粳稻子预44中稻瘟病数量抗性位点分析

稻瘟病是世界范围内影响水稻(Oryza sativa)生产的主要病害。抗稻瘟病基因的发掘和育种利用是控制稻瘟病经济、环保的有效措施。为了揭示云南地方水稻品种子预44广谱持久抗瘟机制, 利用江南香糯和子预44杂交构建的F₇重组自交群体, 采用苗期稻瘟病菌自然诱发接种法, 通过调查田间抗瘟性表型数据, 结合基因型数据对子预44中的数量抗瘟性位点进行了分析。结果表明, 在连锁系数(logarithm of odds, LOD)大于2.0的域值上, 共检测出13个QTLs, 分别位于第1、2、6、8、12号染色体上。不同位点表型贡献值差异较大, 范围为5.8%-21.9%, 其中8号染色体上标记RM72-RM404之间的QTLs可解释约61.9%的表型变异, 很可能为一个主效抗瘟QTL位点。多个位点的主效和微效抗性相结合可能是子预44持久稻瘟病抗性的分子基础。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-2(t)物理图谱的构建

应用ＢＡＣ文库,采用基于分子标记的染色体着陆（ｍａｒｋｅｒ－ｂａｓｅｄ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｌａｎｄｉｎｇ）和染色体步查（ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｗａｌｋｉｎｇ）等手段,建立了包含有裟抗稻瘟病基因Ｐｉ－２（ｔ）的物理图谱,该物理图谱由２２个ＢＡＣ克隆组成,遗传跨度８ｃＭ,而物理距离为９２５ｋｂ,该物理图谱的构建不仅为进一步分离和克隆该基因打下了基础,同时也可为分子标记辅助选择育种选择抗稻瘟病新材料     

稻瘟病新隐性抗病基因pi55(t)的遗传及定位

粤晶丝苗2 号是广东省优质稻主栽品种和省区试对照品种, 具有高度的稻瘟病抗性.用中国不同地区297 个稻瘟病菌株进行抗谱分析, 粤晶丝苗2 号对广东、四川、辽宁和黑龙江稻瘟病菌群体的抗性频率均达到100%, 其抗谱较主要抗源品种三黄占和28 占更广. 利用不同的菌株, 对粤晶丝苗2 号/露明的F₂ 群体和F₄ 株系进行抗性分离分析, 结果表明, 该品种的稻瘟病抗性由显、隐性的多基因控制. 通过基于F₄ 单基因分离株系的BSA 分析, 分别在染色体2, 6, 8 和12 上筛选到了与其抗病基因连锁的候选标记. 通过基于基因组位置已知的分子标记的连锁分析, 将其中的隐性基因定位于染色体8 约1.9 cM/152 kb 的区域内. 由于该区域内尚未有主效抗病基因的存在, 因此, 该基因是新的隐性抗病基因, 被命名为pi55(t). 通过对该区域内候选基因的注释, 发现其中编码LRR 蛋白的Os08g40090 和编码重金属结合域蛋白的Os08g40130 可能是其最佳的候选基因.     

粳稻品种中丹2号抗稻瘟病基因的残效

Nelson认为,在病原菌寄生物与植物寄主的共同 进化过程中,寄生物对某种寄主抗性的克服并不是完 全的。也就是说,某个抗病基因即使丧失抗性,但对该 菌系仍有一定残效抗性,使寄主表现不太严重的感病。 以前,仅有几例这方面的报道。我们在对水稻稻瘟病 抗病基因的研究中,也发现这一现象。     

粳稻品种中丹2号抗稻瘟病基因的残效

Nelson认为,在病原菌寄生物与植物寄主的共同进化过程中,寄生物对某种寄主抗性的克服并不是完全的。也就是说,某个抗病基因即使丧失抗性,但对该菌系仍有一定残效抗性,使寄主表现不太严重的感病。以前,仅有几例这方面的报道。我们在对水稻稻瘟病抗病基因的研究中,也发现这一现象。 试验材料来自银河×中丹2号、誉锦×中丹2号F_2代花培系。H_2对41个穗系和亲本在苗期接种。试     

稻瘟病菌重复顺序PoR6和稻瘟病菌的分型

POR6是一具有高度多态性的稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)重复顺序。利用脉冲电泳技术和Southern分析,表明它是非均匀地散布于基因组中的。经测定POR6的拷贝数约为30—40,序列测定未发现在内部有更小的重复单位。用POR6作探针对44株稻瘟病菌进行DNA指纹分析,分析的中国北方地区的22个菌株可根据相似率归并成8个谱系。对一些转管培养中致病型发生变化的菌株用POR6进行指纹分析,发现这些菌株在转管过程中基因组DNA是有变化的。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-d(t)1、Pi-b、Pi-ta2的聚合及分子标记选择

冈46B(G46B)是水稻生产应用中的一个农艺性状十分优良的保持系,其主要的缺陷是稻瘟病抗性较弱,通过对地谷,BL-1,Pi-4号等三个分别含抗病基因Pi-d(t)1、Pi-b、Pi-ta2的稻瘟病抗性材料与G46B聚合杂交,并利用抗病基因连锁的分子标记对杂交后代进行辅助选择,在聚合杂交的F2代及B1C1代群体中共获得了15株含Pid(t)1、Pi-b、Pi-ta2等三个抗稻瘟病基因的材料,其可能的基因型分别为:三基因杂合体Pi-d(t)1pi-d(t)1/Pi-bpi-b/Pi-ta2pi-ta2 4株,双基因杂合体10株,其中Pi-d(t)1Pi-d(t)1/Pi-bpi-b/Pi-ta2pi-ta26株,Pi-d(t)1pi-d(t)1/Pi-bpi-b/Pi-ta2Pi-ta23株,Pi-d(t)1pi-d(t)1/Pi-bPi-b/Pi-ta2pi-ta21株,双基因纯合体Pi-d(t)1Pi-d(t)1/Pi-bpi-b/Pi-ta2Pi-ta2仅1株,这一研究结果为进一步改良G46B的稻瘟病抗性奠定了基础,同时这一研究结果表明利用分子标记可快速、有效地实现多个抗病基因的聚合,大大提高水稻抗病育种的效率.     

二个粳稻品种抗稻瘟病遗传特性的分析

本文用累积分布曲线法对东农 363及农东415两个粳稻品种进行了抗稻瘟遗传分析,结果表明东农363对Hokul菌株的抗性是由一对显性抗性基因控制的,东农415对Ken53-33菌株的抗性是由两对互补的显性基因控制的;对Ina72菌株的抗性是由两对显性基因控制的,其中一对控制高抗反应,另一对控制中抗反应。两个杂交组合的正反交分析结果表明,水稻对稻瘟病菌的抗性遗传是由细胞核控制的,细胞质在抗瘟遗传中的作用在本试验的测试品种中并没有表现出来。 Abstract:By means of cumulative distribution curve methods,two Japonica varieties Dongnong 363 and Dongnong 415 were analysed for the inheritance of blast resistance.The results showed that the resistance of Dongnong 363 variety to Hokul blast strain was controlled by one dominant gene.The resistance of Dongnong 415 to Ken53-33 strain was controlled by two complementary dominant genes,to Ina72 strain was controlled by two dominant genes,one dominated over the high-resistant and the other over the middle-resistant.Genetic analysis of F3 plants of two reciprocal crosses showed that the resistance to the rice blast disease was controlled by nuclear gene,no cytoplasmic effect was found in the tested varieties.     

4个太湖流域粳稻地方品种抗稻瘟病性的遗传分析

以太湖流域粳稻地方品种薄稻、铁杆青、江南晚和缺儿糯等广谱、高抗稻瘟病为材料, 与高感稻瘟病品种苏御糯杂交, 获得杂交F1、F2 , 分别接种日本稻瘟病鉴别菌系北1和中国稻瘟病菌生理小种ZE3、ZG1, 根据P1、P2、F1和F2等不同世代植株的抗、感反应, 分析地方品种对不同稻瘟病菌生理小种(菌系)的抗性遗传机理。结果表明: 薄稻、铁杆青及缺儿糯对北1菌系的抗性均可能由一对显性基因控制, 江南晚对北1的抗性则可能由两对抑制基因互作控制; 铁杆青及缺儿糯对ZE3小种的抗性均可能由一对显性基因控制, 薄稻和江南晚对ZE3小种的抗性可能分别由两对显性基因和两对抑制基因互作控制; 铁杆青对ZG1小种的抗性可能是由一对显性主基因控制, 薄稻和江南晚对ZG1小种的抗性则可能由两对抑制基因互作控制。进一步将薄稻与12个日本稻瘟病菌鉴别品种杂交,用北1菌系接种不同组合的F1和F2 , 进行抗病基因的等位性测定。结果表明, 薄稻对北1菌系的抗性基因与12个鉴别品种所携带的已知抗稻瘟病基因是不等位, 将该基因暂定为Pi-bd1(t)。     

稻瘟病抗病基因Pi15的精细定位

稻瘟病抗病基因Pi15曾被作者鉴定为与已知抗病基因Pii具有连锁关系,但是,Pii基因究竟位于染色体6还是9上存在争议。为了确定Pi15基因的染色体位置,利用分子标记在由15个抗病个体和141个感病个体组成的F_2群体中,通过混合群体分离法(BSA)与隐性群体分析法(RCA)相结合的手段,对目标基因进行了连锁分析。首先,从染色体6和9分别选择10个微卫星标记进行了分析,结果表明,只有位于染色体9的RM316与目标基因连锁,重组率为(19.1±3.7)％。为了进一步确定这种连锁关系,从染色体9选择了4个序列标定位点(STS)标记进行分析,结果表明,只有G103与目标基因连锁,重组率为(5.7±2.1)％。为了获得与目标基因更加紧密连锁的分子标记,对目标基囚进行了RAPD分析。在筛选、分析了1000个随机引物之后,从中获得了3个目标基因紧密连锁的分子标记BAPi15_(486)、BAPi15_(782)、BAPi15_(844)。它们与目标基因的重组率分别为0.35％、0.35％和1.1％。这些紧密连锁的分子标记可作为分子标记辅助基因聚合和克隆的出发点。     

RFLP Mapping of Genes Conferring Complete and Partial Resistance to Blast in a Durably Resistant Rice Cultivar

Moroberekan, a japonica rice cultivar with durable resistance to blast disease in Asia, was crossed to the highly susceptible indica cultivar, CO39, and 281 F(7) recombinant inbred (RI) lines were produced by single seed descent. The population was evaluated for blast resistance in the greenhouse and the field, and was analyzed with 127 restriction fragment length polymorphism (RFLP) markers. Two dominant loci associated with qualitative resistance to five isolates of the fungus were tentatively named Pi-5(t) and Pi-7(t). They were mapped on chromosomes 4 and 11, respectively. To identify quantitative trait loci (QTLs) affecting partial resistance, RI lines were inoculated with isolate PO6-6 of Pyricularia oryzae in polycyclic tests. Ten chromosomal segments were found to be associated with effects on lesion number (P < 0.0001 and LOD > 6.0). Three of the markers associated with QTLs for partial resistance had been reported to be linked to complete blast resistance in previous studies. QTLs identified in greenhouse tests were good predictors of blast resistance at two field sites. This study illustrates the usefulness of RI lines for mapping a complex trait such as blast resistance and suggests that durable resistance in the traditional variety, Moroberekan, involves a complex of genes associated with both partial and complete resistance.     

水稻品种‘沈农606’抗稻瘟病基因定位和连锁的SRAP片段分析

选用抗稻瘟病水稻品种‘沈农606’为抗病亲本与感病品种‘丽江新团黑谷’配制杂交组合.鉴定亲本、F_1正反交及其F_2群体的抗病性的结果表明,‘沈农606’的抗性受一对显性基因控制.采用相关序列扩增多态性(SRAP)和简单序列重复(SSR)标记,以及分离体分组混合分析法(BSA)将该基因定位于8号染色体上,其与SRAP标记m5e1-500的遗传距离为2.8 cM,与SSR标记RM25的遗传距离为9.8 cM,暂命名为Pi-SN606.m5e1-500序列位于8号染色体上,它能编码大于40个氨基酸的阅读框有2个,在NCBI网站上没有比对到同源性序列。     

水稻窄叶突变体nal(t)的表型分析与基因定位

在水稻(Oryza sativa)缙恢10号的EMS诱变群体中发现一个窄叶突变体nal(t), 表现出叶片变窄不变短、植株半矮化、节间变细变短和穗长缩短等特性。突变体苗期和成熟期叶片平均宽度为0.99 cm和1.42 cm, 分别为野生型的76%和74%,均达到极显著差异。nal(t)成熟期倒一、倒二、倒三节间长和宽分别为9.16 cm、6.97 cm、3.57 cm和0.31 cm、0.36 cm、0.45 cm, 仅为野生型的63%、83%、71%和78%、72%、79%。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制, 利用SSR标记将NAL(T)定位在第12染色体长臂RM6869和RM28537之间, 遗传距离分别为3.1 cM和9.0 cM。     

水稻窄叶突变体nal（t）的表型分析与基因定位

在水稻（Oryza sativa）缙恢10号的EMS诱变群体中发现一个窄叶突变体nal（t）,表现出叶片变窄不变短、植株半矮化、节间变细变短和穗长缩短等特性。突变体苗期和成熟期叶片平均宽度为0.99cm和1.42cm,分别为野生型的76%和74%,均达到极显著差异。nal（t）成熟期倒一、倒二、倒三节间长和宽分别为9.16cm、6.97cm、3.57cm和0.31cm、0.36cm、0.45cm,仅为野生型的63%、83%、71%和78%、72%、79%。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用SSR标记将NAL（T）定位在第12染色体长臂RM6869和RM28537之间,遗传距离分别为3.1cM和9.0cM。     

Developmental Changes in the Free Amino Acid Pool of Rice(Oryza sativa L. subsp,japonica) Bmbryos

The level of/various amino acids in rice embryos rose sharply during embryo differentiation (7–9 days after anthesis). Then it increased steadily or tended to become stable at mid-maturation stage (13–18 days after anthesis), thereafter continuing to increase, except that the contents of aspartate and glutamate decreased significantly. The total free amino acid pool expanded rapidly during the differential stage. There after the pool capacity showed only a slightly increase until the end of embryogenesis. Both on embryo cell and dry weight bases, the capacity reached the maximum at the 9th day after anthesis, then decreased at the 13th day, and later remained stable. We deemed that the establishment of the free amino acid pool is one of the events which occur in the process of rice embryo differentiation. By the fulfillment of the differentiation (the 13th dray after anthesis), the pool capacity within the embryo cells remained stable on the whole. The free amino acid pool was dominated by serine, alanine, aspartate and glutamate during the differentiation stage. In the maturation stage, serine, alanine, arginine and lysine were the main components. These predominant; amino acids may play an important role in regulating the availability of the whole amino acid pool.     

水稻抗褐飞虱基因bph2的SSR定位和标记辅助选择

利用综合性状较好对褐飞虱敏感的粳稻恢复系C418为父本,以含有bph2基因的抗褐飞虱品种ASD7为母本构建了包含134个F23家系的群体,利用苗期鉴定法对F2：3家系进行抗性鉴定：用SSR标记技术,将bph2基因定位在第12染色体长臂上,标记RM7102和RM463之间,其遗传距离分别为7．6cM和7．2cM。在进行表型选择的同时,利用与bph2基因连锁的SSR标记RM7102和RM463对BC1F1和BC2F1进行了标记辅助选择,选择效率分别为89．9％和91．2％,为培育高抗褐飞虱水稻品种奠定了基础。     

Genetic Analysis and Molecular Mapping of a Novel Gene Conferring Resistance to Rice Stripe Virus

Rice stripe virus (RSV) is one of the most damaging diseases affecting rice in East Asia. Rice variety 502 is highly resistant to RSV, while variety 5112 is extremely susceptible. Field statistical data revealed that all “502 × 5112” F₁ individuals were resistant to RSV and the ratio of resistant to susceptible plants was 3:1 in the F₂ population and 1:1 in the BC₁F₁ population. These results indicated that a dominant gene, designated RSV1, controlled the resistance. Simple sequence repeat (SSR) analysis was subsequently carried out in an F₂ population. Sixty SSR markers evenly distributed on the 12 rice chromosomes were screened and tested. Two markers, RM229 and RM206, showed linkage with RSV1. Based on this result, six SSR markers flanking RM229 and RM206 were further selected and tested. Results indicated that SSR markers RM457 and RM473E were linked to RSV1 with a genetic distance of 4.5 and 5.0 cM, respectively. All of the four SSR markers (RM229, RM473E, RM457 and RM206) linked to RSV1 were all located on chromosome 11, therefore RSV1 should be located on chromosome 11 also. In order to find some new markers more closely linked to the RSV1 gene, sequence-related amplified polymorphism (SRAP) analysis was performed. A total of 30 SRAP primer-pairs were analyzed, and one marker SR1 showed linkage with RSV1 at a genetic distance of 2.9 cM. Finally, RSV1 gene was mapped on chromosome 11 between SSR markers RM457 and SRAP marker SR1 with a genetic distance of 4.5 cM and 2.9 cM, respectively.     

利用SSR定位籼稻品种Kaharamana中抗褐飞虱基因Bph9

褐飞虱是危害水稻生产最重要的害虫之一,利用寄主抗性被认为是防治褐飞虱最经济而有效的方法。斯里兰卡水稻品种Kaharamana对东亚和东南亚的褐飞虱种群均表现抗虫性,利用分子遗传学的方法对其携带的Bph9基因进行了SSR定位。所用的遗传群体为来源于Kaharamana和02428的含有180个单株的F2分离群体,每个F2单株套袋自交获得F2：3家系。利用苗期集团鉴定埘F2：3家系进行抗褐飞虱鉴定,以推测相应F2单株的基因型。连锁分析表明,Bph9位于第12染色体上的两个SSR标记RM463和RM5341之间,分别与之相距6．8cM和9．7cM。该标记有助十将Bph9用于分子标记辅助选择育种研究。     

籼稻品种93-11同义密码子的使用偏性

利用籼稻品种93－11的全基因组序列及相应的EST数据,对影响同义密码子用法的若干因子进行了详细分析。指出93－11基因的表达水平（mRNA丰度）与3个同义密码子偏性指标CAI、CPP和ENC相关极显著（r=0.227^**,0.145^**和-0.147^**),表明高表达的基因其同义密码子非随机使用的程度越大;基因长度与CAI和CPP极显著负相关（r=-0.413^**和-0.480^**),与ENC极显著正相关（r=0.210^**),暗示较短的基因具有更高的转录活性;编码区G＋C含量对其同义密码子偏性的贡献率远高于mRNA丰度和基因长度,G＋C含量与CAI、CPP和ENC相关系数分别高达0.877^**,0.832^**和-0.740^**;起始编码区内A、T、C、G4种碱基呈明显的3周期振荡,尤以ATG下游第一个密码子所在的3个位点（＋4、＋5和＋6）偏置最强烈,由此认为在这3个特殊位点有较高的自然选择压存在;93－11中25个最优密码子的首次确定将对水稻转基因具有指导意义。