水稻条纹叶枯病抗性位点的检测和效应分析

利用111个家系组成的热研2号(Oryza sativa subsp. japonica ‘Reyan2’)/ Mi lyang23(Oryza sativa subsp. indica ‘Mi lyang23’)重组自交系(recombinant inbred l ines, RIL)群体(F7), 采用重病区田间自然接种方法, 以病情指数作为条纹叶枯病的表型值, 鉴定了2个亲本及111个RIL家系对条纹叶枯病的抗性。使用QTL Cartographer 软件复合区间作图法, 对水稻(Oryza a sativa)条纹叶枯病抗性基因进行了QTL分析。结果检测到2个抗水稻条纹叶枯病的QTL, 分别位于第2和第11染色体上, 其中第11染色体上的QTL贡献率为19.58%, 表明这是一个主效的QTL, 该QTL及其附近的分子标记, 可以用于水稻条纹叶枯病抗性分子标记辅助育种。     

利用重组自交系群体检测水稻条纹叶枯病抗性基因及QTL分析

利用81个株系组成的Kinmaze(japonica)／DV85(indica)重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体,采用苗期强迫饲毒的鉴定方法,以病情指数作为条纹叶枯病的表型值,鉴定亲本及81个RILs对水稻抗条纹叶枯病毒(rice stripe virus,RSV)的抗性。利用QTL Cartographer软件,对水稻条纹叶枯病抗性基因进行检测分析。检测到3个QTL位点：qStv1、qStv7、qStv11分别位于第1、7、11染色体上,各QTL的LOD值为2．44～3．83,贡献率为19．8％～30．9％。根据抗性基因加性效应的方向,在qStv7、qStv11位点上,亲本DV85存在抗条纹叶枯病增效基因,Kinmaze具有抗条纹叶枯病减效基因,而qStv1位点抗性基因效应来源正好相反。     

水稻品种条纹叶枯病抗性的研究进展

水稻条纹叶枯病是当前粳稻主产区危害最严重的病害之一,而品种抗病性的利用则被公认为是病害综合防治的根本策略.本文从抗性鉴定方法、抗性资源筛选和发掘、抗性遗传规律及抗病基因定位和抗性品种选育与抗性转基因工程4个方面,对水稻品种条纹叶枯病抗性的研究进展进行了简要综述,以期为水稻抗条纹叶枯病的育种提供参考.同时对水稻品种条纹叶枯病抗性研究的现存问题与今后的研究方向进行了讨论.     

水稻低温发芽力QTL定位和遗传分析

以Kinmaze(粳稻)／DV85(籼稻)的重组自交系F10世代群体检测了影响水稻低温发芽力性状的数量性状基因座(QTL)。通过测定不同时期的低温发芽率,确定了15℃低温、第10d为检测低温发芽率的最适处理温度和时间,该条件下能够充分检测到品种的差异和分离群体的变异。通过设置对照,证明所检测的低温发芽率不受休眠及二次休眠的影响。15℃低温、第10d时,Kinmaze的发芽率达35％,DV85的发芽率只有7％,两亲本之间存在明显差异,该群体81个家系的低温发芽率变幅在0％～99％之间。QTL分析结果检测到5个与低温发芽力相关的基因座,分别位于第2、6、7、11和12染色体上。位于第2、6和11染色体上的qLTG-2、qLTG-6和qLTG-11贡献率分别为27．1％、17．1％和15．0％,对低温发芽力性状的增效基因来自DV85;位于第7、12染色体上qLTG-7和qLTG-12的贡献率分别为22．9％和8．8％,增效基因来自Kinmaze。其中,qLTG-6和qLTG-11在染色体上的位置与已报道的有关低温发芽力QTL位置相似,而qLTG-2、qLTG-7和qLTG-12为新检测的低温发芽力基因座。上位性分析结果显示,第3与第5染色体上存在影响低温发芽力的互作位点,其互作可以提高低温发芽力,而第7染色体上的两位点之间的互作降低了低温发芽力。     

水稻条纹叶枯病的研究进展

水稻条纹叶枯病对水稻生产造成了广泛而严重的危害。水稻条纹叶枯病毒（RSV）是致病的元凶,而灰飞虱是传播者。RSV在植物体内能形成核糖核蛋白体（RNP）及内含体,但不形成病毒颗粒。每个RNP只含一种RNA。RSV的全基因组由4条单链RNA组成,编码7种蛋白,它们的具体功能正被逐渐阐明。目前对于RSV的致病机制和植物的抗病机制的研究也取得了进展。     

分子标记辅助选育抗水稻条纹叶枯病的‘红血糯’种质

为了改良水稻‘红血糯’品种对条纹叶枯病的抗性,将‘秦稻2号’、‘香糯Q33’、‘青香糯’作为抗性的供体亲本配制杂交组合;同时选取了ST10、H21和STS11-43等3对显性分子标记用于亲本和F2群体田间抗病性的分子标记辅助检测。结果显示:(1)不同分子标记在亲本中的多态性不同,标记H21和STS11-43只有在‘红血糯’和‘香糯Q33’之间具有多态性,标记ST10在‘红血糯’与‘秦稻2号’、‘香糯Q33’、‘青香糯’之间都有多态性。(2)各个分子标记在不同杂交组合F2群体的室内分子检测显示,部分F2单株携带抗性基因条带,也有个别单株含有杂合抗病基因条带。(3)田间发病抗性检测显示,含有抗性基因的植株基本不发病,携带抗性基因的单株与田间发病情况调查结果基本相符,但对含有杂合抗病基因条带的抗病单株,其还需2~3代田间观察,纯化抗病基因。研究表明,分子检测结果与田间抗病性检测结果相符,3种分子标记可以用于‘红血糯’杂交后代的分子标记辅助检测,为改良‘红血糯’的条纹叶枯病抗性育种提供了可行的方法。     

药用野生稻体细胞杂交后代对条纹叶枯病的抗性鉴定

目的：从药用野生稻体细胞杂交后代中筛选对水稻条纹叶枯病具有抗性的水稻种质。方法：利用苗期接种法对药用野生稻体细胞杂交后代进行表型抗性评价,利用ELISA技术对供试材料进行感病率检测。结果：34份F1个体中,Y37、Y39、Y42和Y45的抗病级别都为高抗,它们的感病率分别为5.7%、5.7%、5.7%和4.3%,表现高抗水稻条纹叶枯病。结论：筛选到4个高抗条纹叶枯病水稻材料。     

水稻白叶枯病抗性基因定位及其小种专化性

利用 3个致病性不同的水稻白叶枯病菌小种 ,对由Lemont/特青培育的 31 5个F₁₀ 重组自交系群体进行抗性基因 (QTL)RFLP分析 .共发现 1个主基因、1 0个QTL及 9对互作位点与白叶枯病菌抗性有关 .其中 ,主基因Xa4定位于第 1 1染色体上 .Xa4对CR4和CX0 8表现显性主基因遗传 ,但对CR6则表现为一个主要的加性QTL的作用 .主基因小种专化性明显大于QTL .QTL之间以及QTL与主基因之间效应累加 ,共同提供抗病性的强度和稳定性 .在感病亲本中 ,亦存在抗性QTL .因此 ,来源不同的中抗材料可能是水平抗性的良好基因源 .研究还表明 ,所定位的QTL与其他研究发现的抗不同病原菌的基因 (QTL)处于相近的染色体位置 ,意味着它们可能是同一抗性基因族的成员 .     

聚合蜡质和抗条纹叶枯病基因水稻的分子标记辅助选择

以高蛋白、抗条纹叶枯病的红米水稻‘Kasalath’和本实验室培育的低直链淀粉含量、株型好、产量高的水稻‘上师大3号’为亲本进行杂交.利用蜡质基因(Waxy)在第1内含子5′端剪切位点上游55 bp处CT重复序列的重复数与直链淀粉含量呈负相关的特性,设计了1对SSR引物,利用与抗条纹叶枯病基因(Stv-b2)紧密连锁的...     

水稻主基因-多基因混合遗传控制白叶枯病抗性的基因效应分析

利用主基因－多基因混合遗传模型分析了５个抗感交组合对水稻白叶枯病菌抗性的基因效应,结果表明５个组合中的３个主基因抗性遗传符合德尔分离比的前提下存在多基因抗性,而且这３个组合彼此间抗病基因的加性效应,主基因和多基因遗传方差及其遗传率存在变异。说明水稻白叶枯病抗性虽以主基因作用为主,但考虑到抗性的持久性,建议在水稻白叶枯病育种中构建主基因－多基因混合遗传体系,以有效抑制白枯病菌群体中小种的波动。     

水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析

种子耐储藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一, 耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义。以粳型超级稻龙稻5 (LD5)和高产籼稻中优早8 (ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)为实验材料, 自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后, 对不同储藏时段种子发芽率进行比较, 并利用223个分子标记的遗传图谱进行动态QTL鉴定。结果表明, 不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8, 株系间耐储性存在较大差异; 不同储藏时段发芽率显著相关, 相邻存储时段发芽率关系紧密。共检测到17个耐储性相关的QTLs, 3个老化时段分别检测到5、4和3个, 检测到5个动态条件QTLs, 单一QTL解释5.60%-32.76%的表型变异, 加性效应在-16.78%-16.95%范围内。主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率, qSSC6具有明显降低发芽率的效应。共检测到26对上位性互作位点, 主效QTL qSS1和qSS4参与上位性互作, 这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成。研究结果为水稻(Oryza sativa)耐储性相关QTL的精细定位奠定基础, 同时丰富了耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源。     

水稻耐储藏特性三年动态鉴定与QTL分析

种子耐储藏特性是粮食作物的特殊农艺性状之一, 耐储藏性能对种子生产和种质资源保存有重要意义。以粳型超级稻龙稻5 (LD5)和高产籼稻中优早8 (ZYZ8)杂交衍生的重组自交系(RILs)群体(共180个株系)为实验材料, 自然高温高湿条件下放置1年、2年和3年后, 对不同储藏时段种子发芽率进行比较, 并利用223个分子标记的遗传图谱进行动态QTL鉴定。结果表明, 不同储藏时段龙稻5的发芽率均显著低于中优早8, 株系间耐储性存在较大差异; 不同储藏时段发芽率显著相关, 相邻存储时段发芽率关系紧密。共检测到17个耐储性相关的QTLs, 3个老化时段分别检测到5、4和3个, 检测到5个动态条件QTLs, 单一QTL解释5.60%-32.76%的表型变异, 加性效应在-16.78%-16.95%范围内。主效QTL簇qSSC2、qSSC6、qSSC7和qSSC8能调控不同储藏时段的发芽率, qSSC6具有明显降低发芽率的效应。共检测到26对上位性互作位点, 主效QTL qSS1和qSS4参与上位性互作, 这表明上位性互作是调控耐储藏性状的重要遗传组成。研究结果为水稻(Oryza sativa)耐储性相关QTL的精细定位奠定基础, 同时丰富了耐储性分子标记辅助选择育种的基因资源。     

水稻种子萌发和苗期ABA敏感性的QTL定位分析

植物激素ABA参与不同的生理过程,尤其是在种子发育和非生物逆境的适应都需要ABA的调控.以水稻珍汕97和旱稻IRAT109为亲本的重组自交系群体为材料,分别调查种子发芽和苗期对ABA的敏感程度.种子发芽阶段以ABA处理下的相对发芽势（Relative germination vigor,RGV）和相对发芽率（Relative germination rate,RGR）为指标,苗期以ABA喷施处理下的卷叶程度（Leaf rolling scores by ABA spaying,LRS）和含ABA水培条件下的卷叶程度（Leaf rolling scores by ABA culturing,LRC）为指标.性状相关分析表明发芽阶段的相对发芽势与苗期卷叶程度呈显著正相关.用复合区间作图法和混合线性模型对ABA敏感性QTL定位和上位性效应分析.两种软件检测到的主效QTL位点大致相同.共检测到5个单位点QTL和6对上位性QTL与发芽阶段的ABA敏感性有关;8个单位点QTL和5对上位性QTL与水稻苗期对ABA的敏感性有关;在苗期,两种ABA处理条件下共检测到两个共同的QTL;仅一个共同的QTL同时控制发芽阶段和苗期对ABA的敏感性.这些研究结果说明,水稻对ABA的敏感性同时受单位点的多基因和上位性基因控制;而且控制种子萌发阶段发芽势和苗期对ABA敏感性的遗传基础有很大的不同.     

水稻粒长QTL定位与主效基因的遗传分析

该研究利用短粒普通野生稻矮杆突变体和长粒栽培稻品种KJ01组配杂交组合F_1,构建分离群体F_2;并对该群体粒长进行性状遗传分析,利用平均分布于水稻的12条染色体上的132对多态分子标记对该群体进行QTL定位及主效QTLs遗传分析,为进一步克隆新的主效粒长基因奠定基础,并为水稻粒形育种提供理论依据。结果表明:(1)所构建的水稻杂交组合分离群体F_2的粒长性状为多基因控制的数量性状。(2)对543株F_2分离群体进行QTL连锁分析,构建了控制水稻粒长的连锁遗传图谱,总长为1 713.94 cM,共检测出24个QTLs,只有3个表现为加性遗传效应,其余位点均表现为遗传负效应。(3)检测到的3个主效QTLs分别位于3号染色体的分子标记PSM379～RID24455、RID24455～RM15689和RM571～RM16238之间,且三者对表型的贡献率分别为54.85%、31.02%和7.62%。(4)在标记PSM379～RID24455之间已克隆到的粒长基因为该研究新发现的主效QTL位点。     

利用最大似然法进行水稻产量性状基因的分子作图

本研究根据对估计标记－数量性状基因座位（ＱＴＬ）之间重组率的两种分析方法（矩量法和最大似然法）、两种方差模型（ＱＴＬ基因型之间的方差同质和异质模型）的分析,揭示了ＬＯＤ值在标记－ＱＴＬ连锁检测上所得结果的相关性高于重组率估计值的相关性。采用最大似然法和异质方差模型,估计了水稻产量构成有关的ＱＴＬ与分布于１１对染色体上的５１个限制性片段长度多态性（ＲＦＬＰ）标记之间的重组率,并对似然比（以ＬＯＤ值表示）进行Ｘ￣２检验,发现７个存在显著连锁关系的标记－性状组合,其平均重组率为１０．０％。这些标记分布于第１、５、６、８和１１等５对染色体上,涉及７个ＲＦＬＰ标记和３个产量构成性状,即每穗颖花数（ＲＧ５７３、ＲＺ６１７、ＲＧ１０３）、单株穗数（ＲＧ６４Ｂ）和每穗实粒数（ＲＧ１０１、ＲＧ２４４、ＲＧ６５３）。     

基于CSSL的水稻抽穗期QTL定位及遗传分析

抽穗期是水稻（Oryza sativa）品种的重要农艺性状之一,适宜的抽穗期是获得理想产量的前提。鉴定和定位水稻抽穗期基因/QTL,分析其遗传效应对改良水稻抽穗期至关重要。以籼稻品种9311（Oryzasativa ssp.indica‘Yangdao 6’）为受体,粳稻品种日本晴（Oryza sativa ssp.japonica‘Nipponbare’）为供体构建的94个染色体片段置换系群体为材料,以P≤0.01为阈值,对置换片段上的抽穗期QTL进行了鉴定。采用代换作图法共定位了4个控制水稻抽穗期的QTL,分别位于第3、第4、第5和第8染色体;QTL的加性效应值变化范围为–6.4––2.7,加性效应百分率变化范围为–6.4%––2.7%;qHD-3和qHD-8加性效应值较大,表现主效基因特征。为了进一步定位qHD-3和qHD-8,在目标区域加密16对SSR引物,qHD-3和qHD-8分别被界定在第3染色体RM3166–RM16206之间及第8染色体RM4085–RM8271之间,其遗传距离分别为13.9cM和6.4cM。研究结果为利用分子标记辅助选择改良水稻抽穗期奠定了基础。     

水稻株高和抽穗期基因的定位和分离

利用241个重组自交系构成的群体,对水稻（Oryza sativaL.)株高和抽穗期进行基因定位,三年共定位到4个抽穗期的数量性状基因（QTLs)和4个株高OTLs,其中位于第7染色体C1023-R1440区间的QTL3年均可检测到,且效应大,同时影响株高和抽穗期。为了区分这个区间的QTL是一因多效还是紧密连锁的两个QTLs,从自交系群体里选取QTL区间来自明恢63,其他遗传背景与珍汕97高度相似的自交系RⅡ50,与珍汕97回交,获得含有363个单株的近等基因系BC1F2群体。考察株高和抽穗期。两个性状在群体里表现为双峰分布,它们的分离比符合期望的单基因盂德尔遗传分离比,BC1E2群体单株的株高和抽穗期基本表现为矮秆早抽穗,高秆迟抽穗,但是,6个单株表现相反的情况,以上结果证明,QTL能够作为盂德尔因子进行研究,在BC1F2群体里,株高和抽穗期是由单个基因控制的,第7染色体上是两个紧密连锁的基因分别控制株高和抽穗期。