水稻立枯病抗性资源筛选及抗病基因初步定位

发布时间：2020-11-03 07:27

　　 水稻是重要的粮食作物,立枯病是水稻旱育秧苗期最严重的病害之一。近年来,在北方稻区发病逐年加重,对水稻苗期生长和旱育壮秧构成了巨大威胁。培育抗病新品种是防治立枯病最经济、有效的方法。目前,水稻立枯病遗传和育种的相关研究较少,其抗病种质资源、遗传机制少有报道。因此,筛选水稻抗立枯病品种资源,研究抗病遗传机制,挖掘抗病基因及抗病载体材料,将有利于推动水稻抗立枯病分子辅助育种,加快水稻抗病育种进程。混合群体分离分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)是剖析复杂性状遗传基础的一种重要方法,已在植物抗病基因定位中得到了广泛的应用。本研究以226份水稻品种为试验材料,在两年的试验条件下进行立枯病接种鉴定,筛选抗源材料。利用筛选出的高抗和高感品种为亲本构建F_(2:3)群体,进行遗传分析和BSA分析。主要研究结果如下:(1)利用轮枝镰刀菌强致病力小种为供试菌株,于2015年和2016年对黑龙江省226份水稻品种资源进行接种鉴定,结果表明:所有鉴定品种全部发病,且尚未发现免疫品种,2015年病情指数为5.36~83.72,2016年病情指数为5.11~83.00。(2)2年间抗病性鉴定结果均为高抗(HR)的品种有6份,分别为龙粳20号、黑粳2号、龙粳21号、垦稻9号、龙稻5号、龙粳27号,占所有鉴定品种的2.65%;均为中抗(MR)的品种有龙粳22号、牡丹江8号、龙粳29号等11份,占所有鉴定资源总数的4.87%;均为中感(MS)的品种有上育397、松粳4号、延粘1号等30份,占所有鉴定品种的13.27%;均为感病(S)的品种有牡丹江5号、垦粳3、龙粳13号等65份,占所有鉴定品种的28.76%;均为高感(HS)的品种有合江11号、东农416、垦糯1号等11份,占所有鉴定品种的4.87%。(3)对高感品种合江11号和高抗品种龙粳20号杂交衍生F_1及F_(2:3)群体接种轮枝镰刀菌强致病力小种。结果表明:F_1均表现出抗性,F_2群体的抗感期望比为3:1,说明龙粳20号对该菌株的抗性是由一对显性基因控制的。(4)选取F_2群体中20株极端抗病单株和20株极端感病单株,等量混合DNA,分别构建抗池和感池。利用筛选出的105对多态性SSR引物对亲本和抗感池进行PCR扩增,结果位于11号染色体上的RM3151和RM27318表现出与亲本间和抗、感池间一致的多态性。进一步利用F_2群体对RM3151和RM27318之间的多态性引物进行扫描,最终将立枯病抗性基因定位在标记RM27181和RM1233之间,遗传距离分别为3.3cM-8.4cM,贡献率为12.6%,加性效应为-1.3,命名为LK11-1。经比较基因组发现,一个控制稻瘟病的基因Pb1和一个白叶枯病基因Xa10出现在LK11-1附近,表明水稻抗病性基因位点可能具有遗传共性,这对立枯病遗传的研究提供了很好的借鉴。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S435.111.4
【部分图文】：

BSA原理图

a:培养基正面；b:培养基背面 c:分生孢子.e: a: Front of of culture medium; b: Back of culture medium；c: Conidium.图 3-1 轮枝镰刀菌生长特性Fig.3-1 Growth characteristics of Fusarium verticillioides2015 年 9 月和 2016 年 4 月在东北农业大学温室对 226 份水稻品种进行轮枝镰刀菌

：a 和 b 为水稻播种及出苗情况；c 和 d 为 2~3 叶期秧苗发病情况。ote: a and b: Rice seeding and seedling emergence; c and d: Incidence of seedling in 2~3 leaf stage图 3-2 水稻立枯病接种鉴定Fig.3-2 The identification results of resistance to rice seedling blight由图 3-3 可以看出水稻立枯病抗性鉴定情况。图 3-3 a 为 0 级的发病情况，植株生长，茎基部没有出现病斑；图 3-3 b 为 1 级，茎基部有少量病斑，占茎围 1/4 以下，但能
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本文编号：2868276