揚稻6號背景下不同稻瘟病廣譜抗性基因聚合效應研究.pdf

1、由子囊菌Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是一種世界性的水稻病害。由于其危害面積逐年增大且危害程度日趨嚴重，已成為水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的巨大障礙。長期的生產(chǎn)實踐表明，利用抗病基因培育抗病品種是防治稻瘟病最為經(jīng)濟有效的方法。然而，由于稻瘟病菌的致病性分化嚴重、生理小種多、變異頻繁，給抗病品種的選育帶來了困難，一個抗病品種往往推廣種植3～5年便“喪失”抗病性。因此，一方面必須對稻瘟病菌進行深入研究，監(jiān)測分析稻瘟病菌群體的小種組成及時空

2、變化，預防稻瘟病的大范圍發(fā)生;另一方面，需要鑒定優(yōu)異的廣譜抗性基因，并將這些廣譜抗性基因?qū)胨酒贩N或通過基因聚合使品種抗性更具有廣譜性和持久性。
　　本研究收集了不同生態(tài)區(qū)的稻瘟病菌，分析了其生理小種組成、分布及侵染特性。從采自浙江、廣東、安徽、廣西、海南、江蘇、湖北、湖南、江西、四川等10個省份的稻瘟病病樣中，通過單孢分離獲得158個單孢菌株。利用中國七個鑒定品種進行苗期鑒定，所采集分離的158個單孢可分為7個小種群27個生理

3、小種，且小種分布具有明顯的區(qū)域特異性。在南方秈稻種植區(qū)（廣東、湖北、廣西、江西、四川等），ZB小種群所占比重較大，為優(yōu)勢小種群;而在粳稻為主的種植區(qū)（江蘇），則以ZE、ZG為優(yōu)勢小種群、ZE1、ZG1為優(yōu)勢小種;在秈/粳混栽區(qū)（浙江、海南、湖南、安徽等），除浙江只有ZB菌群之外，海南、安徽和湖南地區(qū)出現(xiàn)多個小種群，且以ZA、ZB、ZC和ZG小種群所占比重較大。
　　以揚稻6號為輪回親本構建的近等基因系(Pigm、Pi40、Pi9、

4、Pi2、Piz)與近等基因系Pi1、Pi33、Pi54分別進行兩兩雜交，通過分子標記輔助選擇進行篩選，成功構建了一套雙基因聚合系（18個基因組合）。同時針對每個目標基因組合選擇2-4個農(nóng)藝性狀與揚稻6號相似的株系通過全基因組測序(GBS)進行背景回復率檢測，基于測序結果分析，所選擇的各雙基因聚合系背景回復率都在98.02％以上，分布在98.02％(Pi9+Pi1)-98.98％(Pi2+Pi33)之間，并均保留了揚稻6號本身攜帶的稻瘟病

5、抗性基因，從而使后續(xù)的抗性分析建立在一致的抗性遺傳背景上。
　　在人工接種條件下，不同雙基因聚合系之間的抗性效應存在明顯差異。與受體親本相比，各雙基因聚合的抗性水平均有不同程度的提高?？剐孕詈玫臑镻igm+Pi1、Pigm+Pi33、Pigm+Pi54、Pi9+Pi1、Pi9+Pi54、Pi2+Pi1和Pi2+Pi33，它們的苗瘟及穗瘟抗性頻率都在90％以上。同時，我們發(fā)現(xiàn)不同基因聚合后，大部分基因組合都產(chǎn)生了正向聚合效應，僅