在优质水稻保持系博ⅢB中聚合抗稻瘟病基因Pik-h和Pi-ta以及稻瘟病菌的分离

摘要

水稻占世界粮食生产总量的四分之一，是世界最重要的三大粮食作物之一，对人类粮食的供给有着巨大的价值。稻瘟病是危害水稻安全生产的主要病害之一，分布于世界各个稻区。生产实践证明，充分利用现有基因资源，同步改良水稻对稻瘟病的抗性，陪育与利用抗稻瘟病的水稻新品种，是实现水稻安全生产的最经济与最有效的方法。
　　 本研究利用农艺性状优良但含有感稻瘟病基因pi-ta的水稻保持系博ⅢB作为轮回亲本，以含抗稻瘟病基因Pik-h和Pi-ta的材料Tetep为供体亲本，利用分子标记辅助选择技术，并结合传统育种方法，运用紧密连锁的分子标记，并跟据田间表现，对目标基因Pik-h和Pi-ta进行检测。从种植材料的田间采集感病植株的稻穗，进行稻瘟病菌的分离。
　　 获得以下结果:
　　 1、利用标记RM224、YL155/YL87和YL183/YL87对亲本、F1代及回交后代进行遗传多态性分析，结果表明这三对标记在亲本、F1代及回交后代中均表现出良好的多态性。这些标记在各分离世代中能准确检测到与供体亲本相同的基因，说明利用这些标记对Pik-h、Pi-ta和pi-ta基因的选择是准确有效的。
　　 2、本研究通过传统育种方法结合分子标记辅助选择技术，将抗稻瘟病基因Pik-h和Pi-ta聚合到博ⅢB中，获得了33株含有Pik-h和Pi-ta基因的BC3F1代材料，丰富了水稻抗稻瘟病育种的原始材料。
　　 3、本研究从材料种植的田间分离得到了53株稻瘟病菌，可以利用这些菌株可对材料的抗性做进一步的鉴定，为进一步开展Pik-h和Pi-ta基因的抗性育种打下了基础。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 水稻稻瘟病概述

1．1．1 稻瘟病生物学特性

1．1．2 稻瘟病菌的致病过程

1．1．3 稻瘟病菌与水稻的互作机制

1．2 水稻抗稻瘟病基因的研究进展

1．2．1 水稻抗稻瘟病基因的定位

1．2．2 水稻抗稻瘟病基因的克隆

1．3 水稻稻瘟病抗性基因育种研究进展

1．3．1 杂交育种

1．3．2 基因工程育种

1．3．3 分子标记辅助育种

1．4 本研究的目标

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 供体亲本材料

2．1．2 轮回亲本材料

2．1．3 水稻稻瘟病菌

2．2 方法

2．2．1 聚合技术路线

2．2．2 水稻杂交技术

2．2．3 分子标记辅助选择

2．2．4 田间种植

2．2．5 稻瘟病菌的分离与培养

3 结果与分析

3．1 对水稻基因组DNA的检测

3．2 确定引物的退火温度

3．2．1 引物RM224的退火温度

3．2．2 引物YL155/YL87的退火温度

3．2．3 引物YL183/YL87的退火温度

3．3 对亲本多态性的检测

3．3．1 分子标记TRS26对基因Pik-h在亲本中多态性的检测

3．3．2 分子标记RM224对基因Pik-h在亲本中多态性的检测

3．3．3 分子标记YL155/YL87对基因Pi-ta在亲本中多态性的检测

3．3．4 分子标记YL183/YL87对基因pi-ta在亲本中多态性的检测

3．4 对抗稻瘟病基因Pik-h在各世代中的分子标记检测

3．4．1 分子标记TRS26对基因Pik-h在F1中的检测

3．4．2 分子标记TRS26对基因Pik-h在BC1F1中的检测

3．4．3 分子标记TRS26对基因Pik-h在BC2F1中的检测

3．4．4 分子标记RM224对基因Pik-h在BC3F1中的检测

3．4．5 分子标记RM224对基因Pik-h在BC3F2中的检测

3．5 对抗稻瘟病基因Pi-ta在各世代中的分子标记检测

3．5．1 分子标记YL155/YL87对基因Pi-ta在F1中的检测

3．5．2 分子标记YL155/YL87对基因Pi-ta在BC1F1中的检测

3．5．3 分子标记YL155/YL87对基因Pi-ta在BC2F1中的检测

3．5．4 分子标记YL155/YL87对基因Pi-ta在BC3F1中的检测

3．5．5 分子标记YL155/YL87对基因Pi-ta在BC3F2中的检测

3．6 对感稻瘟病基因pi-ta在各世代中的分子标记检测

3．6．1 分子标记YL183/YL87对基因pi-ta在F1中的检测

3．6．2 分子标记YL183/YL87对基因pi-ta在BC1F1中的检测

3．6．3 分子标记YL183/YL87对基因pi-ta在BC2F1中的检测

3．6．4 分子标记YL183/YL87对基因pi-ta在BC3F1中的检测

3．6．5 分子标记YL183/YL87对基因pi-ta在BC3F2中的检测

3．7 各回交世代分子标记选择结果

3．8 田间表现

3．9 穗颈瘟的分离培养

3．9．1 穗颈瘟的分离

3．9．2 稻瘟病菌的培养

4 讨论

4．1 分子标记检测的影响因素

4．2 Pik-h基因的分子标记辅助育种

4．3 Pi-ta基因的分子标记辅助育种

4．4 基因聚合对抗性的影响

5 结论

5．1 标记RM224、YL155/YL87和YL183/YL87可用于本研究育种群体

5．2 获得了聚合有Pik-h和Pi-ta基因的抗稻瘟病保持系中间材料

5．3 分离得到了材料种植田间的稻瘟病菌

致谢

参考文献

附录：攻读硕士学位期间参加科研和发表论文情况