抗稻瘟病和稻曲病种质资源筛选与雅恢2115抗瘟基因鉴定及改造利用
发布时间：2022-05-08 15:25
稻瘟病和稻曲病是影响水稻高产、稳产及食品安全的主要病害。实践证明,选育和种植抗病品种是控制病害最经济、最环保、最有效的措施。抗病种质资源筛选及抗病基因发掘是抗病育种的基础。因此,本研究结合室内抗谱测定和田间病圃抗性鉴定,对29个抗稻瘟病单基因系的稻瘟病抗性及223份种质资源的稻瘟病、稻曲病抗性进行了系统的鉴定评价;利用抗病基因表达谱分析、转基因验证等技术,对高抗稻瘟病恢复系雅恢2115进行了抗稻瘟病基因鉴定和改造利用。主要研究结果如下:（1）有效抗稻瘟病基因筛选2013-2017年室内抗谱测定和田间病圃抗性鉴定结果表明,29个抗稻瘟病单基因系对四川稻瘟病菌群体的抗病频率分布在0.24%~94.39%之间,叶瘟病情指数分布在0.15~94.22之间,穗颈瘟病穗率分布在1.32%~100.00%之间,材料间抗性水平差异显著;携带Pikh、Pikm、Pi9和Pi2的单基因系抗瘟性表现较好,其中携带Pi2和Pi9单基因系的抗病频率分别达到94.39%和90.38%,叶瘟病情指数分别为0.15和0.22,穗颈瘟病穗率分别为1.32%和1.82%,对四川...
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物-病原物互作模式图
图 1-2 稻瘟病菌生活史[44]Fig.1-2 The life history of Magnaporthe grisea1.2.3 稻瘟病菌无毒基因研究进展在稻瘟病菌的整个生活史周期过程中，有利于帮助其完成致病作用的基因被致病性基因（Pathogenicity genes），这些致病基因对稻瘟病菌的生命周期循环可是非常重要，但是对于稻瘟病菌入侵寄主和病害发展却是必需的[52]，效应（Effector）基因就属于此类基因，它们大多数通过编码小分子的分泌蛋白，诱主细胞结构和功能发生改变，对病原物入侵寄主起到积极的促进作用，抑制或激应分子诱导的免疫反应[53,54]。研究表明，有一部分 Effector 是无毒蛋白，它们和植物中的 R 蛋白之间符合“基因对基因”假说，当稻瘟病菌中的无毒基因突变寄主中虽然具有对应 R 基因，但是并不能识别该突变菌株，故而导致亲和性反病害的发生[55]。
图 1-3 稻曲病不同时期的发病症状Fig. 1-3 Symptoms of Rice False Smut in different periods1.3.3 稻曲病侵染循环稻曲病菌的生活史有无性生殖（厚垣孢子）和有性生殖（子囊孢子）两个阶段（图 1-3），稻曲病病原菌的侵染过程及病害循环等方面研究虽有较多报道，但是关于稻曲病的初侵染源尚未有统一定论，且存在诸多争议。很多学者认为稻曲病的初期侵染源是散落在田间的菌核，但目前在广东、湖北、河北的部分水稻产区地区未发现菌核，且菌核在受水浸和微生物的作用下容易腐烂，难以越冬，而厚垣孢子的抗逆力强，因此部分学者认为初侵染源是厚垣孢子[115-1118]。缪巧明（1994）认为，上一年散落在田间越冬的菌核，可以产生子囊孢子，因此菌核可成为稻曲病的初次侵染来源[119]；陈志谊和陈毓苓发现，水稻品种在部分年份可能只产生稻曲病粒而不产生菌核，推测菌核所产生的子囊孢子和厚垣孢子所产生的分生孢子均可作初侵染源[120]；沈永
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻抗稻瘟病基因研究进展[J]. 范学科,张宝林,郑爱泉. 种子. 2018(05)
[2]水稻抗白叶枯病基因研究进展[J]. 何翔,翁佳仁. 安徽农业科学. 2018(10)
[3]水稻抗稻瘟病遗传育种研究进展[J]. 向聪,雷东阳,任西明,彭晨. 作物研究. 2017(05)
[4]分子标记辅助选择改良水稻不育系臻达A及其杂交种的稻瘟病抗性[J]. 董瑞霞,王洪飞,董练飞,周鹏,涂诗航,游晴如,廖发炼,黄庭旭. 植物遗传资源学报. 2017(03)
[5]利用CRISPR/Cas9技术敲除水稻Pi21基因的效率分析[J]. 王芳权,范方军,李文奇,朱金燕,王军,仲维功,杨杰. 中国水稻科学. 2016(05)
[6]水稻抗稻瘟病Pigm（t）基因的分子标记辅助选择与利用[J]. 王飞,王立广,潘梅瑶,钮中一,周勇,梁国华. 华北农学报. 2016(01)
[7]基因组编辑技术在植物基因功能鉴定及作物育种中的应用[J]. 周想春,邢永忠. 遗传. 2016(03)
[8]水稻恢复系华占抗稻瘟病遗传分析及基因鉴定[J]. 陈深,苏菁,华丽霞,汪文娟,汪聪颖,杨健源,曾列先,朱小源. 植物病理学报. 2015(06)
[9]植物基因组编辑及衍生技术最新研究进展[J]. 单奇伟,高彩霞. 遗传. 2015(10)
[10]水稻抗稻瘟病基因的克隆及其分子育种研究进展[J]. 易怒安,李魏,戴良英. 分子植物育种. 2015(07)
博士论文
[1]华南普通野生稻遗传多样性研究及NBS-LRR抗性基因发掘[D]. 刘文.华南农业大学 2016
[2]新恢复系雅恢2115稻瘟病抗性基因分析[D]. 石军.四川农业大学 2015
[3]水稻抗稻曲病QTL定位及抗/感品种响应稻曲病菌侵染的表达谱分析[D]. 韩彦卿.中国农业大学 2015
[4]中国近代水稻育种科技发展研究[D]. 夏如兵.南京农业大学 2009
[5]利用转基因技术改良水稻抗性和品质的研究[D]. 于恒秀.扬州大学 2007
[6]水稻抗稻瘟病种质资源筛选评价及改造利用[D]. 黄富.四川农业大学 2006
硕士论文
[1]稻曲病菌遗传多样性分析及雅恢2115系列组合对稻曲病的抗性评价[D]. 范滔.四川农业大学 2016
[2]雅恢2115系列组合田间抗瘟性鉴定及其稻米品质综合评价[D]. 吴芋钢.四川农业大学 2016
[3]抗倒伏和抗稻瘟病或抗褐飞虱水稻恢复系的创建[D]. 王笑见.华中农业大学 2014
[4]水稻品种抗稻瘟病和稻曲病的鉴定与评价[D]. 陈茂娟.中国农业科学院 2014
[5]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[D]. 伍豪.广西大学 2013
[6]水稻稻曲病抗性遗传分析及普遍率与严重度的关系研究[D]. 钱可峰.四川农业大学 2012
[7]27份稻曲病抗源材料农艺性状评价及部分材料抗性遗传初步分析[D]. 彭富玲.四川农业大学 2011
[8]稻瘟病抗性基因的多基因聚合研究[D]. 林琳.四川农业大学 2010
[9]四川省籼稻区水稻稻曲病菌遗传多样性分析及稻曲病防治技术研究[D]. 李竞生.四川农业大学 2009
[10]利用农杆菌介导法将抗稻瘟病基因Pi-d2导入杂交稻骨干亲本蜀恢527的研究[D]. 胡燕.四川农业大学 2008
本文编号：3651903
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物-病原物互作模式图
图 1-2 稻瘟病菌生活史[44]Fig.1-2 The life history of Magnaporthe grisea1.2.3 稻瘟病菌无毒基因研究进展在稻瘟病菌的整个生活史周期过程中，有利于帮助其完成致病作用的基因被致病性基因（Pathogenicity genes），这些致病基因对稻瘟病菌的生命周期循环可是非常重要，但是对于稻瘟病菌入侵寄主和病害发展却是必需的[52]，效应（Effector）基因就属于此类基因，它们大多数通过编码小分子的分泌蛋白，诱主细胞结构和功能发生改变，对病原物入侵寄主起到积极的促进作用，抑制或激应分子诱导的免疫反应[53,54]。研究表明，有一部分 Effector 是无毒蛋白，它们和植物中的 R 蛋白之间符合“基因对基因”假说，当稻瘟病菌中的无毒基因突变寄主中虽然具有对应 R 基因，但是并不能识别该突变菌株，故而导致亲和性反病害的发生[55]。
图 1-3 稻曲病不同时期的发病症状Fig. 1-3 Symptoms of Rice False Smut in different periods1.3.3 稻曲病侵染循环稻曲病菌的生活史有无性生殖（厚垣孢子）和有性生殖（子囊孢子）两个阶段（图 1-3），稻曲病病原菌的侵染过程及病害循环等方面研究虽有较多报道，但是关于稻曲病的初侵染源尚未有统一定论，且存在诸多争议。很多学者认为稻曲病的初期侵染源是散落在田间的菌核，但目前在广东、湖北、河北的部分水稻产区地区未发现菌核，且菌核在受水浸和微生物的作用下容易腐烂，难以越冬，而厚垣孢子的抗逆力强，因此部分学者认为初侵染源是厚垣孢子[115-1118]。缪巧明（1994）认为，上一年散落在田间越冬的菌核，可以产生子囊孢子，因此菌核可成为稻曲病的初次侵染来源[119]；陈志谊和陈毓苓发现，水稻品种在部分年份可能只产生稻曲病粒而不产生菌核，推测菌核所产生的子囊孢子和厚垣孢子所产生的分生孢子均可作初侵染源[120]；沈永
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻抗稻瘟病基因研究进展[J]. 范学科,张宝林,郑爱泉. 种子. 2018(05)
[2]水稻抗白叶枯病基因研究进展[J]. 何翔,翁佳仁. 安徽农业科学. 2018(10)
[3]水稻抗稻瘟病遗传育种研究进展[J]. 向聪,雷东阳,任西明,彭晨. 作物研究. 2017(05)
[4]分子标记辅助选择改良水稻不育系臻达A及其杂交种的稻瘟病抗性[J]. 董瑞霞,王洪飞,董练飞,周鹏,涂诗航,游晴如,廖发炼,黄庭旭. 植物遗传资源学报. 2017(03)
[5]利用CRISPR/Cas9技术敲除水稻Pi21基因的效率分析[J]. 王芳权,范方军,李文奇,朱金燕,王军,仲维功,杨杰. 中国水稻科学. 2016(05)
[6]水稻抗稻瘟病Pigm（t）基因的分子标记辅助选择与利用[J]. 王飞,王立广,潘梅瑶,钮中一,周勇,梁国华. 华北农学报. 2016(01)
[7]基因组编辑技术在植物基因功能鉴定及作物育种中的应用[J]. 周想春,邢永忠. 遗传. 2016(03)
[8]水稻恢复系华占抗稻瘟病遗传分析及基因鉴定[J]. 陈深,苏菁,华丽霞,汪文娟,汪聪颖,杨健源,曾列先,朱小源. 植物病理学报. 2015(06)
[9]植物基因组编辑及衍生技术最新研究进展[J]. 单奇伟,高彩霞. 遗传. 2015(10)
[10]水稻抗稻瘟病基因的克隆及其分子育种研究进展[J]. 易怒安,李魏,戴良英. 分子植物育种. 2015(07)
博士论文
[1]华南普通野生稻遗传多样性研究及NBS-LRR抗性基因发掘[D]. 刘文.华南农业大学 2016
[2]新恢复系雅恢2115稻瘟病抗性基因分析[D]. 石军.四川农业大学 2015
[3]水稻抗稻曲病QTL定位及抗/感品种响应稻曲病菌侵染的表达谱分析[D]. 韩彦卿.中国农业大学 2015
[4]中国近代水稻育种科技发展研究[D]. 夏如兵.南京农业大学 2009
[5]利用转基因技术改良水稻抗性和品质的研究[D]. 于恒秀.扬州大学 2007
[6]水稻抗稻瘟病种质资源筛选评价及改造利用[D]. 黄富.四川农业大学 2006
硕士论文
[1]稻曲病菌遗传多样性分析及雅恢2115系列组合对稻曲病的抗性评价[D]. 范滔.四川农业大学 2016
[2]雅恢2115系列组合田间抗瘟性鉴定及其稻米品质综合评价[D]. 吴芋钢.四川农业大学 2016
[3]抗倒伏和抗稻瘟病或抗褐飞虱水稻恢复系的创建[D]. 王笑见.华中农业大学 2014
[4]水稻品种抗稻瘟病和稻曲病的鉴定与评价[D]. 陈茂娟.中国农业科学院 2014
[5]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[D]. 伍豪.广西大学 2013
[6]水稻稻曲病抗性遗传分析及普遍率与严重度的关系研究[D]. 钱可峰.四川农业大学 2012
[7]27份稻曲病抗源材料农艺性状评价及部分材料抗性遗传初步分析[D]. 彭富玲.四川农业大学 2011
[8]稻瘟病抗性基因的多基因聚合研究[D]. 林琳.四川农业大学 2010
[9]四川省籼稻区水稻稻曲病菌遗传多样性分析及稻曲病防治技术研究[D]. 李竞生.四川农业大学 2009
[10]利用农杆菌介导法将抗稻瘟病基因Pi-d2导入杂交稻骨干亲本蜀恢527的研究[D]. 胡燕.四川农业大学 2008
本文编号：3651903
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