水稻稻瘟病研究进展

从分子生物学在水稻遗传育种中的应用、稻瘟病菌生理小种的鉴别与变异和寄主与病原菌的互作关系三方面详细综述了稻瘟病防治的研究进展,并对未来的工作方向和前景进行了展望。     

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。     

十个粳稻品种对稻瘟病抗性和抗性遗传分析

 10个粳稻品种,在3～4叶期和抽德初期于温室内,用7个稻瘟病菌生理小种即ZA₁,ZB₁₃,ZC₁₃,ZD₁,ZE₁,ZF₁和ZG₁进行人工接种,结果表明:苗叶瘟和穗瘟的抗性85.70%反应一致,呈正相关。10个品种与广谱感病品种丽江新团黑谷的杂交组合,根据F₁,F₂,B₁F₁分析结果:F₁95%抗性呈显性、不完全显性和隐性各占2%;该10个品种对多个测试小种的抗性,多受两对或1对显性基因控制,少数受1对隐性基因或3对显性基因控制。基因分析表明:这10个抗源品种至少各含有两对不尽相同的抗瘟性基因,在抗瘟性遗传上属不同抗源。根据6个杂交组合的正、反交分析结果,稻瘟病抗性属细胞核遗传,但也有的受细胞质作用影响。     

4套水稻稻瘟病鉴别品种对江苏地区主要稻瘟病菌株的抗性分析

为构建适于目前江苏地区稻瘟病的水稻鉴别品种,区分不同菌株的毒力,该研究用江苏地区19个主要稻瘟病菌群的菌株,分别在水稻苗期和孕穗期以人工接种的方法,对水稻稻瘟病的中国鉴别品种(CRDS)、日本清泽单基因系鉴别品种(TMGLs)、中国农业科学院构建的丽江新团黑谷近等基因系鉴别品种(LTHNILs)和国际水稻研究所构建的C039系列近等基因系(C039 NILS)进行鉴定。病情调查和统计结果表明,苗瘟与穗颈瘟之间存在极显著的正相关(r=0.599,P0.01)。清泽单基因系和丽江新团黑谷近等基因系对各菌株的抗性差异都较明显,可作为较好的鉴别品种。江苏地区目前毒力较强的稻瘟病菌群是ZD1和ZF1生理小种,尤其是ZF1菌群,这4套稻瘟病鉴别品种对该小种的4个菌株均表现较高的感病率。根据目前江苏地区的水稻品种和稻瘟病菌群特征,将LTHNILs和TMGLs的爱知旭、K3、福锦、K59搭配使用,较适宜作为江苏地区的水稻稻瘟病鉴别品种。     

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。     

不同水稻品种在皖南地区对稻瘟病的抗性鉴定

调查了位于皖南休宁县商山镇的稻瘟病圃带有不同抗稻瘟主效基因的31个单基因系的叶瘟病情。结果表明,含Pi-ta,Pi-ta2,Pi-kp的品系表现抗病。在病圃中鉴定了293份长江中下游水稻生产品种的抗瘟性,其中77份连续2年均表现抗病,适合在皖南稻瘟病流行区进一步试验推广。     

日本水稻抗瘟基因对宁夏稻瘟病菌的抗性研究

利用１９９４￣１９９５年１０４个存活单孢分离物对日本１２个单基因鉴别品种进行人工接种，测定结果表明：供试宁夏稻瘟病菌菌株对１２个抗瘟基因均有不同程度侵染。其中对Ｐｉ－Ｋ＾ｓ、Ｐｉ－ａ两基因的致病率最高，故这两个基因对本区稻瘟病菌生理小种基本不具抗性，而对Ｐｉ－Ｚ＾ｔ基因的致病率最低，因此Ｐｉ－Ｚ＾ｔ基因可作为今后抗瘟育种的抗源基因。     

稻瘟病抗性遗传规律研究

 本课题于1986年在稻瘟病生理小种和抗性测定的基础上,选用89个水稻品种与广谱感病品种丽江新团黑谷杂交,在温室内用我国和日本的多个菌株对85个组合288套F₂系统及13个组合52套F₃系统进行了人工接种鉴定。结果表明:除少数陆稻品种对所测试菌株的抗性受3对基因控制外,其余品种对所测试菌株的抗性分别受1对或2对显性基因控制。且在2对以上基因控制情况中,还存在着基因问的互补、重叠、抑制、上位作用;同时对7个组合进行了单基因鉴定。本研究对稻瘟病抗性遗传规律进行了一些探讨,这对选育抗病品种、品种合理布局、制定防治措施和筛选1套单基因鉴别品种均有其重要意义。     

吉林省水稻新品种(系)稻瘟病抗性鉴定

2001～2003年对参加吉林省区域试验的23个水稻新品种进行了3年的苗期人工接种和异地病圃自然诱发抗稻瘟病的鉴定。结果表明,所有参试品种对苗瘟和叶瘟的抗性较好,对穗瘟病的抗性表现较差,在所有的参试品种中无高抗穗瘟的品种,所以,在选育过程中应加强对抗稻瘟病品种的研究。     

TRANSACTIONS OF NANJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS ＆ ASTRONAUTICS

Transactions of Nanjing University of Aeronautics ＆ Astronautics （ISSN 1005-1120） is a comprehensive academic publication focusing on the research achievements in aeronautics, civil aviation, astronautics and their theoretical basis. It mainly publishes the papers on advancements in science and technology researches, and significant achievements in researches on aerospace engineering, aircraft design, energy and power engineering, automation engineering, electronic engineering, computer science and application, mechano-electronics, material science and technology, civil aviation and their theoretical basis, such as solid mechanics, fluid mechanics, flight mechanics, flight control, navigation theory, applied mathematics and applied physics as well. It is published quarterly by Nanjing University of Aero- nautics ＆ Astronautics, and has started its publication since Oct. 1982. It is the first ＂Ten-Best Science and Technology Journals＂ in jiangsu Province.     

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。     

稻瘟病抗病育种研究

 自1986至1990年对云南西南175、滇榆1号及滇型杂交粳稻恢复系之一的南25三个丰产而抗瘟性差的品种,用能抗云南优势小种和潜在危险性小种的16个抗病品种作抗源,与它们杂交,共配制19个杂交组合,进行生产品种改造.通过对F₄、F₅和5个高代材料的抗性研究表明,对于抗病亲本为单基因的,其杂交后代宜采用抗病亲本的非致病小种进行混合接种,严格淘汰感病植株,在第5代转入以农艺性状为主并继续用混合接种法淘汰感病植株进行选育;对于抗病亲本为二基因或二基因以上的,F₂、F₃可采用抗病亲本的非致病小种混合接种淘汰感病植株,在F₃根据农艺性状优劣,筛选优良单株,在F₄用抗病亲本的非致病小种分别接种这些单株后代,把反应型相同的归属一类,以后用对应抗病反应的非致病小种混合接种这一类单株后代,定向选育,这样有可能从一个优良组合后代中选育出多个丰产抗病的优良品种.本研究表明,金刚的抗性基因已导入到西南175,大理1001、福锦、密阳23的抗性基因已导入到滇榆1号,这4个高代材料农艺性状较好,通过继续选育有可能成为优良品种.     

稻瘟病抗性基因研究

 本文选用了经抗性鉴定的14个地方品种和生产品种作父本,与广谱感病品种丽江新团黑谷杂交,用对父本非致病的代表菌株在温室对14个组合38套F₂糸统进行人工接种鉴定。结果表明:在测试的14个品种中,除毫薅中杂对所接种菌株的抗性受三对基因控制外,其余品种对所接种的菌株的抗性分别受两对或一对基因控制。并且发现,在两对基因控制的情况中,存在着基因间的互补、重叠和上位作用;在一对基因控制的情况中,有个别基因呈不完全显性。利用日本一套鉴别菌株测定并推断了我省39个品种的抗性类型,结果有8个品种相似城堡一号型(Pi-z^t),6个品种相似Pi-NO₄型(Pi-ta²),相似社糯型(Pi-ta)和爱知旭型(Pi-a)的品种各有2个,类似加贺光型(Pi-i,Pi-k)和关东51型(Pi-k)的品种各有7个,4个品种相似石狩白毛型(Pi-i),其余3个品种相似新2号型(Pi—k^s)。本文研究结果对选育抗病良种及筛选单基因鉴别品种均具有重要意义。     

32份水稻抗稻瘟病材料的SSR遗传多样性分析

为了对抗稻瘟病品种的选育及种质资源保护利用提供依据,利用24对SSR引物对筛选出的32份抗稻瘟病地方种质资源(品种)进行了遗传多样性分析。结果表明:24个位点共扩增出177个等位变异,平均每个位点7.375个,平均Nei’s基因多样性指数为0.7194,平均多态信息含量为0.6735,供试材料整体遗传变异较丰富,粳稻材料稍高于籼稻,但差异不显著;全部供试材料的平均遗传相似系数为0.2799,基因库保存的抗稻瘟病材料间的遗传差异大于近几年收集的地方抗病品种;基于Nei’s遗传相似系数的聚类分析,在0.34水平上将这些材料划分为籼稻和粳稻两个类群,亲缘关系的远近与其地理来源有一定的相关性。     

水稻品种对稻瘟病菌粗毒素的抗性

从黑龙江省代表性灰色梨孢菌株的代谢产物中提取稻瘟病菌粗毒素,以北方农业生产中大面积种植的10个水稻品种为材料,研究了粗毒素对种子萌发、胚芽生长、愈伤组织形成的影响。结果表明,稻瘟病菌粗毒素对水稻种子萌发、胚芽生长、愈伤组织形成的抑制作用呈规律性变化,随着粗毒素质量分数的提高,抑制程度也相应地增强。根据粗毒素对水稻种子萌发、胚芽生长、愈伤组织形成的平均抑制率,龙粳14号、东农418号对粗毒素的毒害作用均表现出较强的抗性,而松粳6号对粗毒素的抗性则相对较弱。     

四川省杂交稻亲本及32份抗源抗稻瘟病基因的检测分析

利用与稻瘟病抗性基因紧密连锁的分子标记进行分子标记辅助选择对于培育抗稻瘟病水稻品种有重要意义.利用与抗稻瘟病基因Pi-9、Pi-2、Pi-kh和Pi-km紧密连锁的分子标记检测分析52份(23份恢复系和29份不育系)杂交水稻亲本材料,结果表明:52份亲本材料中都不含有抗稻瘟病基因Pi-9和Pi-2(Pi-Z5),6份可能含有抗稻瘟病基因Pi-km,5份可能含有抗稻瘟病基因Pi-kh.32份抗源的检测结果表明:32份抗源中都不含有抗稻瘟病基因Pi-9,12份含有Pi-2(Pi-Z5),3份可能含有抗稻瘟病基因Pi-km,6份可能含有抗稻瘟病基因Pi-kh.