江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带Pi-ta和Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因Pi-b频率的提高。四种基因型中,pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0%,其次为Pi-ta/Pi-b,占33.5%,基因型pi-ta/pi-b的分布频率为3.9%,而Pi-ta/pi-b的分布频率最低,只占2.6%。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

Rapid survey for presence of a blast resistance gene Pi-ta in rice cultivars using the dominant DNA markers derived from portions of the Pi-ta gene

The Pi‐ta gene in rice confers resistance to strains of the blast pathogen Magnaporthe grisea (Herbert) Borr. (anamorph Pyricularia oryza Cav.) containing the corresponding avirulence gene AVR‐Pita in a gene‐for‐gene fashion. The Pi‐ta gene is a typical nucleotide‐binding site type resistance gene. Nucleotide sequences distinguishing the resistant Pi‐ta and susceptible pi‐ta alleles were previously identified and used for developing DNA markers for a resistant Pi‐ta haplotype and three susceptible pi‐ta haplotypes. In the present study, the existence of the Pi‐ta gene in 141 rice germplasm accessions was rapidly determined using these markers, and the results were confirmed by inoculating rice germplasm with an M. grisea strain containing AVR‐Pita. The Pi‐ta gene was found in accessions from several major rice producing countries, including China, Colombia, Japan, Vietnam, the Philippines, Iran and the United States. The usefulness of DNA markers for rapid determination of the genotype of rice germplasm was thus demonstrated. The Pi‐ta gene also was found in rice cultivar known to contain the Pi‐ta² gene, although the allelic relationship of these genes remains to be determined. The presence of the Pi‐ta gene in landrace cultivars in several different geographical locations, the Philippines and Vietnam, other indica rice cultivars in China and Colombia suggest that the Pi‐ta gene may have spontaneously originated in indica rice cultivars. These results are useful for incorporating the Pi‐ta gene into advanced breeding lines by marker‐assisted selection for rice breeding programmes worldwide.     

利用分子标记和接种鉴定分析美国水稻育种亲本的稻瘟病抗性

稻瘟病是由真菌Magnaporthe oryzae引起的,水稻与稻瘟病菌的互作符合经典的“基因对基因”学说,抗稻瘟病基因Pi-ta可有效防治携带A VR-Pita1稻瘟菌的侵染.本研究利用位于Pi-ta基因前端的显性 .分子标记YLI53/YL153和位于中间区域的显性分子标记YL155/YL87对39份来自美国的水稻...     

Pi-z、Pi-ta2等基因在云南粳稻稻瘟病抗性育种中的应用

采用与育种同步的抗性鉴定方法,利用日本鉴别菌系作为鉴别标准品种,分析了Pi-z、Pi-ta2等基因2002-2007年在云南水稻稻瘟病抗性育种实践中的表现。结果表明,截至2007年,Pi-z、Pi-ta2 、Pi-zt在云南稻区仍然有利用价值; Pi-ta2叶/穗瘟抗性反应表现明显不一致;Pi-z、Pi-zt在各种育种材料中叶/穗瘟抗性表现一致;在不同抗性组合中,发现Pi-z对育种材料的抗性改良效果更明显。     

江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析

基因Pi-ta和 Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用 Pi-ta和 Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因 Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中 Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带 Pi-ta和 Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因 Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因 Pi-b频率的提高。四种基因型中, Pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0％,其次为 Pi-ta/Pi-b,占33.5％,基因型 Pi-ta/Pi-b的分布频率为3.9％,而Pi-ta/Pi-b的分布频率最低,只占2.6％。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因 Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而 Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因

近年来,优良食味粳稻品种南粳46、南粳5055和南粳9108在江苏等地大面积推广,促进了优质稻米产业的发展。但这些品种均不抗稻瘟病,且缺乏适合在淮北地区种植的中熟中粳型优良食味粳稻品种。本研究以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的江苏抗病、高产粳稻品种武粳15为母本,携带低直链淀粉含量基因Wx-mq的优良食味粳稻品种南粳5055为父本配置杂交组合进行聚合育种。利用Pi-ta和Pi-b基因的分子标记多重PCR体系以及Wx-mq基因的四引物扩增受阻突变体系PCR检测技术,分别在不同的分离世代对目标基因位点进行检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,成功地将Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因聚合于一体,选育出稻瘟病抗性好、食味品质优、产量高的水稻新品系"南粳0051",适合在江苏省淮北地区种植。本研究将三套自主研发的PCR检测体系成功应用于分子标记辅助选择,不仅为水稻多基因聚合育种提供了快捷、高效的选择方法,也为水稻抗病、优质育种创制了新的种质资源。     

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。     

Pi-ta+和Bchi基因双价表达载体构建及水稻的遗传转化

稻瘟病是水稻上最重要的病害之一.本研究所用Pi-ta+基因是一个来自景洪直立型紫秆普通野生稻的基因,该基因属于稀有的抗稻瘟病Pi-ta+等位基因,具有抗稻瘟病的能力;几丁质酶是一种以几丁质为底物的水解酶,它可以降解病原真菌细胞壁中的几丁质,破坏细胞新物质的沉积使病原体死亡.为获得抗稻瘟病的水稻新材料和进一步培育聚合多个抗稻瘟病基因的转基因水稻新品种,本研究采用一种新的方法构建了Pi-ta+和Bchi的双价表达载体pCAMBIA1300-Pi-ta+-Bchi,通过农杆菌介导法转入栽培稻品种云资粳41中,经过一定浓度的甘露糖筛选培养,分化得到的再生苗经氯酚红显色法和PCR检测,获得11棵转基因阳性植株,离体检测证明外源基因的导入增强了转基因水稻的稻瘟病抗性.     

Genetic Analysis of Rice Mutants Identifies a New Locus at the Pi-ta Region Controlling Pathogen Recognition

Understanding the molecular mechanisms of host and parasite interactions should facilitate the development of novel strategies to control plant diseases. Host interactions with biotrophic and hemi-biotrophic pathogens are known to follow a gene-for-gene specificity. The plant expresses a resistance （R） gene that is effective in preventing disease in response to pathogen races expressing the corresponding avirulence gene. We are studying the interaction mechanisms of the R gene, Pi-ta, in rice with the corresponding avirulence gene, A VR-Pita, found in the hemi-biotrophic pathogen, Magnaporthe oryzae （formerly Magnaporthe grisea）. Pi-ta is a putative cytoplasmic receptor with a centrally localized nucleotide-binding site and leucine rich domain at the carboxyl terminus （Bryan et al., 2000; Jia et al., 2000）. AVR-Pita is predicted to be a metalloprotease （Jia et al., 2006b）. The putative processed protein, AVR-Pita176, has been shown to interact with the Pi-ta protein （Bryan et al., 2000; Jia et al., 2000）.     

黑龙江省水稻种质资源抗稻瘟病基因Pi-ta的分子标记检测

为了明确水稻抗稻瘟病基因Pi-ta在黑龙江省种质资源中的分布状况,利用已建立的水稻抗稻瘟病基因Pi-ta显性分子标记对72个黑龙江省主栽品种和优异种质资源进行了分子鉴定。结果表明：合江21、龙粳4号、龙粳10号、龙盾D904、龙花00—485、佳禾早占、龙粳29、龙粳31、龙盾105、龙粳39、垦99639、松粳5号、龙盾306、东农428、东农430、芦苇稻、莲育7—91、龙香稻2号和绥香08—5080共19个品种（系）含有Pi-ta基因。