水稻保持系宜香1B稻瘟病抗病基因鉴定及对稻曲病抗病机制初探
发布时间：2021-10-17 08:16
三系杂交水稻中,细胞质雄性不育系宜香1A作为骨干亲本被广泛应用,已配制杂交稻组合60余个,这些宜香系列水稻品种在田间表现出对稻瘟病和稻曲病较强的抗性,推广面积上亿亩,其保持系宜香1B（Y1B）作了重大贡献。宜香1B具株叶形态好和米质优等特点被广泛应用于保持系改良及优质组合的配制中,但其抗病机制却尚无报道。为此,本研究利用稻瘟病抗谱鉴定、抗病基因表达谱分析和转基因等技术手段,进行了抗病基因的鉴定及功能验证,以明确宜香1B所含的稻瘟病抗病基因。在对稻曲病抗病机制研究中,我们利用宜香系列水稻品种田间自然鉴定的结果和对宜香1B进行人工接种的方法,分析亲本对杂交稻组合稻曲病发病情况的影响,同时探明宜香1B对稻曲病菌的抗病机制。主要结果如下:对宜香1B进行稻瘟病抗性鉴定,结果发现其表现出稻瘟病抗性,且能显著诱导水稻抗病相关基因OsPR10b、OsPAD4、OsPAL、OsNAC4和Os4g10010的上调表达。利用西南稻区20个稻瘟病菌株对13个单基因系、宜香1B和LTH进行抗谱鉴定,结果表明宜香1B抗病频率为65%,推测其中可能含有某个有别于单基因系的抗病基因。通过抗病基因表达谱分析发现,宜香1...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３田间稻瘟病发病症状
和危害程度都日趋严重，已成为水稻高产稳产的严重障碍［５８＞５９］。??＿觀??图１－３田间稻瘟病发病症状。（ａ）苗瘟；（ｂ）叶瘟；（ｃ）节瘟；（ｄ）穗颈瘟；（ｅ）谷粒瘟。??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｒｉｃｅ?ｂｌａｓｔ?ｄｉｓｅａｓｅ?ｓｙｍｐｔｏｍｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｆｉｅｌｄ，?（ａ）?Ｓｅｅｄｉｎｇｂｌａｓｔ；?（ｂ）?Ｌｅａｆ?ｂｌａｓｔ；?（ｃ）?Ｎｅｃｋ??ｂｌａｓｔ；?（ｄ）?Ｓｐｉｋｅ?ｂｌａｓｔ；?（ｅ）?Ｐａｎｉｃｌｅ?ｂｌａｓｔ．??１．２．２稻瘟病的侵染过程??通过对稻瘟病菌侵染过程观察，发现稻瘟病的发生从分生孢子落在水稻叶片??表面而起始的［６（＞］。稻瘟病菌完整的生活史及其侵染过程如图１－４所示，在湿度大、??温度适宜（２６－２８°Ｃ）的条件下萌发，在分生孢子顶端萌发出芽管（Ｇｅｒｍ?ｔｕｂｅ）。芽??管伸长至十几微米后，顶端幵始膨大，进入附着孢（Ａｐｐｒｅｓｓｏｎｕｍ）发育阶段。附??７??
菌亚门、腔孢纲、瘤座孢目、绿核菌属［Ｋ）Ｉ］。??稻曲病生活史存在有性生殖（子囊孢子）和无性生殖（厚垣孢子）阶段｜ＩＭ１??（图１－６）：无性阶段是在分生孢子座上形成厚垣孢丫－（Ｃｈｌａｍｙｄｏｓｐｏｒｅ），厚垣??孢子在适宜温度下萌发（２５－３０Ｔ，?ｐＨ?５－８）产生芽管，芽管形成的隔膜分化为??分生孢子梗，在分生孢子梗的尖端产生次分生孢子，次分生孢子在营养条件充??分的情况下，次分生孢子吋以萌发产生芽管形成更小的三生分生孢户ＩＷ］，在水??稻孕穗期通过侵入花丝侵染。稻曲病的有性阶段，菌核萌＇发产生有性子座、子??囊及子囊孢子，子囊孢子萌发（２６－３０。〇产生短芽管，并产生１至多个次生分??生孢子，芽管继续伸长形成菌丝分枝，形成次生分生孢子，次分生孢子在适宜??条件下侵染花丝，通过吸收花器官营养，不断膨大，进而形成稻曲球［１（）１’１（）４］。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Plant innate immunity in rice:a defense against pathogen infection[J]. Wende Liu,Guo-Liang Wang. National Science Review. 2016(03)
[2]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)
[3]四川水稻抗稻曲病种质资源筛选和多态性分析（英文）[J]. 黄富,李燕,石军,樊晶,李德强,徐永菊,王文明. 植物病理学报. 2016(02)
[4]Infection of Ustilaginoidea virens intercepts rice seed formation but activates grain-filling-related genes[J]. Jing Fan,Xiao-Yi Guo,Liang Li,Fu Huang,Wen-Xian Sun,Yan Li,Yan-Yan Huang,Yong-Ju Xu,Jun Shi,Yang Lei,Ai-Ping Zheng,Wen-Ming Wang. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(06)
[5]分子标记辅助选择聚合Xa23、Stvb-i、Pi-13种抗病基因的研究[J]. 孙海波,邹美智,任洪岩,王景余,闫双勇,李艳萍,冯瑞光. 华北农学报. 2015(01)
[6]Integrated Approach to Control False Smut in Hybrid Rice in Sichuan Province, China[J]. LIANG Yan,ZHANG Xue-mei,LI De-qiang,HUANG Fu,HU Pei-song,PENG Yun-liang. Rice Science. 2014(06)
[7]Induced defense responses in rice plants against small brown planthopper infestation[J]. Canxing Duan,Jiaojiao Yu,Jianyu Bai,Zhendong Zhu,Xiaoming Wang. The Crop Journal. 2014(01)
[8]水稻育种骨干亲本材料稻曲病抗性评价[J]. 郑燕梅,朱永生,苏德文,王颖姮,连玲,罗曦,张建福,谢华安. 福建农业学报. 2013(10)
[9]稻曲病菌侵染机制研究现状与展望[J]. 胡东维,王疏. 中国农业科学. 2012(22)
[10]稻曲病侵染机制的初步研究[J]. 姚琳,叶慧丽,胡容平,吴江,卢代华,毛建辉,何忠全. 西南农业学报. 2012(04)
博士论文
[1]稻曲病侵染过程以及水稻响应稻曲菌侵染的转录组变化[D]. 晁金泉.武汉大学 2013
[2]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
硕士论文
[1]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：3441436
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３田间稻瘟病发病症状
和危害程度都日趋严重，已成为水稻高产稳产的严重障碍［５８＞５９］。??＿觀??图１－３田间稻瘟病发病症状。（ａ）苗瘟；（ｂ）叶瘟；（ｃ）节瘟；（ｄ）穗颈瘟；（ｅ）谷粒瘟。??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｒｉｃｅ?ｂｌａｓｔ?ｄｉｓｅａｓｅ?ｓｙｍｐｔｏｍｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｆｉｅｌｄ，?（ａ）?Ｓｅｅｄｉｎｇｂｌａｓｔ；?（ｂ）?Ｌｅａｆ?ｂｌａｓｔ；?（ｃ）?Ｎｅｃｋ??ｂｌａｓｔ；?（ｄ）?Ｓｐｉｋｅ?ｂｌａｓｔ；?（ｅ）?Ｐａｎｉｃｌｅ?ｂｌａｓｔ．??１．２．２稻瘟病的侵染过程??通过对稻瘟病菌侵染过程观察，发现稻瘟病的发生从分生孢子落在水稻叶片??表面而起始的［６（＞］。稻瘟病菌完整的生活史及其侵染过程如图１－４所示，在湿度大、??温度适宜（２６－２８°Ｃ）的条件下萌发，在分生孢子顶端萌发出芽管（Ｇｅｒｍ?ｔｕｂｅ）。芽??管伸长至十几微米后，顶端幵始膨大，进入附着孢（Ａｐｐｒｅｓｓｏｎｕｍ）发育阶段。附??７??
菌亚门、腔孢纲、瘤座孢目、绿核菌属［Ｋ）Ｉ］。??稻曲病生活史存在有性生殖（子囊孢子）和无性生殖（厚垣孢子）阶段｜ＩＭ１??（图１－６）：无性阶段是在分生孢子座上形成厚垣孢丫－（Ｃｈｌａｍｙｄｏｓｐｏｒｅ），厚垣??孢子在适宜温度下萌发（２５－３０Ｔ，?ｐＨ?５－８）产生芽管，芽管形成的隔膜分化为??分生孢子梗，在分生孢子梗的尖端产生次分生孢子，次分生孢子在营养条件充??分的情况下，次分生孢子吋以萌发产生芽管形成更小的三生分生孢户ＩＷ］，在水??稻孕穗期通过侵入花丝侵染。稻曲病的有性阶段，菌核萌＇发产生有性子座、子??囊及子囊孢子，子囊孢子萌发（２６－３０。〇产生短芽管，并产生１至多个次生分??生孢子，芽管继续伸长形成菌丝分枝，形成次生分生孢子，次分生孢子在适宜??条件下侵染花丝，通过吸收花器官营养，不断膨大，进而形成稻曲球［１（）１’１（）４］。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Plant innate immunity in rice:a defense against pathogen infection[J]. Wende Liu,Guo-Liang Wang. National Science Review. 2016(03)
[2]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)
[3]四川水稻抗稻曲病种质资源筛选和多态性分析（英文）[J]. 黄富,李燕,石军,樊晶,李德强,徐永菊,王文明. 植物病理学报. 2016(02)
[4]Infection of Ustilaginoidea virens intercepts rice seed formation but activates grain-filling-related genes[J]. Jing Fan,Xiao-Yi Guo,Liang Li,Fu Huang,Wen-Xian Sun,Yan Li,Yan-Yan Huang,Yong-Ju Xu,Jun Shi,Yang Lei,Ai-Ping Zheng,Wen-Ming Wang. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(06)
[5]分子标记辅助选择聚合Xa23、Stvb-i、Pi-13种抗病基因的研究[J]. 孙海波,邹美智,任洪岩,王景余,闫双勇,李艳萍,冯瑞光. 华北农学报. 2015(01)
[6]Integrated Approach to Control False Smut in Hybrid Rice in Sichuan Province, China[J]. LIANG Yan,ZHANG Xue-mei,LI De-qiang,HUANG Fu,HU Pei-song,PENG Yun-liang. Rice Science. 2014(06)
[7]Induced defense responses in rice plants against small brown planthopper infestation[J]. Canxing Duan,Jiaojiao Yu,Jianyu Bai,Zhendong Zhu,Xiaoming Wang. The Crop Journal. 2014(01)
[8]水稻育种骨干亲本材料稻曲病抗性评价[J]. 郑燕梅,朱永生,苏德文,王颖姮,连玲,罗曦,张建福,谢华安. 福建农业学报. 2013(10)
[9]稻曲病菌侵染机制研究现状与展望[J]. 胡东维,王疏. 中国农业科学. 2012(22)
[10]稻曲病侵染机制的初步研究[J]. 姚琳,叶慧丽,胡容平,吴江,卢代华,毛建辉,何忠全. 西南农业学报. 2012(04)
博士论文
[1]稻曲病侵染过程以及水稻响应稻曲菌侵染的转录组变化[D]. 晁金泉.武汉大学 2013
[2]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
硕士论文
[1]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：3441436
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