水稻材料MR183-2的稻曲病抗性QTL定位

发布时间：2020-08-06 16:42

【摘要】：水稻是重要的粮食作物,其产量影响着世界的粮食安全。稻曲病是继稻瘟病、纹枯病、白叶枯病水稻三大病害之后的又一个发病面积较广,产量影响严重的水稻病害,起初为次要病害,而随着全球变暖和栽培措施的改变,逐渐上升为主要病害。防治稻曲病最有效的办法为选育抗病品种,而由于稻曲病研究起步较晚,目前抗稻曲病的种质资源还较少。MR183-2是早期种质资源鉴定时一个高抗稻曲病的水稻材料,多用来创制抗稻曲病的优质恢复系新材料,而其抗性来源尚不清楚,国内外对于水稻抗稻曲病基因更是鲜有报道。本研究以MR183-2和高感稻曲病材料08R2394为亲本构建的重组自交系为材料,通过田间抗性鉴定、基因芯片多态性检测、单标记分析等方法,定位MR183-2内的稻曲病抗性QTL,为水稻资源的合理利用奠定基础。通过研究,取得了以下结果:1.通过对MR183-2和08R2394的正反交试验探究其稻曲病抗性的遗传模式,得到F1代群体病穗率为35.42%和21.43%,表现为感病,平均表现更接近08R2394;F1进一步自交,得到的F2植株共343株,田间调查抗病单株76株,感病单株267株,分离比为1:3.51,经X~2检验,与理论值1:3一致,则MR183-2稻曲病抗性为隐性性状,受一对基因控制。2.通过基因芯片和SSR分子标记相结合的方法,共定位4个QTL,其中2号染色体两个,命名为qFsr2-1、qFsr2-2,关联标记分别为RM71-HEX和KYgmC02B-TAM;3号染色体一个,命名为qFsr3-1,关联标记为W068C03C-FAM,3个QTL增效等位基因均来源于MR183-2。8号染色体一个,命名为qFsr8-1与关联标记连锁RM5556-FAM最为紧密,其抗性来源于08R2394。3.由于已经报道和克隆的主效数量性状基因Ghd8和SSR标记RM5556-FAM相距仅0.2Mb,将Ghd8作为候选基因,通过农艺性状评价和测序分析对位于8号染色体QTL进行功能验证。对最抗基因型、中抗基因型和最感基因型的总粒数、着粒密度、分蘖数进行统计,中抗与最感在2号、3号染色体上QTL基因型不同,中抗为供体基因型,最感为受体基因型,中抗3个指标下降,说明抗性与产量性状存在一定的拮抗;最抗和中抗在8号染色体QTL基因型不同,最抗为受体基因型,中抗为供体基因型,最抗3个指标下降偏多,说明8号染色体QTL与产量性状联系密切。扩增亲本的Ghd8基因,进行测序分析。8号染色体上为受体基因型的08R2394在323bp处缺失一个碱基,而为供体基因型的MR183-2正常,该位置处于CBFD NFYB HMF功能结构域,出现移码突变,使其功能改变或丧失,说明MR183-2的Ghd8相关功能正常表达,调控产量性状。推测定位于8号染色体上的QTL极有可能就是Ghd8。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.111.4
【图文】：

病穗率,正反交,F1代

亲本通过正反交试验，统计 F1和 F2代的表型可判断性状的显验对抗感性状的遗传模式进行了探究，亲本和 F1代病穗率情况8R2394 病穗率高达 35.34%，而 MR183-2 只有 0.55%，基本不显，而正反交所得 F1代病穗率分别为 35.42%和 21.43%。F1代亲本的平均反应相似，但正反交 F1群体表现存在差异，不能细胞质遗传。结合 F2 代的抗感分离情况（见表 5），抗感比为理46＜X20.05(1)=3.84，与理论一致，则说明 MR183-2 稻曲病抗性隐性核遗传。

区段,病级,常规稻,基因型差异

图 2 RIL 群体病级分布Fig.2 Distribution of resistance level from RIL population片定位候选区段K 基因芯片对亲本基因型差异进行鉴定，结果见图 3。空白为多态性区段，12 条染色体上均有分布，以 1 号、2 号染色体最因型，而亲本为多年自交常规稻，基因型理论上为纯合，推测

杂合,基因型鉴定,隐性,区间

相同基因芯片对抗感池基因型鉴定，结果见图 4，多个抗感池检测得到，2 号体中部，抗池基因型标记密度多于感池，抗池杂合显性，感池纯合隐性；3 号染末端，抗池纯合隐性，感池杂合显性；6 号染色体中部，抗池杂合显性，感池纯性；8 号染色体起始位置，抗池杂合显性，感池纯合隐性；9 号染色体起始位置池纯合隐性，感池为杂合显性。抗池 1 感池 1

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