兩個(gè)水稻品種葉瘟抗性主效基因的精細(xì)定位與QTL分析.pdf

1、稻瘟病菌(無性世代為Pyricularia grisea，有性世代為Magnaporthe grisea)是危害水稻生產(chǎn)的主要病害之一。利用抗性基因培育水稻抗性品種是克服稻瘟病危害最經(jīng)濟(jì)有效的措施。由于稻瘟病菌群體結(jié)構(gòu)和致病性的變化，含單抗性基因品種的抗性容易伴隨新的致病型菌株的出現(xiàn)而喪失，因此，挖掘和鑒定廣譜的抗性主效基因和抗性數(shù)量基因座位，通過分子標(biāo)記輔助選擇聚合有利的抗性基因，培育廣譜和持久抗性的水稻品種，是水稻抗稻瘟病育種面臨的

2、主要工作。本研究分析了兩個(gè)水稻抗性品種IR24和DV85的抗稻瘟病基因組成，鑒定和定位了3個(gè)稻瘟病抗性主效基因爭多個(gè)抗性QTL。主要研究結(jié)果如下： 1.IR24抗中國稻瘟病菌株的主效基因主要是Pi20(t)和Pib，其中Pi20(t)基因?qū)Ρ狈骄緟^(qū)的菌株表現(xiàn)廣譜抗性(94.2％)，對(duì)南方秈稻區(qū)的菌株的抗譜中等(52.6％)，是水稻抗稻瘟病育種的一個(gè)優(yōu)良抗性基因。本研究從160個(gè)中國稻瘟病菌株中鑒定了一個(gè)能特異性鑒別Pi20(t

3、)基因的菌株98095，利用該菌株接種Asominori(感)×IR24(搞)的重組自交系和F2群體，借助分子標(biāo)記進(jìn)行精細(xì)定位，鑒定出5個(gè)與Pi20(t)基因緊密連鎖的SSR標(biāo)記，即OSR32、RM1337、RM5364、RM7102和RM28050，其中，3個(gè)共分離標(biāo)記RM1337、RM5364和RM7102對(duì)Pi20(t)基因選擇效率達(dá)100％，2個(gè)旁側(cè)標(biāo)記OSR32和RM28050對(duì)Pi20(t)基因選擇效率達(dá)98％以上.這5個(gè)分

4、子標(biāo)記在Pi20(t)基因的供體親本IR24和一系列國內(nèi)推廣品種之間具有良好的多態(tài)性。Pi20(t)基因可以通過分子標(biāo)記輔助選擇直接應(yīng)用于粳稻抗稻瘟病改良或與互補(bǔ)抗性基因聚合應(yīng)用于秈稻抗稻瘟病改良. 2.DV85對(duì)中國稻瘟病菌株具有高水平的抗性，其中對(duì)北方粳稻區(qū)的菌株的抗譜高達(dá)92.9‰對(duì)秈稻區(qū)菌株的抗譜為54.0‰在中國也是一個(gè)優(yōu)良的抗源材料。利用Kinmaze(感)×DV85(抗)的重組自交系、BC1F1(Kinmaze/D

5、V85//Kinmaze)和F2群體對(duì)DV85進(jìn)行抗性基因分析和基因定位，鑒定出一個(gè)新的顯性主效抗稻瘟病基因Pidv(t)，位于1號(hào)染色體長臂末端，通過擴(kuò)大F2作圖群體和開發(fā)新標(biāo)記，將Pidv(t)精細(xì)定位于Indel標(biāo)記C4和SSR標(biāo)記RM12182區(qū)間，與兩標(biāo)記的遺傳距離分別為0.5cM和0.1cM，兩標(biāo)記之間的物理距離為66.9kb.Pidv(t)的精細(xì)定位為該基因的標(biāo)記輔助選擇和圖位克隆奠定了基礎(chǔ)。 3.利用91-17-

6、2、97-27-2、59-3、L64-1、CH26和TH16等6個(gè)稻瘟病菌株接種兩套重組自交系群體-Asominori(感)×IR24(抗)的71個(gè)重組自交系(群體I)和Kinmaze(感)×DV85(抗)的81個(gè)重組自交系(群體II)，分別從群體I和II鑒定出58個(gè)抗性QTL和59個(gè)抗性QTL分布于1-12號(hào)染色體上，其中病斑數(shù)(LN)、病斑長(LL)、病葉面積(LA)和病級(jí)(LD)等四個(gè)性狀在群體I中分別鑒定出16、13、12和17

7、個(gè)抗性QTL，在群體II中分別鑒定出16、12、14和17個(gè)抗性QTL。34個(gè)QTL的抗病等位基因源自IR24，24個(gè)QTL的抗病等位基因源自Asominori，29個(gè)QTL的抗病等位基因源自DV85，30個(gè)QTL的抗病等位基因源自Kinmaze。對(duì)表型變異貢獻(xiàn)率大的QTL位于IR24的Pib座位和DV85的Pidv(t)座位，抗性QTL與主效基因共同構(gòu)成了IR24和DV85的抗瘟性能力，兩個(gè)群體鑒定的QTL均存在聚簇和共座位現(xiàn)象，聚簇