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。     

广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病鉴定及评价

[目的]明确广西水稻地方品种核心种质抗稻瘟病情况,获得苗期广谱抗稻瘟病的优异种质资源,为广西水稻抗病育种提供抗源材料.[方法]采用7个广西稻瘟病菌优势生理小种(ZA9、ZA13、ZB1、ZB9、ZB13、ZC3和ZC13),对419份广西水稻地方品种核心种质采用喷雾接种法进行苗期稻瘟病抗性鉴定.[结果]供试419份广西水稻地方品种核心种质对7个稻瘟病菌生理小种的平均抗病级别为2.93~5.72,其中对ZC13(2.93)的抗性最高,对ZA13(5.72)的抗性最低.不同类型水稻对7个生理小种的抗谱比较结果显示,粳稻的平均抗谱(36.59%)高于籼稻(30.90%),二者间差异显著(P<0.05,下同);糯稻的平均抗谱(32.28%)高于粘稻(31.92%),二者间无显著差异(P>0.05,下同);桂中稻作区的平均抗谱最高(37.32%),桂南稻作区最低(29.48%),不同稻作区种质间的抗谱排序为桂中稻作区>桂北稻作区>高寒山区稻作区>桂南稻作区.7个生理小种的相关系数范围为-0.008~0.451,其中ZB9与ZA13和ZC3,ZC13与ZB13和ZC3间的相关系数较低,致病性无显著相关,其他生理小种间的致病性呈显著或极显著(P<0.01)相关.系统聚类分析将419份广西水稻地方品种核心种质分成7类,其中第Ⅱ类抗谱范围较广(14.29%~100.00%),平均抗谱最高(60.95%),可作为抗性育种的亲本和稻瘟病抗性基因挖掘的材料来源;第Ⅲ类抗谱范围最窄(0~14.29%),平均抗谱最低(2.96%).[结论]获得14份对7个广西稻瘟病菌优势生理小种抗谱在80.00%以上的高抗品种,为稻瘟病抗病遗传育种及抗性基因定位提供了抗源材料.     

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.     

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。     

江苏省多基因聚合对水稻稻瘟病抗性的效应分析及Pb1基因功能标记开发

[目的]研究多基因聚合对水稻稻瘟病抗性的效应,并开发Pb1基因功能标记,为江苏省培育持久抗稻瘟病品种及提高其育种效率提供理论依据.[方法]开发Pb1基因的功能标记,并结合Pita、Pib、Pi54、Pikm和Pizt功能标记检测2015─2017年参加江苏省预试的703份常规粳稻材料的抗病基因,分析其聚合方式与稻瘟病抗性的相关性.[结果]在Pb1基因编码区上游926~1085 bp设计1个存在/缺失标记M1,其引物可扩增获得160 bp的片段.703份供试材料中,Pita、Pib和Pi54基因频率高于Pikm、Pb1和Pizt,虽然抗病频率(稻瘟病综合指数≤5.0的材料所占比例)在2015─2017年呈逐年快速升高趋势,但3年间达中抗及以上等级的材料所占比例均较低.不含抗病基因的材料11份,综合指数≤5.0的材料4份,抗病频率为36.36%;当所含抗病基因数≤3个时,随着含抗病基因数的增加,对应的材料数量、出现频率和综合指数≤5.0的材料数量均明显增加,当所含抗病基因数≥4个时,随着含抗病基因数的增加,对应的材料数量、出现频率和综合指数≤5.0的材料数量均明显降低.抗病基因数越多,抗病频率越高,当抗病基因数达6个时,抗病频率达100.00%,说明聚合的抗病基因数与抗病频率呈正相关.3个抗病基因聚合的最佳方式为:Pi54+Pib+Pb1或Pita+Pib+Pikm.4个抗病基因聚合的最佳方式为Pita+Pib+Pikm+Pizt或Pita+Pi54+Pib+Pb1.[结论]开发的Pb1基因功能标记可应用于水稻稻瘟病抗性育种,以提高选择效率.多基因聚合能提高水稻稻瘟病抗性,但抗性强弱取决于抗性基因间的互作效应,并不是简单的累加效应.     

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。     

Pib、Pi9、Pi2、Pi54和 Pish 在粳稻品种(系)中的分布及对穗颈瘟的抗性

[目的]探明抗稻瘟病基因Pib、Pi9、Pi2、Pi54和Pish在粳稻品种(系)中的分布情况及不同基因型对稻瘟病的抗性水平.[方法]利用该5个基因的分子标记及人工接种稻瘟病的方法对93份材料进行研究.[结果]包含3个、2个和1个抗性基因的材料分别为19份(占20.4％)、25份(占26.9％)和28份(占30.1％)...     

32份粳稻骨干亲本抗稻瘟病基因的分子检测

为明确Pi-ta和Pi9稻瘟病抗性主效基因在32份粳稻骨干亲本中的分布状况,利用抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi9的分子标记对32份粳稻骨干亲本进行检测。结果表明,在32份骨干亲本中,Pi-ta抗性基因检出率为46.88%,Pi9抗性基因检出率为12.50%,同时检测到Pi-ta和Pi9抗病基因,检出率为3.12%,不含有Pi-ta和Pi9抗病基因的材料占比为43.75%。在骨干亲本中,Pi-ta单个基因的检出率较高,Pi9单个基因的检出率较低,同时含有Pi-ta和Pi9抗病基因的材料较少,因此可见,多个抗稻瘟病基因的聚合育种是今后水稻抗病育种的重点。     

6个稻瘟病抗性基因在浙江省主栽水稻品种中的分布和抗性评价

【目的】检测浙江省40份水稻栽培品种和6份稻瘟病菌生理小种鉴别品种中6个抗性基因分布情况,同时鉴定品种苗瘟抗性水平,探讨携带抗性基因和抗性水平相关性。【方法】利用功能性分子标记检测品种中Pi1、Pi9/Piz、Pi2/Pizt、Pikh、Pikm、Pita,6个稻瘟病抗性基因的分布情况。用2015-2017年田间采集到的141个稻瘟菌菌株鉴定46个水稻品种苗瘟抗性水平。【结果】6个抗性基因在浙江省栽培品种中分布频率不同,其中Pita基因分布最广,占47.83%;其次是Pikh,占41.30%;抗性基因Pi2/Pizt和Pikm在栽培品种中分布频率相等,均为34.78%;抗性基因Pi9/Piz在栽培品种中分布较少,仅有21.74%;抗性基因Pi1仅在稻瘟病菌生理小种鉴别品种TTP中检测到。抗性水平鉴定结果显示22个品种的抗性频率在60%以上,两个品种的抗性频率达到80%以上。【结论】浙江40份水稻栽培品种和6份稻瘟病菌生理小种鉴别品种携带抗性基因和其抗性水平部分相关。     

Physiological differentiation of rice blast fungus and their toxicity to four rice cultivars

[目的]研究广西桂北、桂南、桂中、沿海及右江河谷等稻瘟病偏重发生的部分县(市)稻瘟病菌生理分化、无毒基因类型和出现频率,为水稻品种合理布局和稻瘟病持续控制提供理论依据.[方法]以7个中国稻瘟病鉴别品种和4个单基因水稻品种为试验材料,对从广西5个县(市)稻瘟病样本中分离获得的104个稻瘟病菌株进行生理分化和致病性测定.[结果]供试的104个稻瘟病单孢菌株分属于6个群(ZA、ZB、ZC、ZD、ZE、ZG),共24个生理小种,其中优势种群为ZB群,优势小种为ZB群1、9和15号小种.104个稻瘟病菌株在4个单基因水稻品种的毒性频率分别为89.42％、55.77％、82.69％和72.12％,相应的无毒基因频率分别为10.58％、44.23％、17.31％和27.88％.来自全州县、鹿寨县、合浦县、平果县和桂平市的104个稻瘟病菌株所含的无毒基因类型基本一致,都包含有对Pi-a、Pi-ta、Pi-b、Pi-k等4个抗性基因的无毒基因类型,各地出现的无毒基因频率有一定差异.[结论]广西田间稻瘟病菌群体结构复杂、生理小种数量大是水稻品种抗病性容易丧失的主要原因;来自广西不同地区的稻瘟病菌株间无毒基因出现频率有差异,含有抗病基因Pi-b的水稻品种比含有抗病基因Pi-ta、Pi-a和Pi-k的水稻品种对于稻瘟病有更强的抵抗能力,具有较高的应用价值.     

广西野生稻稻瘟病抗性鉴定及抗源地理分布

[目的]明确广西野生稻对稻瘟病的抗性,为水稻抗瘟育种和挖掘抗瘟基因提供抗源材料.[方法]采用人工接种鉴定方法分别在苗期和孕穗期对广西野生稻进行稻瘟病混合菌株(ZA1、ZB1、ZB15和ZC15)接种,调查不同野生稻材料对叶瘟和穗颈瘟的抗性级别,统计抗感材料,并依据抗病材料地理来源进行统计分析.[结果]从普通野生稻中鉴定出抗叶瘟材料188份、抗穗颈瘟材料9份,占比分别为11.85%和0.58%;从药用野生稻中鉴定出抗叶瘟材料73份、抗穗颈瘟材料5份,占比分别为36.68%和2.54%;从普通野生野和药用野生稻中分别鉴定出兼抗叶瘟和穗颈瘟的材料9和4份,占比分别为0.58%和2.03%.贵港和梧州等地是广西野生稻抗稻瘟病材料最多的地区.[结论]广西野生稻抗叶瘟资源较丰富,但抗穗颈瘟或兼抗叶瘟、穗颈瘟的资源较匮乏,需进一步挖掘抗穗颈瘟及兼抗叶瘟和穗颈瘟材料.     

鄂西南地区2012-2014年稻瘟病菌致病性变化分析

为研究鄂西南地区稻瘟病病菌的致病型,将2012-2014年采自鄂西南地区感病水稻并分离保存的136个菌株分别接种到7个中国鉴别品种和15个水稻抗稻瘟病单基因系品种上,以中国鉴别品种中的丽江新团黑谷为感病对照,基于7个中国鉴别品种的鉴定结果表明:136个菌株中有121个具有致病性,分属于ZA、ZB、ZC、ZE、ZF、ZG共6群11个生理小种,ZB为优势种群,但ZC频率逐年升高,到2014年与ZB势均力敌;ZB13为第一优势生理小种,ZC15和ZB15所占比例逐年升高.15个水稻抗稻瘟病菌单基因系的鉴定结果将121个菌株分为77个致病型,且不同年份分离的菌株致病力差异较大.90%以上菌株对含有Pib、Pit和Pi11抗病基因的水稻单基因系有致病力,而对含有Pi9和Pikh抗病基因的水稻单基因系的致病力较弱,不到10%.此结果可以为育种工作者及当地农业部门的品种布局提供参考.     

武粳4号抗稻瘟病基因分析

将太湖稻区高抗稻瘟病的主栽品种武粳４号与感病品种丽江新团黑谷和苏御糯杂交并回交,获得Ｆ１,Ｆ２,ＢＣ和部分Ｆ３世代,３－４叶期采用３个有代表性的稻瘟病菌生理小种ＺＧ,ＺＥ３和ＺＡ４９对不同世代材料进行接种鉴定,根据抗,感分离情况分析抗病亲本的抗病基因组成。结果表明,武粳４号对ＺＧ１,ＺＥ３和ＺＡ４９３个生理小种的抗性分别由一对显性基因控制。     

水稻抗稻瘟病的遗传与育种研究进展

稻瘟病是影响水稻生产的主要病害之一,生产上对稻瘟病的防治没有特效的方法。更多依赖水稻品种自身的抗性来抵御病害的发生。因此,稻瘟病抗性的遗传和育种研究就具有十分重大的意义。在稻瘟病抗性遗传研究方面,到目前已经鉴定和定位了40多个抗稻瘟病基因。克隆了2个稻瘟病抗性基因Pi-b和Pi-ta。培育抗稻瘟病的水稻品种可采用如下策略：广泛收集稻瘟病抗源。经过稻瘟病老重病区长期自然选择得到的高抗材料和含有已定位抗性基因的抗源材料要作为重点抗源亲本：检测稻瘟病茵群体结构的变化,获取小种变化的准确信息：常规的有性杂交和转基因技术相结合导入抗性基因;人工接种抗性鉴定、分子标记辅助选择和病区病圃抗性鉴定技术相结合．提高杂交后代材料抗性鉴定的准确性．加快育种进程。     

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.     

229份水稻品种及重要育种材料抗稻瘟病Pik位点基因型鉴定

Pik位点包含Pi-k、Pi-km、Pi-kp、Pi1、Pi-kh等抗稻瘟病等位基因,在我国水稻抗病育种中具有重要应用价值。本研究对229份水稻品种及重要育种材料的Pik位点进行基因型鉴定。利用K/N-单元型分子标记对水稻材料Pik位点进行多态性分析,鉴定了80份材料为K1K2功能性基因型。进一步通过Pi-k、Pi-kp和Pi1功能分子标记检测,结合功能多态位点序列分析,从80份K1K2型材料中,鉴定了黑稻、京虎B为Pi-k基因型;软米谷为Pi-kp基因型;恩恢99-64为Pi1基因型。研究还发现,高配合力强优恢复系闽恢3301的Pik位点为功能性K1K2基因型,其K1K2片段的序列与已克隆Pi-k、Pi-km、Pi-kp、Pi1、Pi-kh等位基因的序列存在差异,表明闽恢3301的Pik位点可能存在一个新等位基因。本研究明确了229份水稻材料Pik位点的K/N-基因型,结果可为水稻抗稻瘟病育种和品种合理布局提供参考。     

82 份水稻种质资源的稻瘟病抗性评价与抗性基因鉴定

为了合理利用水稻抗稻瘟病种质资源,通过稻瘟病菌株接种鉴定并结合9个主效抗性基因的特异性分子标记检测,分析了82份地方稻种资源的稻瘟病抗性水平和携带的抗性基因.结果表明:在82份水稻材料中,宽抗谱和中等抗谱的材料分别有11份(13.4％)和55份(67.1％).携带Pia、Pita-2/Pita、Pita、Piz、Piz-t和Pik-h基因的材料分别占78.0％、76.8％、54.9％、50.0％、39.0％和35.4％;各有3个材料携带Pik基因和Pib基因,未发现携带Pik-m基因的材料.大部分供试材料含有2～5个抗性基因,随着抗性基因数量的增加,供试材料的抗病性呈上升趋势.     

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。     

祁连山高寒牧区杂种羔羊生长及肉用性能分析

为了优化祁连山高寒牧区肉羊生产杂交模式,2008年-2010年连续3年以特克塞尔、白萨福克、邦德和澳洲美利奴4个引进品种为父本、甘肃高山细毛羊为母本,采用AI技术开展杂交试验。生长观测表明,特甘细羔羊断奶体重为27.71 kg,极显著高于其他组合;6月龄体重达到31.04 kg,比邦甘细、白萨甘细、澳甘细和对照组分别高出8.79%、14.15%、18.42%和33.97%。屠宰结果表明,特甘细的胴体重、屠宰率、胴体净肉率、骨重和眼肌面积均最大,骨肉比最小。同时,特克塞尔杂种羔羊肉的pH值、嫩度等肉品质指标较优。由此表明,“特克塞尔X甘肃高山细毛羊”是祁连山高寒牧区生产优质羔羊肉的最优杂交组合,特克塞尔是改良甘肃高山细毛羊的最优父本。