抗黑条矮缩病转基因水稻育种新材料的创制

发布时间：2019-10-23 09:56

【摘要】：水稻黑条矮缩病是重要的水稻病毒病,严重发生时可造成巨大的产量损失。由于缺乏高抗资源和高效的抗病鉴定方法,使得通过传统育种手段难以培育高抗病品种。本实验室之前证实在水稻中干涉黑条矮缩病毒基因S6(编码RNA沉默抑制子)可获得高抗病转基因水稻,本研究在此基础上进一步采用无标记转化策略,创制具有育种价值的抗黑条矮缩病转基因水稻新材料,主要进展如下:(1)构建了黑条矮缩病毒S6基因RNAi结构(S6RNAi)的双T-DNA植物表达载体,通过农杆菌介导法将其转入感病水稻品种武陵粳1号(WLJ1)中,分别获得携带S6RNAi基因的植株有164株,携带HPT基因植株171株,共转化率90%以上。通过Southern杂交实验,发现S6RNAi单拷贝转基因植株的比例不足5%,超过90%的转基因植株携带3个或以上拷贝。经过连续世代的分子检测,保留了 25个单拷贝和双拷贝转基因植株进行后续试验。Northern-Page杂交结果显示,不同转化子或同一转化子的不同株系间的小RNA表达水平差异明显。(2)通过对单拷贝、双拷贝及少量多拷贝转基因系的自然接种鉴定,发现感病对照的发病水平基本在30%-50%之间,重复间及年度间的总体差异不大;在先后测试的累计25个转化子后代株系中,分别发现9个抗病转基因系(发病率在10%以内,有的甚至在3%以内)、5个中等抗性的转基因系(发病率一般比对照发病率的低一半)。对部分系进行了人工接种鉴定,感病对照的发病率均在80%以上,比较而言,测试的转基因系中有2个系的发病率低于3%,表现抗黑条矮缩病。小RNA表达水平高的系基本为较高抗性表型,表达较弱的系一般为中抗。结合分子检测信息,目前已获得4个抗、2个中抗黑条矮缩病无标记单拷贝转化系。(3)初步测定了 25个转化子的后代株系的株高、穗长和剑叶长,发现大多数株系与对照间存在1个或多个性状差异,且变异来源主要为转化过程中的组培变异。初步发现3个抗病单拷贝转基因株系与对照间的农艺表型几乎一致。(4)通过反向PCR方法对9个单拷贝转基因系的外源基因插入位置进行了分析。共获得3个系的S6RNAi插入点的一侧旁邻序列,分别位于第6、8和12条染色体上。通过设计特异PCR引物证实11-5转基因系中的S6RNAi确实位于第6染色体的7.69Mb位置。其它单拷贝转化系中外源基因插入位置分析工作仍在进行中。
【图文】：

水稻黑条矮缩病,感病,植株,基因组结构

逦邹捷抗黑条矮缩转基因水稻育种新材料的创制１．３．水稻黑条矮缩病逡逑１．３．１水稻黑条矮缩病症状逡逑水稻黑条矮缩病又被称为“矮稻病”，主要症状是植株矮缩、分蘖增多、叶片色浓绿、新叶会出现扭曲皱缩＠，叶背的叶脉、叶鞘上会有不同长度的短条状突为蜡白色，后期为黑褐色，不抽穗或很少抽穗。水稻不同生育阶段感病的发病症同［９］：苗期感病病株叶片僵直，叶色深绿，根系短而少，生长发育停滞；分蘖期明显矮缩，部分病株早枯死亡；拔节期感病病株严重矮缩，高位分蘖，茎节倒生茎秆基部有纵向瘤状乳白色凸起；穗期感病病株全株矮缩丛生，，不抽穗或抽包颈颗粒少，直接影响水稻产量；灌浆期感病发病较轻的植株株高比正常株低ｌ0－１５ｃ茎基部，节间可见明显的蜡白色突起的短条脉肿，呈线状排列，但不能抽穗的病有这种典型的症状

灰飞虱,病害流行,防治方法,因素

逑１．３．３病毒传播介体及侵染循环特征逡逑灰飞虱（图１．２）是水稻炓条矮缩病主要的传播介体，属半翅目、飞虱科，主要分布逡逑在菲律宾至西伯利亚亚洲稻区和欧洲温带地区Ｐｉ］，最适生长和繁殖的温度是２５－２８°Ｃ［２２］，逡逑温度高于３５°Ｃ若虫则不能正常羽化，死亡率较高［２３］。２－５龄若虫能正常越冬，其中以４龄逡逑为主，但是成虫不能正常越冬［２４］。在适宜的环境条件下，成虫、若虫都可以直接吸食植株逡逑初皮部汁液，从而导致植株生长缓慢，分蘖推迟，更严重的会造成植株枯死，出现“虱烧逡逑状”［２５］。灰飞虱成虫分雌雄和长短翅类型，若虫有５个龄期。灰飞虱在一年中可产５—６代，逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S435.11

【参考文献】