC(Pi-1),加硅后,第3天和第7天根系中乙烯含量都显著降低。加硅显著降低两个材料叶片中H2O2的含量,而显著增加了根系中H2O2含量。对两个品系水稻品种来说,根系中的H2O2含量明显低于叶片中的。【结论】施硅能显著增加水稻对稻瘟病的抗性,改变植株体内的生理代谢状况,调节植物体内酚类物质的含量,并通过诱导信号物质如水杨酸、乙烯、H2O2等的变化来提高水稻植株对稻瘟病的抗性。     

4个抗稻瘟病基因在籼稻资源中的分布

【目的】本研究明确了稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-9、Pi-b和Pi-zt在汉中地区水稻材料中的分布及其组合的抗病有效性。【方法】利用4个抗病基因的分子标记,对汉中地区水稻材料进行了抗瘟基因型分子检测。【结果】抗性基因Pi-zt分布频率最高,其次为抗性基因Pi-b和Pi-9,频率最低的是Pi-ta;含有不同抗瘟基因的组合表现出不同水平的抗瘟性,Pi-b和Pi-9对该地区的抗瘟性贡献较大,同时含有Pi-b、Pi-9和Pi-zt 3个基因可有效提升抗性水平。【结论】初步建立抗性基因数据库,为抗稻瘟病基因分子辅助聚合育种提供科学依据。     

水稻抗稻瘟病基因和杂交稻品种在四川的抗性评价

为指导四川抗稻瘟病品种选育和合理布局,在四川蒲江、雅安和江油对含20个不同抗稻瘟基因的25个单基因系以及134个以杂交稻为主的四川水稻主栽品种进行了抗稻瘟病鉴定.结果表明,其中携带抗瘟基因Pi-km,Pi-kp,Pi-kh,Pi-z5或Pi-9(t)的抗稻瘟病单基因系在各病圃抗性表现较优.134个品种中98.48％的品种在蒲江和叙永叶瘟表现为感病,63.43％的品种在雅安叶瘟表现为感病;在各病圃均得到颈瘟数据的126个品种中,至少在一个病圃抗颈瘟的有4个,其中D优202在叙永、蒲江和雅安病圃叶瘟和颈瘟均表现为抗或中抗,而在各病圃颈瘟均严重感病(9级)的有27个品种.D香287叶瘟阶段在叙永和雅安表现为抗或中抗,颈瘟在叙永和蒲江也表现为抗病,而Q优2号在各试验地叶瘟颈瘟均表现为感病,这均与相应单基因系在各病圃抗性表现相一致.     

SSR对黑龙江省主栽水稻品种抗瘟基因Pi-1的检测分析

应用水稻稻瘟病抗性基因Pi-1紧密连锁的3个微卫星标记RM144、RM224和MRG4766对黑龙江省49主栽水稻品种(系)进行抗瘟基因Pi-1检测分析。结果表明,用3个与抗瘟基因Pi-1紧密连锁的SSR标记同时对抗瘟基因Pi-1有检测是非常有效的途径,检测到富士光等14个水稻品种(系)含有Pi-1抗瘟基因,明确了该基因在黑龙江省水稻品种(系)中的分布情况,为分子育种、合理搭配种植品种等提供了理论依据。     

22个稻瘟病抗性基因在陕南山区的抗性效果鉴定

目的:鉴定22个稻瘟病抗性基因在陕南的抗性效果,以期为抗病育种提供适合的稻瘟病抗性基因。方法:研究以一套携带22个稻瘟病抗性基因的单基因系为材料,在陕南鉴定了22个稻瘟病抗性基因的抗性。结果表明,供试的22份材料中,中抗以上材料没有,中感材料有10份,比率为31.25%,中感材料包括:K3、K5、K8、K18、K19、K20、K19、K21、K22、K27、K28。分别携带抗病基因Pi-i、、Pi-ks、Pi-kh、Pi-1、Pi-3、Pi-5(t)、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-ta2感病材料有21份,比率为68.75%,大部分材料不抗病。结论:通过上述研究明确了22个抗性基因在秦巴山区的抗性效果,为今后利用分子标记开展抗病育种提供了良好的基础。