水稻抗稻瘟病候选基因的筛选及功能验证
发布时间：2021-09-15 21:48
稻瘟病作为影响水稻的主要病害之一,对水稻的生产带来了极大的威胁。为了达到控制和防治稻瘟病的目的,育种家将抗稻瘟病基因导入水稻中,对水稻进行抗性改造,使得它自身就能够抵抗稻瘟病的侵害。但是由于稻瘟病菌的生理小种很容易变异,新推广的抗病品种常常在种植不久之后就丧失了抗病性,导致失去了其使用的价值。因此,快速、有效地发掘和利用优良的抗稻瘟病品种一直是国内外研究重点。本研究以前期已经进行了对应抗病基因遗传定位的10个稻瘟病菌株和水稻品种窄叶青8（ZYQ8）、京系17（JX17）及其双单倍体（DH）群体的103个株系作为实验材料,结合遗传定位、群体遗传学分析以及生物信息学分析3种方法来定位和筛选抗稻瘟病候选基因,随后进行水稻转化,验证其抗病功能。本研究的主要结果如下:1.分布在10个抗稻瘟病菌QTL定位区域中的NBS-LRR基因有254个,NBS-LRR总基因数为468个,占了NBS-LRR总基因数的54.3%。这10个QTL定位区域的总长度为46,526,191bp,占水稻全基因组总长度的10.8%,说明我们所定位的10个QTL定位区域是NBS-LRR基因的富集区。2.位于ZYQ8抗JX17感...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物抗病基因的结构
图 2.1 水稻组织培养过程Fig. 2.1 Rice tissue culture process2.3.5 CTAB 法大量提取植物叶片 DNA（1）配制质量分数为 2%的 CTAB 提取缓冲液，放于 65℃的水浴锅中加热；（2）取需要提取 DNA 的水稻叶片，稍微剪碎放至 2ml 的 EP 管中，并放入一颗洁净的钢珠；（3）在 EP 管中加 700ul 已预热的 2% CTAB；（4）将已加入CTAB的EP 管置于高通量球磨仪中，两边对称放置，研磨3-6min；（5）将研磨好的 DNA 样品放入 65℃的恒温水浴锅中，30-60min，每隔 10min取出上下颠倒几次；（6）放于室温下冷却 2min 后，加入与样品等体积的氯仿-异戊醇（24:1），上、下缓慢颠倒 2-3min，不能剧烈振荡，使两者充分混合；（7）12000rpm 离心 10min，然后小心的吸取上清液至另一个已写好标记的干净
第三章 结果与分析3.1.2 真、假基因情况分析位于 ZYQ8 抗 JX17 感的 6 个 QTL 区域中的基因共有 119 个，（如表 3.2 所示）按照真、假基因的情况我们把它们分成 3 类，第 1 类为籼稻中为真基因，粳稻中为假基因的基因有 33 个，第 2 类为籼稻和粳稻中均为真基因的有 69 个，第3 类为籼稻和粳稻中均为假基因的有 17 个。一般的我们认为假基因为没有功能的基因，为了进一步的验证，我们对 NBS-LRR 基因家族中的所有的在籼稻和粳稻中真、假基因差异的基因其真基因 Pi 值和假基因 Pi 值比值的对数值作图（图3.1），图中的每一条竖线代表一个基因，不同的颜色代表不同染色体上的基因，从图中我们可以看出，大部分基因其真基因的 Pi 值比假基因的 Pi 值高，说明真基因与假基因相比更有可能为有功能的基因，对于籼稻和粳稻中均为假基因的这部分基因我们认为它们不具有抗病功能。因此第三类基因我们不再考虑。
【参考文献】：
期刊论文
[1]花药培养技术在水稻育种中的应用[J]. 李春勇,王光建,李洪胜. 农业科技通讯. 2014(04)
[2]水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育种应用研究进展[J]. 何秀英,王玲,吴伟怀,陈钊明,林菲,程永盛,刘维,陈粤汉,廖耀平. 中国农学通报. 2014(06)
[3]水稻抗稻瘟病基因的分子标记与标记辅助育种研究进展[J]. 徐未未,王兴,黄永相,蒋世河,李伟,郭建夫. 江苏农业学报. 2013(04)
[4]水稻稻瘟病抗性基因Pi-ta的SNP检测方法[J]. 张羽,张晓娟,杨凤娇,冯志峰. 中国水稻科学. 2013(03)
[5]基因克隆策略在抗稻瘟病基因分离中的应用[J]. 刘杨,肖应辉,史学涛,刘雄伦,戴良英,王国梁. 中国农学通报. 2012(24)
[6]52.5%丙环唑·三环唑悬浮剂防治水稻稻瘟病和纹枯病药效评价[J]. 陈彦,赵彤华,王兴亚,徐蕾. 辽宁农业科学. 2012(01)
[7]Identification of the novel recessive gene pi55（t） conferring resistance to Magnaporthe oryzae[J]. HE XiuYing 1,2 , LIU XinQiong 3 , WANG Li 1 , WANG Ling 1 , LIN Fei 1 , CHENG YongSheng 2 , CHEN ZhaoMing 2 , LIAO YaoPing 2* & PAN QingHua 1* 1 State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources, Laboratory of Plant Resistance and Genetics, College of Natural Resources and Environment Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China; 3 Key Biotechnology Laboratory of State Ethnic Affairs Commission, College of Life Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan 43074, China. Science China（Life Sciences）. 2012(02)
[8]稻瘟病的防治现状及非农药防治途径[J]. 陆亚萍,徐列明,吴德君. 现代农业科技. 2011(24)
[9]A Pid3 allele from rice cultivar Gumei2 confers resistance to Magnaporthe oryzae[J]. Jie Chen~a,Yongfeng Shi~a,Wenzheng Liu~a,Rongyao Chai~b,Yaping Fu~a, Jieyun Zhuang~a,Jianli Wu~(a,*) a State Key Laboratory of Rice Biology,China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China b Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310028,China. 遗传学报. 2011(05)
[10]水稻稻瘟病的发生与防治[J]. 侯忠艳. 现代农业科技. 2011(06)
本文编号：3396864
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
植物抗病基因的结构
图 2.1 水稻组织培养过程Fig. 2.1 Rice tissue culture process2.3.5 CTAB 法大量提取植物叶片 DNA（1）配制质量分数为 2%的 CTAB 提取缓冲液，放于 65℃的水浴锅中加热；（2）取需要提取 DNA 的水稻叶片，稍微剪碎放至 2ml 的 EP 管中，并放入一颗洁净的钢珠；（3）在 EP 管中加 700ul 已预热的 2% CTAB；（4）将已加入CTAB的EP 管置于高通量球磨仪中，两边对称放置，研磨3-6min；（5）将研磨好的 DNA 样品放入 65℃的恒温水浴锅中，30-60min，每隔 10min取出上下颠倒几次；（6）放于室温下冷却 2min 后，加入与样品等体积的氯仿-异戊醇（24:1），上、下缓慢颠倒 2-3min，不能剧烈振荡，使两者充分混合；（7）12000rpm 离心 10min，然后小心的吸取上清液至另一个已写好标记的干净
第三章 结果与分析3.1.2 真、假基因情况分析位于 ZYQ8 抗 JX17 感的 6 个 QTL 区域中的基因共有 119 个，（如表 3.2 所示）按照真、假基因的情况我们把它们分成 3 类，第 1 类为籼稻中为真基因，粳稻中为假基因的基因有 33 个，第 2 类为籼稻和粳稻中均为真基因的有 69 个，第3 类为籼稻和粳稻中均为假基因的有 17 个。一般的我们认为假基因为没有功能的基因，为了进一步的验证，我们对 NBS-LRR 基因家族中的所有的在籼稻和粳稻中真、假基因差异的基因其真基因 Pi 值和假基因 Pi 值比值的对数值作图（图3.1），图中的每一条竖线代表一个基因，不同的颜色代表不同染色体上的基因，从图中我们可以看出，大部分基因其真基因的 Pi 值比假基因的 Pi 值高，说明真基因与假基因相比更有可能为有功能的基因，对于籼稻和粳稻中均为假基因的这部分基因我们认为它们不具有抗病功能。因此第三类基因我们不再考虑。
【参考文献】：
期刊论文
[1]花药培养技术在水稻育种中的应用[J]. 李春勇,王光建,李洪胜. 农业科技通讯. 2014(04)
[2]水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育种应用研究进展[J]. 何秀英,王玲,吴伟怀,陈钊明,林菲,程永盛,刘维,陈粤汉,廖耀平. 中国农学通报. 2014(06)
[3]水稻抗稻瘟病基因的分子标记与标记辅助育种研究进展[J]. 徐未未,王兴,黄永相,蒋世河,李伟,郭建夫. 江苏农业学报. 2013(04)
[4]水稻稻瘟病抗性基因Pi-ta的SNP检测方法[J]. 张羽,张晓娟,杨凤娇,冯志峰. 中国水稻科学. 2013(03)
[5]基因克隆策略在抗稻瘟病基因分离中的应用[J]. 刘杨,肖应辉,史学涛,刘雄伦,戴良英,王国梁. 中国农学通报. 2012(24)
[6]52.5%丙环唑·三环唑悬浮剂防治水稻稻瘟病和纹枯病药效评价[J]. 陈彦,赵彤华,王兴亚,徐蕾. 辽宁农业科学. 2012(01)
[7]Identification of the novel recessive gene pi55（t） conferring resistance to Magnaporthe oryzae[J]. HE XiuYing 1,2 , LIU XinQiong 3 , WANG Li 1 , WANG Ling 1 , LIN Fei 1 , CHENG YongSheng 2 , CHEN ZhaoMing 2 , LIAO YaoPing 2* & PAN QingHua 1* 1 State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources, Laboratory of Plant Resistance and Genetics, College of Natural Resources and Environment Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China; 3 Key Biotechnology Laboratory of State Ethnic Affairs Commission, College of Life Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan 43074, China. Science China（Life Sciences）. 2012(02)
[8]稻瘟病的防治现状及非农药防治途径[J]. 陆亚萍,徐列明,吴德君. 现代农业科技. 2011(24)
[9]A Pid3 allele from rice cultivar Gumei2 confers resistance to Magnaporthe oryzae[J]. Jie Chen~a,Yongfeng Shi~a,Wenzheng Liu~a,Rongyao Chai~b,Yaping Fu~a, Jieyun Zhuang~a,Jianli Wu~(a,*) a State Key Laboratory of Rice Biology,China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China b Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310028,China. 遗传学报. 2011(05)
[10]水稻稻瘟病的发生与防治[J]. 侯忠艳. 现代农业科技. 2011(06)
本文编号：3396864
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