9个抗稻瘟病基因自然抗性评价及育种应用研究

摘要

培育稻瘟病抗性品种是控制水稻稻瘟病最环保和长效的途径。本研究通过分子标记辅助选择和回交育种的方法，将9个已克隆的稻瘟病抗性基因Pi37、Pit、 Pid3、Pigm、Pi36、Pi5、 Pikh、Pikm和Pb1分别单个导入或两两聚合于四个光温敏核不育系受体亲本Y58S、广占63-4S、C815S和HD9802S，在自然病圃中对这些改良家系的稻瘟病抗性进行考察鉴定，综合评价这9个基因在自然条件下的抗性效应。结果如下:
　　1、得到31个单基因改良家系和22个双基因聚合家系，并对所有实验群体中的每个植株进行分蘖期叶瘟和成熟期穗颈瘟的表型考察。
　　2、自然病圃诱发鉴定表明:相比轮回亲本，单基因改良家系中，携带基因Pid3的植株在4个不育系背景下两年间均表现出极显著的(P＜0.01)叶瘟和穗颈瘟抗性改良;基因Pigm在不同不育系中均表现出一定的稻瘟病抗性改良，除2014年C815S遗传背景和HD9802S遗传背景以及2015年广占63-4S遗传背景的叶瘟抗性未达到显著以外，其它遗传背景的分蘖期叶瘟或成熟期穗颈瘟抗性改良均达到显著（P＜0.05）或极显著水平;基因Pikh、Pi5和Pi37也有类似于基因Pigm的遗传效应，但抗性在苗期叶瘟抗性和穗颈瘟抗性以及不同年度间表现不稳定;基因Pi36和Pit仅在个别不育系遗传背景下表现出抗性;基因Pikm在分蘖期叶瘟表现出极显著抗性改良，而成熟期穗颈瘟则无抗性;基因Pb1由于群体少，未检测到其对稻瘟病的自然抗性。
　　3、双基因聚合家系中，绝大多数家系的抗性都有明显改良。其中，包含Pi37/Pigm、Pid3/Pikh、Pigm/Pid3和Pi5/Pikh等基因组合的抗性有显著的增强且累加效应明显;而包含Pi37/Pikh、Pit/Pigm等基因组合的抗性则无累加效应。
　　本研究综合评估了自然诱发条件下，9个抗性基因及其双基因组合在4个遗传背景下的稻瘟病抗性，对稻瘟病抗性育种具有重要应用价值。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 研究问题的由来

1．2 文献综述

1．2．1 稻瘟病的危害

1．2．2 水稻稻瘟病的抗性类型

1．2．3 水稻稻瘟病抗性的鉴定

1．2．4 已克隆的水稻稻瘟病抗性基因

1．2．5 水稻稻瘟病抗性的遗传

1．2．6 抗稻瘟病基因的育种应用

1．3 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 供体材料

2．1．2 受体材料

2．2 试验方法

2．2．1 稻瘟病自然病圃的建立

2．2．2 试验材料的种植和管理

2．2．3 试验材料构建和技术路线

2．2．4 抗性基因的稻瘟病自然病圃鉴定标准

2．2．5 DNA提取以及SSR标记检测

2．2．6 表型统计与抗性基因的遗传学分析

3 结果与分析

3．1 稻瘟病抗性基因的分子标记辅助选择体系的建立

3．1．1 抗性基因分子标记辅助选择体系的建立

3．1．2 不同遗传背景鉴定群体的构建

3．2 抗稻瘟病供体材料和轮回亲本的自然抗性表现

3．3 不同稻瘟病抗性基因的自然抗性评价

3．4 不同稻瘟病抗性基因聚合效应分析

4 讨论

4．1 稻瘟病自然诱发鉴定优势

4．2 不同年份间稻瘟病鉴定的影响

4．3 不同遗传背景对稻瘟病的抗性影响

4．4 不同基因的稻瘟病抗性差异

4．5 水稻抗稻瘟病的分子育种策略

4．6 小结与展望

参考文献

附录

个人简历

致谢