水稻不育系康丰A稻瘟病抗性的遗传分析和基因定位

摘要

稻瘟病是全世界范围内分布最广、危害程度最大的稻作病害，选择抗性品种用于研究抗瘟基因的遗传规律和开展抗性基因的定位与克隆具有十分重要的意义，发现、利用和聚合稻瘟病抗性基因将是开展稻瘟病抗性育种的工作重点。本研究以三明市农科院选育的抗稻瘟病三系不育系康丰A为研究材料，采用康丰B（康丰A的同型保持系）、感病品种丽江新团黑谷（LTH），以及以康丰B为母本，丽江新团黑谷为父本配制杂交组合获得F1后经自交构建的F2群体为遗传群体材料，利用初步筛选的12JL-606-1、12JL-907-1、12YT-两优2186-1、13YT-本地冬-1、13TN06-5和12JN-两优084-3等6个稻瘟病菌株进行亲本抗性分离试验，最终确定12JL-907-1为试验菌株对遗传群体进行接种、记载观察、统计与遗传分析；采用稻瘟病菌株12JL-907-1侵染F2遗传群体材料，获得极端感病单株，与抗病亲本康丰B单株、感病亲本LTH单株和抗病F2单株共同组成的稻瘟病抗性基因定位群体，利用隐性群体分析法（RCA）结合分离群体分析法（BSA），采用Mapmaker/3.0软件，对康丰A（B）的抗病基因进行SSR连锁性分析与位点预测。主要研究结果如下：
　　1、康丰A（B）对供试的6个菌株均表现出极端抗病反应（HR），说明康丰A（B）对福建省水稻主要产区稻瘟病群体具有良好的抗性。利用菌株12JL-907-1对1960株F2代单株进行喷雾接种，出现3:1的抗感分离比（1492R:468S），表明康丰A（B）对菌株12JL-907-1的抗性由一对独立遗传的细胞核显性基因控制，暂时命名为Pi-kf2(t)。
　　2、通过筛选均匀分布在水稻1～12号染色体上的554对SSR引物对康丰A（B）和丽江新团黑谷（LTH）的DNA进行SSR多态性引物筛选，发现对亲本PCR扩增产物具有多态性的引物58对，所占比例为10.5％。再通过F2群体抗、感基因池多态性筛选，结果发现共有6个SSR标记引物对抗、感基因池PCR扩增产物表现出多态性。进一步利用利用隐性群体分析法（RCA）结合分离群体分析法（BSA），对康丰A（B）的抗病基因进行SSR连锁性分析，以对菌株JL-907-1极端感病的344株极端感病F2单株为作图群体，采用Mapmaker3.0/MapDraw软件，对紧密连锁的SSR标记和抗稻瘟病基因进行遗传连锁分析并作图，将康丰A稻瘟病抗性基因Pi-kf2(t)初步定位在第6号染色体，处于第6号染色体中上部，具体位于SSR引物RM7572和RM19730之间，Pi-kf2(t)与RM7572之间的相对遗传距离为1.3cM，与RM19730之间的相对遗传距离为5.7cM。
　　3、通过比对Orygenesdb和Gramene等数据库结合国家水稻数据中心（http://www.ricedata.cn/index.htm）稻瘟病抗性基因位置的报道，对6号染色体上已定位的稻瘟病抗病位点的物理位置进行分析，并与Pi-kf2(t)进行比对，结果表明，两个SSR标记引物（RM7572~RM19730）之间尚未有已定位到的抗稻瘟病基因。因此，康丰A（B）所含稻瘟病抗性基因Pi-kf2(t)有可能是一个新的抗稻瘟病基因。

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引言

第一章 文献综述

1．稻瘟病

1.1稻瘟病的发生与危害

1.2稻瘟病的致病机理

2．水稻稻瘟病抗性的鉴定与遗传

2.1水稻稻瘟病抗性类型

2.2水稻稻瘟病抗性的鉴定

2.3水稻稻瘟病抗性的遗传

3. 水稻稻瘟病抗性基因的定位和克隆

3.1遗传载体的构建

3.2分子标记在水稻基因定位与克隆研究中的应用

3.3已定位的水稻稻瘟病抗性基因

3.4水稻稻瘟病抗性基因的克隆

4．水稻稻瘟病抗性育种

4.1杂交育种

4.2分子标记辅助选择育种

4.3转基因育种

5．本研究的目的和意义

第二章 康丰A稻瘟病抗性基因的遗传分析

1．材料与方法

1.1试验材料

1.2 试验方法

2．结果与分析

2.1 供试稻瘟病菌株产孢分析

2.2康丰A对稻瘟病菌株的抗感反应

2.3 F2群体对稻瘟病菌株12JL-907-1的抗性遗传分析

3．讨论

第三章 康丰A抗稻瘟病基因的定位

1．材料与方法

1.1试验材料

1.2 试验方法

1.3SSR标记引物与抗病基因的连锁分析

2．结果与分析

2.1SSR标记的多态性筛选

2.2康丰A（B）抗稻瘟病基因的定位

2.3F2分离群体遗传图谱的构建

2.4康丰A（B）稻瘟病抗性基因Pi-kf2(t)的预测

3．讨论

第四章 全文结论

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的学术论文