曹立勇[1]2002年在《水稻几个重要性状的QTL定位及抗白叶枯病基因分子标记辅助选择》文中指出产量相关性状、株高、抽穗期、耐热性及幼苗活力相关性状为水稻的重要性状，本论文构建了水稻DH、RIL遗传群体，并进行了分子标记遗传作图，在此基础上考察了水稻的上述几个重要性状，定位了这几个性状的QTL，最后应用分子标记辅助选择，进行了水稻白叶枯病抗性基因的转育。主要的研究内容和结果如下：1、以与水稻耐贮藏材料(Daw Dam)有丰富分子标记多态性的常规材料2070、明恢63、Dulur、协青早B为亲本，分别与之杂交，采用改良一步成苗花药培养法对其F_1代进行花药培养，以一步成苗法为对照，评价新方法在构建DH作图群体中的应用潜力。研究结果表明，改良一步成苗法显着地提高了愈伤组织分化率、植株再生率、绿苗率、绿苗素质，且得到的DH系有良好田间表现，是构建DH作图群体的理想方法，但不同基因型间的改进效果表现出一定的差异性，叁个参试组合中Daw Dam／2070、Daw Dam／明恢63的培养效率有较大增幅。利用改良一步成苗法已获得一定数量的DH群体，为开展进一步研究奠定了基础。2、重组自交系群体是构建遗传连锁图谱的最常用群体之一；以中国水稻研究所育成的高产但感穗瘟的品种中156与半矮杆抗稻瘟病品种谷梅2号杂交，建立由304个RIL(重组自交系)组成的品种间重组自交系群体，应用RFLP, RAPD, SSLP, RGA和CG共168个DNA标记，构建了全长为1447.9cM、覆盖水稻基因组12条染色体的连锁图。以中156／谷梅2号304个F_9重组自交系及双亲，于2001年分单季和连晚两季在杭州中国水稻研究所试验场以完全随机区组种植实验材料，记载抽穗期、考种株高、穗长、单株有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率及千粒重等7个性状，将不同季别当作环境因子处理，采用QTLMapper统计软件进行水稻株高、抽穗期和产量性状的QTL定位、上位性分析及其与环境的互作效应分析，同时对株高和单株有效穗数进行了条件QTL定位(剔除抽穗期对株高和单株有效穗数的影响)。上述8个性状共检测到42个主效应QTLs，分别位于除第9染色体以外的11条染色体上，其中只有6个主效应QTLs表现出与环境(季别)之间存在显着互作(GE)。共检测到39对影响株高、抽穗期及产量构成性状的加性×加性上位性显着互作效应，其中株高6对，抽穗期2对，穗长2对，单株有效穗数2对，每穗颖花数9对，每穗实粒数9对，结实率6对，千粒重3对，它们分别解释这些性状总变异的12.12％、1.38％、 3．76％、5．00％、10．24％。20．50％、16．31％和 4．48％。在所有的上位性效应中，多数加性 ＼加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小，没有检测到上位性效应与环境的显着 互作。 在对株高和单株有效穗数条件QTL定位表明，共检测到7个影响株高的主效应QTLS＼ 和3个影响单株有效穗数的主效应QTLS，以及6对影响株高、3对影响有效穗数的上位 性QTLS。在影响株高的 QTLS中，qPH7－1和 qPH10仅表现出与环境的互作；qPH7－2既 表现加性效应也表现出与环境的互作效应，另外4个QTLS未检测出与环境的互作；3 个影响单株有效穗数的叮LS都仅表现为加性效应，而未检测出与环境的互作：检测到 6对影响株高和 3对影响单株有效穗数的上位性互作QTLS，贡献率分别在 1．9％到4．2％ 之间和3．26％到3．％％之间；没有检测到上位性叮L与环境的互作效应。同时也显示抽 穗期这一性状对株高和单株有效穗数QTLS的表达既有抑制作用、也具有较大的贡献率。 3、耐热性是水稻（OI’Ma sa ti va L．）抗逆研究中最重要的性状之一。本研究应 应。 5、选择抗白叶枯病的具Xa－21基因的供体亲本IRBB60与感病的多系l号与R2070 的杂种后代儿）目交。利用与h刁1基因紧密连锁的分子标记p仪248进行Xa上1基因 标记辅助选择抗白叶枯病恢复系的选育，经过多次日交筛选出抗白叶枯病杂交水稻恢】复系，所组配的新组合（中 gA八8006）据初步试种，表现出穗大粒多，株型挺、耐肥 抗倒的特点，2001年参加浙江省“8812”联品，表现抗白叶枯病和稻瘟病，比对照汕 优63增产6．67巩2002年参加南方稻区区试和浙江、江西、湖南等省区试，可望在生 产上应用。
许美容[2]2011年在《非寄主抗性基因介导水稻抗细菌性条斑病的分子机理及水稻抗白叶枯病材料的筛选和QTL定位》文中研究说明由Xanthomonas.oryzae pv. oryzicola(Xoc)引起的细菌性条斑病和由X. oryzae pv. oryzae(Xoo)引起的白叶枯病是水稻生产中危害严重的两种细菌性病害。白叶枯病菌与水稻抗病基因之间存在典型的特异性互作,培育和种植抗病品种是防治水稻白叶枯病最有效手段之一。Xoc与Xoo亲缘关系相近,但是水稻在细菌性条斑病抗性改良方面进展缓慢,其主要原因是水稻对Xoc的抗性由多基因控制。随着分子生物学技术的发展,利用非寄主抗性基因可能是培育广谱持久抗病品种的新途径。本研究一方面利用农杆菌介导法将从玉米中克隆的细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1导入到水稻中,采用全基因组芯片和RT-PCR等方法分析了转基因水稻株系抗细菌性条斑病的分子机理;另一方面采用Xoo代表菌株人工接种水稻回交群体,筛选抗白叶枯病水稻株系,定位数量抗性座位(QTL)。主要研究结果如下:1.携带非寄主抗性基因Rxo1的转基因植株接种Xoc后产生典型的HR表型。组织学分析发现转基因植株的叶片接种后木质素、胼胝质和酚类等基础抗病物质积累增加;过氧化物酶和β-1,3葡聚糖酶等酶类的活性提高。2.利用Affymetrix全基因组芯片,分析Rxo1转基因植株(9804-Rxo1)及其受体(9804)接种Xoc后基因表达谱,鉴定了可能参与抗病反应的主要基因。结果表明接种后36h,在9804-Rxo1和9804中分别有175个和379个基因差异表达,其中175个( Differentially expressed gemes, DRGs)中92.00%的为上调,且多达48.22%的DRGs为防御反应相关基因。在转基因植株中过氧化物酶(Peroxidase, POD)、脂氧合酶(lipoxygenase 2.1, LOX)、病原相关蛋白和萜烯合酶家族蛋白以及C2H2、WRKY与myb类转录因子接种后诱导表达。接种后48h,9804-Rxo1和9804的DRGs分别为2450和1950个,其中HR和SA、ET信号传导途径的关键基因在转基因植株中显着差异表达;SAPK和PPR家族的基因、WRKY和MYB转录因子可能参与抗病反应。3.分析了SAPK家族基因在携带寄主R基因和非寄主R基因水稻株系中的表达谱。携带Rxo1的植株接种Xoc后,4个SAPK上调表达,其中SAPK9快速持续地高水平表达;携带白叶枯抗病基因Xa23的植株接种Xoo后,4个SAPK被诱导表达。此外,抗性株系接种后内源ABA水平上升;结合蛋白质序列分析,推测motif 6 (GM[DE]MPIMHD[GS]DR)和/或motif 7 (IN[QH][FI]L[TN]D[GS]LDDDM)可能与ABA反应相关。4.用8个非目标性状优良的水稻回交群体,人工接种14个Xoo代表菌株,筛选获得23个广谱抗性株系;定位到了65个白叶枯病各小种抗性相关的QTL(包括13个主效QTL),有25个标记至少在3个不同的群体或同一群体的不同菌株环境下被定位到;这25个标记中有9个等位基因的抗性来源于轮回亲本HHZ(加性效应为正);另9个的抗性来源于各供体,其余的7个标记的抗性来源因菌株而异。本研究从分子水平证明了非寄主抗性基因可以在异种植物中介导HR反应,暗示寄主抗病基因和非寄主抗性基因可能有部分相同的抗病分子机制,为深入研究非寄主抗性基因抗病机理提供了理论基础;同时筛选到的广谱抗白叶枯病材料和定位到的主效QTL将为通过分子育种手段改良水稻品种的白叶枯病抗性提供基础材料。
陈天晓[3]2016年在《利用MAGIC群体关联定位水稻白叶枯病抗性QTL及抗性的全基因组预测研究》文中进行了进一步梳理水稻(Oriyza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一,全世界超过一半的人口以稻米为主食。然而,水稻产量易遭受多种病害影响以致减产,其中水稻白叶枯病是我国水稻叁大病害之一。实践证明,挖掘并利用抗性基因培育抗病品种是控制水稻白叶枯病最为经济有效的手段。本研究以8个不同亲本构建的遗传上相互关联的多亲本高代互交系(Multi-parents advanced generation inter-cross,MAGIC)群体,包括2个4亲本群体(DC1和DC2)和1个8亲本群体(8way)为材料,接种我国白叶枯病弱致病力菌株C2、C4和强致病力菌株C5、GD-V,通过关联分析定位MAGIC群体中抗白叶枯病QTL,筛选抗病种质,并利用分子标记对白叶枯病抗性进行全基因组预测研究。由于MAGIC群体可以将遗传研究与育种应用间进行更好的结合,因此是遗传研究和全基因组预测研究的理想群体。本研究获得的主要结果如下：1.群体结构分析结果表明DC1、DC2和8way群体都没有表现出明显的群体结构,由DC1和DC2合并成的DC12群体可以分为2个亚群,由DC1、DC2和8-way合并成的MAGIC Plus群体可以分为3个亚群；连锁不平衡分析结果表明DC1和DC2群体中LD衰减至一半的物理距离大约为2.5Mb; 8way、DC12和MAGIC Plus群体中LD衰减至一半的物理距离大约为1.25 Mb。2.表型鉴定结果表明,大多数亲本对C2和C4菌株表现抗病,而对C5和GD-V菌株表现感病,3个MAGIC群体的病斑长度均出现超亲分离,并呈连续分布。3.通过关联分析,共检测到15个白叶枯病抗性QTL,其中QBbr11-1和QBbr11-2受遗传背景的影响较小,而其它多数QTL的抗性表达均发现存在遗传背景效应,即其在一个背景中具有抗性效应而在另一背景中不具有抗性或者抗性效应发生明显变化,对这部分QTL的育种应用需要充分考虑背景因素。通过多群体联合定位,发现QBbr11-2的抗病效应仍然较高,具有进一步的遗传和育种研究价值。4.从3个群体中筛选出8份不同抗病QTL聚合的抗病材料,结合抗性表型结果,认为主效抗病QTL与微效抗病QTL的结合,可以显着提高抗性水平。筛选到8份具有不同抗病QTL的聚合系,可以作为抗白叶枯病育种中间材料。配制了抗病材料与感病材料间的次级分离群体,将为进一步挖掘精细定位抗白叶枯病基因/QTL奠定了基础。5.以DC1和DC2群体为训练群体,8way群体为验证群体,利用全基因组标记对C2菌株抗性和GD-V菌株抗性进行预测。结果显示,单个训练群体对C2菌株抗性的预测准确度显着高于对GD-V菌株抗性的预测准确度,而使用联合预测对GD-V菌株的预测效果总体上比单群体预测效果好；对于C2菌株联合预测与单个训练群体预测结果间没有显着差异。
陈惠兰[4]2000年在《我国南方稻区稻瘟病菌群体结构及水稻和大麦抗病QTL的比较作图》文中研究指明稻瘟病和白叶枯病是水稻中发生最严重的两种病害，已成为水稻稳产的重要限制因子。本研究利用来自我国南方稻区的稻瘟病菌构建的群体、生产上广泛应用的强优势籼型水稻杂交组合珍汕97×明恢63的F_(9-10)重组自交系(RIL)群体和大麦Harrington×TR306的双单倍体(DH)群体(北美大麦作图计划惠赠)以及致病性不同的3个稻瘟病菌和4个白叶枯病菌，研究了我国中南方稻区的稻瘟病菌群体的致病型构成及地理分布、水稻抗稻瘟病和白叶枯病的主效基因和QTL以及抗稻瘟病QTL在水稻和大麦中的共线性关系。主要研究结果如下： 1 我国南方稻区(含12个省份)稻瘟病菌群体结构分析 从1100份稻瘟病标样中分离了1，923个稻瘟病菌单孢，并从中挑选792个具代表性的单孢在两套近等基因系(NILs)共13个鉴别品种上进行了接种鉴定。结果显示：稻瘟病菌群体的构成很复杂，基于籼型NILs鉴别品种有48个致病型(小种)，粳型NILs鉴别品种有82个致病型；不同的省份致病型的组成和频率不同，多样性系数也不同；不同抗性基因对我国南方稻区稻瘟病菌的抗性差异很大，以Pi2和Pi1的抗病谱最宽。 2 水稻和大麦抗病QTL的比较分析 在水稻中利用区间作图法共检测到8个抗稻瘟病QTL，用基于复合区间作图法定位了17个QTL，两种方法定位的最大QTL均位于第2染色体标记RM213与RM208之间。LOD值分别高达32.30和52.01，能解释的变异方差分别高达51.7％和55.20％，是一个主效QTL，它能抗所测试的3个菌株。在大麦中利用区间作图法检测到8个抗稻瘟病QTL，分布于3条大麦染色体上；用复合区间作图法检测到9个抗稻瘟QTL，有5个QTL与区间作图法定位的位置一致，有3个位置相近。两种方法定位的效应最大的QTL均位于大麦第7(5H)染色体上标记MWG914的附近，分别解释31.4％和22.99％的变异方差。 水稻和大麦中抗稻瘟病QTL有4对共7个具有同源性，即水稻中的qld9、qll9和大麦中的qld5Ha之间，水稻中的qld8、qln3分别和大麦中的qld5Hb、qln5H之间具有同源性。 利用区间作图法在水稻RIL群体中检测到的抗白叶枯病QTL有15个，其中有3个是主效QTL，分别位于第11染色体Y6854L与RM224之间、Y2668LA与L1044之间和第12染色体R887与G1314b之间。利用复合区间作图法也定位了3个主效QTL，在第12染色体上针对PXO339菌株的QTL与区间作图结果一致，在第11染色体上针对JL691菌株的QTL与区间定位的位置紧密连锁，均在标记RM224附近，针对PXO61菌株的QTL在Y6855RA与R543a之间，另外还定位了5个微效QTL。 在两个群体的所有抗病性状中，QTL的抗性大多来自明恢63或TR306的等位基因，但也有的来自珍汕97或Harrington的等位基因。 3 水稻抗稻瘟病和抗白叶枯病主效基因的定位 在水稻第2染色体长臂近末端，定位了一个抗稻瘟病菌株F1366的主效基因Q2，分别距RMZ13和RM2()8为5.gcM和4.6cM。在第12染色体定位了抗菌株PX0339的主效基因XaZ万(l)，它是一个至少在成株期完全显性的抗白叶枯病新基因，分别距离分子标记R887和G1314b为2.scM和6.3cM;在第11染色体定位了两个抗不同白叶枯病菌株的主效基因:QjjJ抗JL691，分别距离Y6854L与RM224为3.1。M和22eM;Q/jp抗pxO61，分别距离Y6855RA和R543a为3 .leM和4.seM。4水稻对稻瘟病和白叶枯病抗性及大麦对稻瘟病抗性的上位性分析 利用双向方差分析，结果表明水稻绝大多数染色体和大麦全部染色体之间各自分布着数量不等的3种类型卜位性，并均以1卜Q1’l‘川卜QTI的互作类型为最名.1!:叮L与盯L的互作类型次之，Q1’L与Ql’L的互作类型为最少。水稻群体中抗稻瘟病性状和抗白叶枯病性状的二位点互作效应分别能解释变异方差的2.6q0一9.6%和1.4%一9.4%，而大麦群体中的二位点互作效应能解释变异方差的5.1%一20.5%。
于彦春[5]2004年在《水稻矮杆、脆茎突变体dwb1的定位及水稻白叶枯病抗性的遗传机理研究》文中进行了进一步梳理植物细胞壁是由纤维素等物质构成的网状结构，对细胞、组织和植物体起着重要支持作用。植物机械强度反映了细胞壁的物理特性，也为作物适应于不同的栽培环境提供了条件。水稻株高是决定产量的重要因素，为了理解水稻植株机械强度的控制机制和植物细胞壁生物合成的分子机理以及与植株高度间的关系，我们从转基因的粳稻恢复系C418的T1代中分离了一个水稻脆秆突变体。该突变体还表现出植株显着变矮的多效表型，因此将其命名为dwb1(dwarf and brittle 1)。遗传分析表明该突变体的表型受隐性单基因控制。等位性实验证明该突变体与已报道的水稻脆秆突变体bc1—bc3(brittle culm1—3)均不等位，表明其为一个新的脆杆突变体。细胞壁形态学观察和生化分析的结果显示，DWB1基因的突变引起了机械组织细胞壁纤维素含量减少。这些结果暗示dwb1脆嫩性状是细胞壁缺陷的结果。突变体dwb1的矮杆表型被划分为四种矮杆中的一类一dn型，有关这种类型突变体的精细定位的报道并不多见。激素处理的结果显示，dwb1的矮杆性状表现为GA不敏感型。为了研究DWB1基因的功能，我们从大约8，000株F_2群体中挑选出2056个突变个体用作定位群体，用图位克隆的方法精细定位了DWB1基因。首先将DWB1基因定位在水稻第9染色体的着丝粒附近区域。通过构建覆盖DWB1位点的BAC克隆重迭群，最后将DWB1位点定位在143kb的基因组DNA区域。DWB1基因的分子定位为以后的基因克隆及功能分析打下了良好的基础。
钟代斌[6]2000年在《水稻抗白叶枯病和抗倒伏性的分子剖析》文中提出水稻是我国主要粮食作物之一。水稻的许多重要农艺性状大多是数量性状，其中包括株型、产量、米质和抗性等。这些性状一直是水稻遗传改良的重点。抗倒性是株型及产量改良的重要目标性状之一，因而研究水稻抗倒性有关性状的遗传基础具有十分重要的理论和实践意义。抗病育种也是我国水稻改良的重要内容，白叶枯病是我国乃至世界水稻生产的重要病害之一，对白叶枯病主基因抗性（质量抗性）研究较为深入，而对水平抗性（数量抗性）的研究和利用却较少。近年在水稻分子标记技术及基因组研究方面的深入发展为研究这些数量性状提供了新的手段和方法。 本研究以一套由Lemont/特青衍生的重组自交系群体（F_(14)）为材料，构建一个以PCR标记为主的分子连锁图谱；1999年旱季和雨季在菲律宾国际水稻所对该重组自交系进行试验，考查了水稻15个抗倒伏的组分性状及落粒性；对该群体用菲律宾6个白叶枯病菌小种进行了田间接种评价。主要结果如下： 1．构建了一个具有256个遗传标记，分布较好的完整的分子连锁图谱，其中包括115个SSR标记、84个RAPD标记、47个RFLP标记、7个同功酶标记和3个形态标记。该图全长1938.8cM，标记间平均距离为7.6cM。70％的标记位点在RI群体中分离比例为1:1，而30％标记位点偏离孟德尔期望值。偏分离标记主要分布于染色体6、7、8和11的末端。Lemont基因型在群体中占46.1％。该遗传图谱中SSR标记和RFLP标记与康耐尔大学的图谱上的顺序一致。该图谱适合于对该群体进行持续性的遗传研究。 2．研究了与水稻抗倒伏性有关的叁组性状共15个，包括茎杆基部节间有关性状4个、株高及组分性状6个和基本营养生长有关性状5个。除株高、伸长节间数和第叁节间长外，所有性状在双亲之间均存在显着或极显着差异。几乎所有性状在重组自交系中的分离均表现有双向越亲分离。利用QTLMapper 1.0对各性状进行QTL定位分析，15个抗倒有关性状共检测到65个分布于19个基因组区域的显着的主效QTL及68对显着（P＜0.001）的互作位点。各性状QTL个数由3个到7个不等，单个QTL解释的遗传变异范围在5.0％到34.3％之间，每一性状均有来自某一亲本的增效和减效的QTL存在。在所检测到的68对互作中，只有一对是发生在主效QTL位点之间，另有11对发生在QTL位点与非连锁标记位点之间，其余互作均发生在非连锁标记位点之间。这些QTL和互作标记位点有利于阐明水稻抗倒伏性的遗传机制，也为标记辅助选择改良水稻抗倒伏性提供0I 了理论依据。 3．研究了菲律宾6个白叶枯病菌小种在RI群体中的表现，接种鉴定结果表明：来 自特青的主基因厂b4）抗小种1、小种4和小种5，定位于染色体11上AJ1306一IUi224 区间内；Xa4对小种1、4和5的抗性表现为显性主基因遗传，Lemont感所有6个小种。 当用6个小种接种RI群体时，RI群体对6个小种的反应均表现有超亲分离，特青等位基 因在 XQ4位点可分别降低 4．scm、2．6cm和 4．scm的病斑长度。同时还定位了 12个主效 QTL及 23对显着的互作位点与对 6个白叶枯病菌小种抗性有关。12个 QTL分布于水稻 12条染色体的 9条上，每个 QTL对 2－6个小种有效。对小种 2、5和 6，各检测到 8个 QTL； 对小种 1和 4，各检测到 7个 QTL；对小种 3，只检测到 3个 QTL。QBb］二位于染色体 12 上 RM247－OSR20的区间内，该QTL对所有 6个小种均有效应，其中对小种 5和 6的效 应最大。对小种1、2、5和6，各检测到3对互作；对小种3和4，分别检测到7对和4 对互作。在这些互作中，只有一对是发生在QTL之间的互作（小种3），而大多数互作是 发生在非 QTL之间的互作。互作对小种 3的效应最大。 4．在水稻收获脱粒过程中，落粒性是影响籽粒产量损失的重要因素。本研究定位了 6个控制水稻落粒性的 QTL和 5个控制每穗粒数的 QTL，其中一个控制落粒性的 QTL具 有较大的效应，定位于染色体2（QSh 2），单独贡献率为23二％。6个控制落粒性的QTL累 加贡献率为67．7％，同时检测到4对互作影响落粒性，每对互作贡献率在3．8％·4．8％之间。 5个控制每穗粒数的 QTL累加贡献率为 61．8％，其加性效应范围在门．二－22．4粒之间，其 中QGh4效应最大，单独贡献率为22．3％。还检测到4对互作影响每穗粒数。 以上结果为标记辅助选择改良水稻抗倒伏性、抗白叶枯病及落粒性提供了理论依 据，同时也有利于进一步阐明水稻抗倒伏性的遗传机制，有利于累加抗性基因／QTL提高 水稻对白叶枯病的抗性水平，也有利于进一步弄清水稻落粒性的遗传机制。
周国强[7]2010年在《水稻抗白叶枯病性状的鉴定、遗传分析和QTL定位》文中研究表明水稻是重要的粮食作物,水稻白叶枯病(bacterial blight, BB)是危害水稻的重要病害之一。白叶枯病是由革兰氏阴性菌黄单胞水稻变种(Xanthomonas oryzae pv. Oryzae,Xoo)引起的一种细菌性叶斑病,在自然条件下,病菌通常由水孔或伤口侵入植株体内,沿叶脉产生白色病斑,导致稻谷减产,米质下降。防治水稻白叶枯病最经济有效的方法是选育抗白叶枯病新品种。近年来有关水稻抗白叶枯病基因的理论及应用研究已经取得了显着进展,通过图位克隆等方法已经从一系列的抗病品种中鉴定并克隆了部分抗病基因。目前已经鉴定出约30个白叶枯病抗性基因,其中Xa21、Xa1、Xa26, Xa27, xa5和xal3得到分离和克隆。由于野生稻蕴含有抗水稻白叶枯病基因,因此,从野生稻中挖掘新的抗性基因对水稻抗病新品种的培育和利用具有重要意义。本课题组前期利用原生质体不对称体细胞杂交技术,将疣粒野生稻(Oryza meyeriana L.)高抗白叶枯病性状转入到栽培稻“大粒香”(Oryza sativa L. ssp. japonica)中,从而获得了多份抗白叶枯病的后代,其中一份高抗病的后代材料Y73经过初步的抗谱检测和抗性基因的等位分析表明其携带有抗白叶枯病的新基因,因此它是克隆抗病新基因、研究抗病机理和培育抗性新品种的优良材料。本研究利用田间病斑调查,分析比较Y73的抗谱；通过与高感品种IR24 (Oryza sativa L. ssp. indica)回交构建F2分离群体,利用峰谷法分析抗病性状的遗传规律,利用从中选出的极端表型群体,对抗病基因进行初步定位；利用单粒传的方法构建了Y73和IR24的重组自交系(recombine inbred line)群体,使用该群体对Y73高抗性状进行QTL定位；用QTL中的高抗群体与IR24多轮回交,在QTL连锁分子标记的辅助下,构建单染色体片段替换系(single chromosome segment substitution line, SCSSL),分离出单个基因。为进一步抗病基因的精确定位、克隆和功能机理研究奠定了基础。本研究已取得的研究结果如下：1.抗谱调查的结果表明,Y73获得了疣粒野生稻对白叶枯病的抗性,比大粒香和IR24具有更高的抗病性,且其抗谱不同于已知的抗性基因。遗传分析表明Y73的抗性由隐性基因控制,但其分离规律不符合单基因的遗传模式。2.利用极端高抗和高感的F2群体将Y73的抗病位点初步定位于第1、第3和第5染色体上3个不同的分子标记区间。极端表型群体扩大到一般抗病群体,标记的连锁效应明显减弱,未能进一步缩小定位区间,说明在极端表型群体中聚合的抗病位点在扩大的群体中出现了分离。3.构建了高代重组自交系分离群体(F6,308个单株)进行抗病QTL分析。3个QTLs(分别命名为qRl,qR3和qR5)分别被定位于以下3个区间：第1号染色体的两个分子标记R01D124和RM1361之间,其贡献率为29%；第3号染色体R03D143和R03D159之间,其贡献率为17%；第5号染色体RM7081和RM233B之间,贡献率为37%。4.构建了高抗株系与IR24的多代回交群体,在QTL连锁分子标记的辅助下,从中逐步筛选包含抗性位点的单染色体片段替换系。目前已经分离得到了具有第1号染色体抗性位点区段来自Y73,剩余染色体来自IR24的株系,第3和第5号染色体的单染色体片段替换系正在构建过程中。
付志英[8]2006年在《聚合水稻抗病虫基因的分子标记辅助选择》文中研究表明水稻是世界上重要的粮食作物，也是病虫害最严重的作物。稻瘟病、白叶枯病、螟虫、褐飞虱则是危害水稻生产最严重的病虫害，被称之为水稻的“两病两虫”。长期实践表明，培育抗病虫新品种是最经济有效的防治这些病虫害的方法。本研究在前人研究的基础上，利用抗白叶枯病主效基因Xa23的分子标记C189(EST标记，共显性)，抗稻瘟病主效基因Pi9的分子标记pB8(SCAR标记，显性)，抗褐飞虱主效基因Bph14的分子标记MRG2329(SSR标记，共显性)以及抗鳞翅目害虫双价基因(Cry1Ac／CpTI)，通过标记辅助选择培育了一批单抗、双抗和多抗的水稻材料，为进一步开展水稻抗病虫标记辅助选择育种创造了条件。主要结果如下： 1．通过标记辅助回交育种，分别将Xa23、Pi9和Bph14基因导入到15个受体亲本(12个优良恢复系和3个保持系)中。目前15个受体亲本均已经获得携有Xa23、Pi9或Bph14单个抗性基因的水稻BC_2植株。将再进行一次回交，两次自交构建一批分别携带Xa23、Pi9或Bph14单个抗性基因的水稻近等基因系。 2．采用回交育种结合标记辅助选择的方式构建15个水稻受体亲本的双抗病或双抗虫近等基因系。其中以明恢86为受体材料，获得聚合Pi9和Xa23双抗病基因的纯合株系，对其中的5个纯合株系进行稻瘟病、白叶枯病的室内抗性鉴定显示：分子检测和室内抗性鉴定的符合率为100％。以闽恢3139为受体材料获得的27株双抗病植株，结合农艺性状选择，对其中10株和受体亲本相似的单株进行了背景分析。利用较均匀分布于12条染色体、亲本间表现多态的76个SSR标记进行的分析发现：10个单株的背景回复率平均为82.24％，最高者达到90.79％。 3．获得4个叁抗(Pi9、Xa23及Cry1Ac／CpTI)纯合株系，室内稻瘟病、白叶枯病抗性鉴定显示4株全抗稻瘟病和白叶枯病，同时对Cry1Ac基因的表达进行了ELISA分析，结果发现：Cry1Ac基因的表达率为100％。暗示这些植株可能具有较好的抗螟虫特性。另外，我们已经获得携带四个抗性基因的F_1单株26株。这些研究为构建一套携带叁个(Pi9、Xa23及Cry1Ac／CpTI)及四个(Pi9、Xa23、Cry1Ac／CpTI及Bph14)抗性基因的水稻近等基因系奠定了良好的基础。
王兴春[9]2003年在《水稻白叶枯病抗性基因xa-5的转育及多抗材料的构建》文中提出稻瘟病、白叶枯病、白背飞虱和褐飞虱是水稻生产上的主要病虫害，培育和推广抗性品种是持续控制病虫害流行最经济、安全、有效的措施。然而，目前生产上推广的多为单抗品种，仅能抵抗某种病虫的危害，并且其抗性是由主效基因控制的，一般只能维持3～5年时间。聚合多个抗性基因或利用微效多基因是延长抗病虫品种抗性周期的最有效办法；构建对多种病虫害有较好抗性的多抗材料，是未来抗性育种的发展方向。 本研究将分子标记辅助选择和花药培养等现代生物技术与回交转育等传统技术有机结合起来，建立了快速转育和聚合水稻抗性基因的技术体系。并应用该体系，以五丰占2号为轮回亲本，IRBB5为非轮回亲本，经过一次回交，成功地将抗白叶枯病隐性主效基因xa—5快速转育五丰占2号中，获得了将白叶枯病抗性隐性主效基因与微效多基因聚合，且抗稻瘟病、白背飞虱和褐飞虱的材料。主要研究结果如下： 1．IRBB5携带有抗白叶枯病隐性主效基因xa-5，其与感病亲本蜀恢162所配组合的分离后代表现了一对隐性主基因的分离比：五丰占2号的白叶枯病抗性受微效多基因控制，基因效应分析表明，该性状符合加性-显性模型，以加性效应为主。 2．在五丰占2号2／IRBB5的B_1F_1群体中，白叶枯病抗性达到五丰占2号水平的植株数占68.3％，说明一次回交就可选育到白叶枯病抗性与五丰占2号水平相当又携带有xa-5基因的植株。 3．设计出一条新的与白叶枯病抗性基因xa-5紧密连锁的CAPS引物5′CCAGACACCACTGCACATTC3′，该引物GC含量适中，扩增效率更高。然而，对双亲扩增产物的测序结果表明，扩增产物序列同源性很高，达96％，不能设计出叁条特异引物，进行叁引物标记。因此，要简化xa-5分子标记程序还须另寻它法。 4．接种花药25560枚，出愈数为1536个，出愈率为6.0％；得到62株绿苗，绿苗率为0.24％。其中，一次成苗培养基、M_8培养基和SH培养基花培绿苗率分别为0.37％，0.21％和0.14％，表明一次成苗培养基更适合于本研究的籼稻花药培养。 5．花药培养和分子标记辅助选择等现代生物技术与传统回交育种技术的有机结合，大大加快了多抗材料构建的进程，从配组到获得聚合纯系只用了 2年时间。6．获得了3份聚合有白叶枯病抗性隐性基因xa－5和微效多基因，且抗稻瘟 病。白背飞虱和褐飞虱的多抗材料。其中WZ高抗白叶枯病，抗稻瘟病。 白背飞虱和褐飞虱。7．多抗品系 WZ的米质结合了双亲的优点，与五车占 2号相比，门项米质 指标中除了 5项相似外，其余 6项得到明显改善，即要自率山 22 ％下降 到 l％，要白度山 4．2％降低为 0．4％，透明度从 3级提高到］级，碱消值 从3．2提高到7．0，胶稠度山59mm提高到78mm，直链淀粉含量从14．7o 提高到 18．4％。说明经过一次回交后，可以剔除某些不良基因，从而选育 出品质较好的多抗品系。
陈利娜[10]2012年在《水稻抗白叶枯病主效QTL的定位与候选基因的筛选》文中认为水稻是重要的粮食作物,由黄单胞杆菌水稻变种引起的白叶枯病是一种严重的水稻病害。采用化学方法防治该病污染环境且效果不佳；利用抗病基因培育抗病新品种是防御该病的一种经济有效的途径。疣粒野生稻(Oryza meyeriana)高抗水稻白叶枯病,其抗病基因在水稻新品种的培育中具有广阔的应用前景。然而由于疣粒野生稻和栽培稻杂交不亲和,其抗病基因的克隆工作一直进展缓慢。在以前的工作中,我们利用不对称体细胞杂交的方法将疣粒野生稻高抗白叶枯病特性导入到了栽培稻中,获得了以栽培稻为传背景的高抗白叶枯病的水稻新种质Y73,并对Y73进行了抗病数量性状位点(quantitative trait loci,QTLs)的定位,从中鉴定到位于第5号染色体上的一个QTL对Y73抗性的贡献率最大(约37%),初步命名该QTL为qR5(QTL for Resistance on chromosome5)。本研究在前面工作的基础上,对抗白叶枯病主效QTL qR5进行了精细定位和候选基因的筛选,取得的主要结果如下：1、基于前期抗性QTL分析,qR5被初步定位在第5号染色体上的分子标记R05D87和RM6360之间。利用来自水稻12条染色体上的分子标记,分析Y73/IR24高代回交群体BC4F2,获得了遗传背景纯化为感病亲本IR24的具有单个抗性位点的单染色体片段替换系(chromosome segment substitution lines, CSSLs)单株2CK6-5。2、以2CK6-5和感病品种IR24为亲本构建定位分离群体,对qR5进行了精细定位,最终将qR5定位于分子标记RM3476和RM18910之间。依据水稻基因组数据库网站(http://rapdb.dna.affrc.go.jp/, RAP-DB),两个分子标记之间的物理距离约为220kb。3、利用Solexa技术对Y73进行了全基因组重测序分析,在定位区间内获得了38个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)突变位点和38个插入／缺失(Insert/Deletion, InDel)突变位点。基于水稻基因组数据库网站(http://rapdb.dna.affrc.go.jp和http://rice.plantbiology.msu.edu/),对获得的76个突变位点进行基因注释,共得到24个相关基因。4、对重测序所预测的突变进行序列克隆和测序验证,结果显示叁个相关基因(Os05g0481500、Os05g0490300-01和Os05g0485000)的突变真实存在,推测叁个基因中可能存在qR5的候选基因。本研究的结果为qR5候选基因的克隆、抗性机理的研究以及该基因在分子标记辅助育种中的应用提供了重要的基础。
参考文献：
[1]. 水稻几个重要性状的QTL定位及抗白叶枯病基因分子标记辅助选择[D]. 曹立勇. 浙江大学. 2002
[2]. 非寄主抗性基因介导水稻抗细菌性条斑病的分子机理及水稻抗白叶枯病材料的筛选和QTL定位[D]. 许美容. 中国农业科学院. 2011
[3]. 利用MAGIC群体关联定位水稻白叶枯病抗性QTL及抗性的全基因组预测研究[D]. 陈天晓. 扬州大学. 2016
[4]. 我国南方稻区稻瘟病菌群体结构及水稻和大麦抗病QTL的比较作图[D]. 陈惠兰. 华中农业大学. 2000
[5]. 水稻矮杆、脆茎突变体dwb1的定位及水稻白叶枯病抗性的遗传机理研究[D]. 于彦春. 浙江大学. 2004
[6]. 水稻抗白叶枯病和抗倒伏性的分子剖析[D]. 钟代斌. 中国农业科学院. 2000
[7]. 水稻抗白叶枯病性状的鉴定、遗传分析和QTL定位[D]. 周国强. 浙江师范大学. 2010
[8]. 聚合水稻抗病虫基因的分子标记辅助选择[D]. 付志英. 福建农林大学. 2006
[9]. 水稻白叶枯病抗性基因xa-5的转育及多抗材料的构建[D]. 王兴春. 中国农业科学院. 2003
[10]. 水稻抗白叶枯病主效QTL的定位与候选基因的筛选[D]. 陈利娜. 浙江师范大学. 2012
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