水稻黑條矮縮病抗性QTL定位及一個(gè)類病斑突變體的鑒定分析.pdf

1、黑條矮縮病毒引起的水稻黑條矮縮病，給我國水稻產(chǎn)量造成了重大損失。選育抗性品種是控制該病害的有效手段。目前，關(guān)于水稻黑條矮縮病抗性品種/種質(zhì)資源的篩選及抗性基因的定位已有報(bào)告，但相關(guān)研究的數(shù)量和深度還有所欠缺，這限制了抗黑條矮縮病水稻品種的選育。此外，類病斑突變體是研究抗病機(jī)制的理想材料，水稻類病斑突變體的鑒定及相關(guān)基因的研究有助于闡明水稻抗病機(jī)制，促進(jìn)水稻抗病育種工作。自2009年以來，本課題組鑒定了1026份水稻種質(zhì)資源對(duì)黑條矮縮病的

2、抗性，并通過由不同抗性水平親本構(gòu)建的重組自交系群體對(duì)水稻黑條矮縮病的抗性基因進(jìn)行定位;同時(shí)，對(duì)一個(gè)水稻類病斑突變體進(jìn)行了鑒定及基因的精細(xì)定位。具體結(jié)果如下:
　　(1)采用田間自然發(fā)病的方式對(duì)1026份水稻種質(zhì)資源進(jìn)行了水稻黑條矮縮病及條紋葉枯病抗性鑒定。在這些種質(zhì)資源中，有78份表現(xiàn)出對(duì)黑條矮縮病免疫，6份對(duì)水稻黑條矮縮病表現(xiàn)出高感。選擇免疫親本IR36、密陽23，高感親本L5494、抗武育粳3號(hào)（其中L5494、抗武育粳3號(hào)田

3、間黑條矮縮病發(fā)病率分別為66.70％和58.80％，這些親本對(duì)水稻條紋葉枯病免疫。）構(gòu)建了抗武育粳3號(hào)/IR36、L5494/IR36和密陽23/L5494等3套重組自交系群體。
　　(2)2013年和2014年，我們將3套重組自交系群體分別種植于江蘇的鹽都和東海兩地進(jìn)行表型鑒定。根據(jù)各群體發(fā)病情況，選擇由包含208個(gè)株系組成的L5494/IR36重組自交系群體作為構(gòu)建遺傳連鎖圖譜的材料，并用于抗性QTL的定位。2013年東海，感

4、病親本L5494的發(fā)病率為28.77％，抗病親本IR36發(fā)病率為5.02％。整個(gè)群體發(fā)病率范圍在0～38.30％之間。2014年鹽都，親本L5494和IR36發(fā)病率分別為20.69％和5.0％，發(fā)病率范圍為0～43.80％。2015年，我們于河南開封鑒定組合L5494/IR36重組自交系群體及親本的發(fā)病率，結(jié)果顯示，親本L5494和IR36發(fā)生率分別達(dá)到了50.93％和24.32％，群體發(fā)病率范圍為7.49％～88.89％。
　　

5、(3)利用超過640對(duì)的標(biāo)記在L5494和IR36間進(jìn)行多態(tài)性分析，篩選出136對(duì)多態(tài)標(biāo)記。利用這些標(biāo)記對(duì)重組自交系群體進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)位于第3染色體上的標(biāo)記在該群體內(nèi)均發(fā)生嚴(yán)重偏分離，多呈現(xiàn)出IR36的帶型。因此，利用其余119對(duì)多態(tài)標(biāo)記構(gòu)建了一個(gè)包含11個(gè)連鎖群的遺傳圖譜，覆蓋1516.67 cM的遺傳距離，平均圖距為14.65 cM。
　　(4)在3個(gè)環(huán)境（2013年東海、2014年鹽都和2015年開封）下共定位到12個(gè)抗性Q

6、TL位點(diǎn)，這些QTL分布在水稻第1、6、8和9染色體上。其中第6染色體和第8染色體上QTL位點(diǎn)的抗性等位基因來自于抗病親本IR36，而位于第1染色體和第9染色體上的QTL抗性等位基因則來自于感病親本L5494。第6染色體上在標(biāo)記RM19234和chr6-2間及第9染色體標(biāo)記RM3700和RM160之間的QTL在3個(gè)環(huán)境下均被檢測到，他們的表型貢獻(xiàn)率分別在8.59％～29.00％和6.62％～12.27％范圍內(nèi)，表明這些QTL是穩(wěn)定的主效

7、QTL，在育種上具有很高的利用價(jià)值。
　　(5)在粳稻品種武育粳3號(hào)栽培群體中獲得一個(gè)類病斑突變體wy3。該突變體類病斑出現(xiàn)于苗期，分蘗期擴(kuò)散至整張葉片，屬于擴(kuò)散型類病斑突變體。相比野生型，突變體wy3的株高明顯降低，有效分蘗數(shù)減少，穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均顯著降低。遮光處理表明，突變體wy3類病斑的產(chǎn)生受自然光誘導(dǎo)。臺(tái)盼藍(lán)染色表明，類病斑部位有大量的死亡細(xì)胞。突變體wy3的光合色素含量和凈光合速率較野生型顯著降低，SOD活性、P