云南粳型地方稻资源抗稻瘟病鉴定评价

【目的】鉴定和筛选获得云南粳型地方稻抗稻瘟病种质资源,明确其稻瘟病抗性及抗病基因分布,为合理利用水稻抗稻瘟病种质资源及其布局提供参考。【方法】采用病圃自然鉴定与人工接种相结合的方法,对150份云南粳型地方稻资源的稻瘟病抗性进行鉴定,并利用9个已克隆基因（Pid4、Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pigm、Pi37、Pi56、Pi33）和2个已定位基因（Pi27、Pi23）对供试稻种资源进行基因型检测,明确抗病基因在抗稻瘟病材料中的分布。【结果】从150份水稻材料中共鉴定出抗稻瘟病（叶瘟或穗颈瘟）材料45份,45份材料中携带Pi25、Pi23、Pikm、Pi35、Pi36、Pi33、Pi27、Pi37、Pid4、Pigm抗性基因的材料分别有34份（75.6%）、25（55.6%）、25份（55.6%）、22份（48.9%）、14份（31.1%）、14份（31.1%）、12份（26.7%）、10份（22.2%）、6份（13.3%）和5份（11.1%）,未检测到含有Pi56的材料。45份抗性材料含有的抗性基因数量介于1~7,大部分含有3~5个,其中携带3个抗性基因材料13份占28.9%,携带4个抗性基因材料8份占17.8%,携带5个抗性基因材料11份占24.4%。抗病能力较强的材料黑壳谷携带6个抗病基因（Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）,光壳花糯携带5个抗病基因（Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）。【结论】研究获得45份云南粳型抗稻瘟病地方稻材料,鉴定获得2份（黑壳谷和光壳花糯）全生育期抗叶瘟和穗颈瘟材料,这2份抗性材料均携带Pi35-Pi36-PikmPi37-Pi33基因组合,可作为抗稻瘟病分子育种的优异抗源材料。     

6个稻瘟病抗性基因在浙江省主栽水稻品种中的分布和抗性评价

【目的】检测浙江省40份水稻栽培品种和6份稻瘟病菌生理小种鉴别品种中6个抗性基因分布情况,同时鉴定品种苗瘟抗性水平,探讨携带抗性基因和抗性水平相关性。【方法】利用功能性分子标记检测品种中Pi1、Pi9/Piz、Pi2/Pizt、Pikh、Pikm、Pita,6个稻瘟病抗性基因的分布情况。用2015-2017年田间采集到的141个稻瘟菌菌株鉴定46个水稻品种苗瘟抗性水平。【结果】6个抗性基因在浙江省栽培品种中分布频率不同,其中Pita基因分布最广,占47.83%;其次是Pikh,占41.30%;抗性基因Pi2/Pizt和Pikm在栽培品种中分布频率相等,均为34.78%;抗性基因Pi9/Piz在栽培品种中分布较少,仅有21.74%;抗性基因Pi1仅在稻瘟病菌生理小种鉴别品种TTP中检测到。抗性水平鉴定结果显示22个品种的抗性频率在60%以上,两个品种的抗性频率达到80%以上。【结论】浙江40份水稻栽培品种和6份稻瘟病菌生理小种鉴别品种携带抗性基因和其抗性水平部分相关。     

长江下游粳稻稻瘟病广谱抗性基因组合模式分析

【目的】基因聚合是实现水稻稻瘟病广谱抗性的有效途径之一。通过构建粳稻背景下不同双基因聚合系,利用长江下游粳型稻瘟病菌（Magnaporthe oryzea）菌株评价其抗性效应并解析其抗性效应产生的构成因子,为长江下游粳稻抗稻瘟病育种提供广谱抗性基因组合模式和种质资源。【方法】以粳稻07GY31为背景的Piz基因座不同复等位基因（Pigm、Pi40、Pi9、Pi2、Pizt和Piz）单基因系为核心,利用不完全NCII交配设计,分别与其他广谱抗性基因（Pi1、Pi54和Pi33）单基因系杂交,经分子标记辅助选择和农艺性状筛选,共构建18种不同基因组合的双基因聚合系。2019年利用长江下游粳稻种植区采集、分离的109个稻瘟病代表性菌株进行苗瘟、穗瘟人工接种鉴定及不同病圃的自然诱发鉴定,评价不同双基因聚合系的抗性效应,并分析双基因聚合系抗性效应的构成因子。【结果】Genotyping by sequencing（GBS）分析表明所构建的双基因聚合系均具有较高的背景恢复率,分布于97.08%（PPL^Piz/Pi33）—99.08%（PPL^Pigm/Pi1）。表明除了目标基因区域不同外,所有双基因聚合系的遗传背景几乎完全与受体亲本07GY31一致。同时人工接菌鉴定表明绝大部分双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性水平都优于单基因系。其中苗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi9/Pi33、PPL^Pi9/Pi54、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pi9/Pi1, 而穗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pizt/Pi33。不同抗性基因聚合后产生不同的效应,其中互补效应高且能有效表达是提高双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性的关键因子。双基因聚合系PPL^{Pigm / Pi1}、PPL^{Pigm / Pi54}和PPL^{Pigm / Pi33}在苗瘟和穗瘟的人工接种,以及在不同病圃的自然诱发鉴定中均表现稳定的广谱抗性,同时,农艺性状调查结果也表明这3个双基因聚合系的基本农艺性状与轮回亲本07GY31基本一致,因此,基因组合Pigm/Pi1、Pigm/Pi54和Pigm/Pi33是适于长江下游粳稻的广谱抗性基因组合模式。【结论】抗性基因的组合方式影响聚合系的抗性水平,互补效应高且能有效表达是粳型双基因聚合系抗性效应提高的关键因子。本研究构建的双基因聚合系及其抗性效应分析为长江下游广谱稻瘟病抗性粳稻品种的精准培育提供了种质资源和理论支撑。     

长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性评价及抗性基因检测

【目的】探究长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性水平及抗性基因聚合对稻瘟病抗性的效应,为新品种的审定及抗病品种的合理利用提供理论依据。【方法】采用人工喷雾接种方法鉴定2018—2020年长江中下游区试252个水稻品种的稻瘟病抗性,并利用2组多重PCR体系（Pi1与Pikh、Pi9与Pik）检测供试水稻品种携带抗性基因Pi9、Pik、Pi1和Pikh的情况,分析抗性基因聚合方式与稻瘟病抗病率的关系。【结果】2018—2020年供试材料的穗瘟抗病率分别为47.0%、38.3%和35.2%,穗瘟抗病率逐年下降。252份供试材料含有抗性基因数为0~4个,其中含0个抗性基因的材料有14份,占5.6%,穗瘟抗病率为14.3%;含1个抗性基因的材料有63份,占25.0%,穗瘟抗病率为11.1%;含2个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为42.0%;含3个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为65.4%;含4个抗性基因的材料有13份,占5.2%,穗瘟抗病率为53.8%。总体来看,供试材料的穗瘟抗病率随携带的抗性基因数增加呈上升趋势。抗性基因组合Pi9+Pikh、Pi9+Pik+Pikh和Pi9+Pik+Pi1+Pikh是适合安徽地区的抗性基因组合。【结论】2018—2020年长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性一般。多基因聚合能提高水稻品种的稻瘟病抗性,但应选择合适的抗性基因组合,不能简单叠加。     

云南省稻瘟病菌群体对稻瘟病抗性单基因系的致病性分析

稻瘟病是水稻生产最具毁灭性的病害之一,抗病品种的利用是控制该病最经济、有效和环保的措施。明确稻瘟病抗性基因的抗性水平,可有效指导抗病育种的开展。本研究利用24个以丽江新团黑谷为背景的稻瘟病抗性单基因系,对2007年至2010年采集自云南籼稻和粳稻区共379个稻瘟病菌株进行了致病性测定。结果表明,Pi9和Pi5可在籼稻和粳稻区使用;Pik-h、Pita-2、Piz-5、Pita和Piz基因只能在籼稻区使用;Piz-t和Pi20基因仅能在粳稻区使用。对2个基因的联合致病性系数、联合毒性系数和抗性互补系数分析表明,Pik/Pi7、Piz/Pi9和Pi1/Pikm等3对基因的组合可作为籼稻区的有效抗源组合;而Pi1/Pik-h、Pi5/Pi9和Pi9/Pi20等3对基因的组合可作为粳稻区的有效抗源组合。群体致病性分析表明,绝大部分的抗性基因在云南已经失效,需发掘新的抗源用于抗病育种。     

基于PARMS技术的抗稻瘟病基因Pigm分子标记的开发

【目的】建立抗稻瘟病基因Pigm的荧光分子标记,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用抗稻瘟病基因Pigm基因序列与其等位基因Pi2、Pi9及感病品种日本晴中等位基因序列差异,结合PARMS技术(Penta-primer amplification refractory mutation system),建立Pigm基因的荧光分子标记。【结果】利用荧光分子标记PM-Pigm对48份水稻亲本材料进行检测,仅在谷梅4号中检测到Pigm荧光信号,并采用广西收集到的两个稻瘟病菌株ZB1和ZB13对48份水稻亲本进行了苗瘟抗性鉴定,验证分子标记有较强可靠性。【结论】Pigm荧光分子标记PM-Pigm能快速检测水稻是否包含Pigm抗性基因,为抗稻瘟病水稻分子标记辅助育种提供简便、可靠的基因筛选技术。     

水稻骨干恢复系川恢907抗稻瘟病基因聚合与精准改良

【目的】精准改良骨干恢复系川恢907稻瘟病抗性,为培育抗稻瘟病杂交水稻新品种提供优良恢复系。【方法】本文通过多代回交与分子标记辅助选择技术相结合,以五山丝苗为抗稻瘟病基因Pi2供体,精准改良骨干恢复系川恢907(含有抗稻瘟病基因Pik和Pita)的稻瘟病抗性。【结果】经T检验,改良后聚合了Pi2、Pik和Pita 3个抗稻瘟病基因的新川恢907与原始材料间的主要农艺性状无显著差异;基于NY/T 1433-2014中48对SSR引物对其进行指纹图谱鉴定,二者之间无差异;经稻瘟病病圃田间抗性鉴定,新川恢907稻瘟病叶瘟1级、颈瘟1级,综合抗病指数1.0,抗稻瘟病。【结论】通过抗病基因聚合,显著提高了川恢907的稻瘟病抗性,保持了川恢907的原有优良特性。     

新疆水稻主要育成品种13个稻瘟病的抗性基因分布

【目的】明确新疆主要育成水稻品种中稻瘟病抗性基因的分布状况,为稻瘟病抗性育种提供依据。【方法】研究以31份新疆选育的水稻品种为材料,利用13个抗稻瘟病基因的特异性分子标记,进行PCR鉴定,初步建立新疆主要育成品种的抗性基因分布情况。【结果】31份供试材料中均无Pi21基因存在;表现为广谱抗性的Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少,分别占9.68%、22.58%、6.45%、12.90%;表现为广谱抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表现为生理小种特异性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因广泛存在,所占比率67.74%~100%;不同水稻品种抗性基因数量分布在5~11个,含11个抗性基因的品种是新稻23号,其聚合了除Pi21和Pid2外其余所有抗性基因。【结论】新疆主要水稻育成品种中广泛存在具有光谱抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表现为生理小种特异性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因,利用特异性分子标记可以有效快速鉴定品种中的抗性基因的存在和分布情况。     

基于稻瘟病菌小种变化的吉林省主要粳稻品种抗性评价及利用价值分析

【目的】稻瘟病严重威胁吉林省水稻的安全生产，选育和利用抗瘟品种是防控稻瘟病最经济、安全的措施。在明晰稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）生理小种类型、分布与致病力的基础上，进行吉林省主要粳稻品种的抗瘟性评价和品种组合利用价值分析，为品种合理布局和高效利用抗病品种提供理论依据。【方法】2021年秋季在吉林省主要稻区采集分离的115份稻瘟病菌菌株中筛选出62个优势单孢菌株，利用7个中国稻瘟病菌生理小种鉴别寄主品种（Chinese differential variety,CDV）对其进行稻瘟病菌生理小种构成和致病力分析；对吉林省主要粳稻品种进行苗期单菌株和田间异地自然诱发抗瘟性鉴定评价；苗期与田间鉴定结果相结合，运用联合抗病性系数（resistance association coefficient,RAC）和联合毒力系数（virulence association coefficient,VAC）分析品种组合的抗病效果。【结果】通过CDV抗性表型可将62个稻瘟病菌菌株划分为7群22个生理小种，优势种群为ZG和ZA，出现频率分别为35.48%和32.26%；优势生理小种依次是Z...     

水稻抗稻瘟病基因Pi2的KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2对稻瘟病生理小种具有广谱抗性,开发Pi2的KASP分子标记并对其评价,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用593份自然群体中筛选出的不同抗性和亲缘关系的2份材料H-74和H-78,针对Pi2基因核心区域的SNP位点开发成KASP标记Pi2-C3。【结果】利用标记Pi2-C3对自然群体中的84份材料进行KASP基因分型,结果表明,该标记可以准确地将不同水稻材料的Pi2位点分为抗病基因型、杂合基因型和感病基因型,是一种高效鉴定抗稻瘟病基因Pi2的方法。利用标记Pi2-C3对阳江市病圃材料进行检测,结合表型调查结果发现,检测到含有Pi2基因的46份材料均表现出不同程度的稻瘟病抗性,表明该标记可以用于检测材料在病圃的发病情况。【结论】本研究采用KASP技术,开发了能准确检测Pi2基因的特异性分子标记Pi2-C3,并建立一套水稻Pi2基因的KASP基因分型体系,对提高抗性育种效率,改良抗稻瘟病水稻品种具有重要应用价值。     

籼粳野杂交后代田间苗期耐寒性初步分析

[目的]获得可供育种利用的耐冷材料,为耐冷育种提供种质资源.[方法]分别对亲本材料籼稻品种9311、普通野生稻DP10、粳稻品种白R54和日本晴及其杂交后代进行田间耐冷性鉴定,在自然低温冷害严重条件下观察其在田间自然栽培条件下的苗期耐寒性表现.[结果]获得可供育种利用的农艺性状优良、耐冷性强的材料39份,其中33份材料粳稻遗传成分为87.5%,6份材料籼稻遗传成分为75.0%,60份耐寒材料中野生稻遗传成分高达50.0%,但农艺性状较差.在所有不耐寒的材料中,籼稻遗传成分高达87.5%.[结论]不同水稻品种杂交后代中,含有较多粳稻和野生稻遗传成分的材料表现出较好的耐寒性;粳稻和普通野生稻是籼稻耐寒育种改良中重要的耐冷资源,导人野生稻或粳稻的遗传成分能够明显提高籼稻的耐寒性.     

籼、粳型转基因水稻花粉源基因飘流差异研究

[目的]在同等条件下研究比较籼、粳型转基因水稻花粉源基因飘流差异,为控制转基因水稻基因飘流提供参考.[方法]以籼型转基因水稻Bar9311和粳型转基因水稻B2为花粉供体材料,常规籼稻特籼占25和籼型不育系博A为受体材料,在自然条件下研究籼、粳型转基因水稻向不育系和常规稻的基因飘流频率.[结果]当受体为不育系时,无论花粉源是籼型还是粳型转基因水稻,在不同距离点的基因飘流频率均为粳型>籼型.10m试验区内籼型转基因水稻向不育系各点平均基因飘流频率为1.325%~23.948%,粳型为3.906%~45.934%;而当受体为常规稻时,籼型转基因水稻向常规稻各点平均基因飘流频率为0.015%~1.189%,粳型为0.041%~0.435%.此外,随着距离的变化,在6m内的基因飘流频率是粳型<籼型,之后两者出现交互现象.无论籼型还是粳型转基因水稻,向不育系基因飘流的频率远高于向常规稻的飘流频率,且基因飘流频率均随与花粉源距离的递增而递减.[结论]不同类型的花粉供体或受体,都会对基因飘流频率产生影响.     

水稻抗稻瘟病广谱基因型鉴定及稻瘟病菌生理小种型研究

水稻稻瘟病是世界范围内水稻主要病害之一。掌握水稻广谱抗病基因型及病原菌的致病特征特性,对培育抗病品种、指导品种布局具有重要意义。通过抗稻瘟病单基因系水稻品种与稻瘟病菌互作,鉴定出Pi19、Pi20、Pi12、Pi9、Piz5、Piz-t为吉林省水稻广谱抗病基因型,筛选出2014-17-1,2014-66-1等可用于抗性评价标准菌株,建立了一套以IRBL9-W(Pi9)、IRBL12-M([Pi12(t)]、IRBLta-CT2(Pib)、IRBLz-Fu(Piz)、IRBL5-M[Pi5(t)]、IRBLkm-Ts(Pik-m)、IRBLta2-Pi(Pita-2)这7个抗稻瘟病单基因系品种组成的生理小种鉴定体系,优势小种不显著。     

水稻稻瘟病抗性基因在抗性育种中的研究进展

【目的】 从水稻稻瘟病抗性的机理、抗性基因的定位、克隆以及抗性基因在育种中的应用,为水稻抗性基因的鉴定和抗性育种提供参考。【方法】 汇总和对比分析国内外的相关文献,分析不同抗性基因在水稻抗稻瘟病中的应用研究进展。【结果】 已有大约100个抗性基因被鉴定出和500个抗病基因相关的数量性状位点;在水稻基因组中被鉴定和定位的基因中,已有37个基因被成功克隆;在不同的育种方法中,基因工程育种是水稻稻瘟病抗性育种中最直接的方法。【结论】 水稻稻瘟病抗性基因的鉴定是抗性育种的基础,抗性基因的充分利用有利于快速有效的选育出新的具有广谱和持久抗性的抗病品种。     

黑龙江省水稻种质稻瘟病抗性评价及抗瘟基因结构分析

[目的]稻瘟病严重威胁黑龙江省水稻的生产,选育和利用抗瘟品种是最经济、安全和有效的措施.了解黑龙江省水稻主栽品种的稻瘟病抗性,明确稻瘟病抗性基因的有效性,为黑龙江省稻瘟病抗病种质资源的选育和利用提供依据.[方法]2018年秋季在黑龙江省水稻主产区采集134株水稻单孢菌株,采用病原物接种鉴定方法对黑龙江省50个水稻主栽品...     

普通野生稻稻瘟病广谱抗性基因Pi-gx（t）的遗传分析和定位

【目的】探明来源于广西普通野生稻的稻瘟病抗源RB221与部分已知抗病基因水稻品种抗谱的异同,其抗性基因的遗传模式及在染色体上所处的位点,确定其抗病基因是否为新的抗病基因。【方法】采用从广西不同稻作区收集的8个稻瘟病菌系对抗源RB221和11个已知抗病基因的水稻品种进行抗谱测定,并对RB221抗病基因进行等位性分析、经典遗传分析及分子标记定位。【结果】抗源RB221的抗谱与11个已知抗病基因的水稻品种有差异,其对8个菌系均表现出抗病反应,在所有参试品种中抗谱最广。等位性测定结果表明,抗源RB221所携抗病基因与已知抗病基因品种所携带的Pi-3、Pi-7（t）、Pi-ta、Pi-K、Pi-b是不等位。经典遗传分析结果显示,抗源RB221对03-35E菌系的抗性受1对显性基因控制。SSR标记定位结果表明,RB221抗病基因定位于第2染色体的SSR标记RM240与RM1092之间,与RM240的遗传距离为1.3 cM,与RM1092的遗传距离为2.2 cM。【结论】抗源RB221的抗性基因Pi-gx（t）为新发现的抗病基因,位于第2染色体上,与第2染色体上已定位的抗性基因处于不同基因位点上。     

云南地方稻种抗稻瘟病基因Pi-d(t)的SSR检测及鉴定

用与稻瘟病抗性基因Pi-d(t)紧密连锁的SSR标记引物RM262对云南地方核心稻种中的167个水稻品种(系)的抗稻瘟病基因Pi-d(t)进行检测。PCR扩增产物通过8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,结果显示扩增产物存在明显的多态,可分辨出4种带型;扩增产物在4%琼脂糖凝胶上只表现2种带型。选取17个品种(系)于温室接种致病菌系ZB13进行鉴定,确定PCR扩增片段大小(主带)约140和145 bp的水稻品种(系)不含Pi-d(t)基因,而扩增产物大小(主带)约150和155 bp的水稻品种(系)含有Pi-d(t)基因。实验明确了Pi-d(t)基因在云南地方核心稻种及其籼粳亚种中的分布情况,可为抗病育种和稻瘟病的防治提供理论依据。