水稻抗稻瘟病遺傳改良以及基因定位研究.pdf

1、水稻是我國最重要的糧食作物之一，它的產(chǎn)量直接關(guān)系著人們的生活。稻瘟病是當(dāng)前水稻的主要病害之一，嚴(yán)重影響了我國水稻的產(chǎn)量。因此，發(fā)掘新的抗稻瘟病基因并培育抗稻瘟病水稻新品種是最經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和有效的克服稻瘟病對水稻生產(chǎn)造成危害的策略之一。本研究利用Pi1、Pi2和Pi9改良空育131，此外還通過金23B和青谷矮1號構(gòu)建的回交群體定位抗稻瘟病、株高和生育期相關(guān)QTL，為發(fā)掘新的稻瘟病抗性基因、培育稻瘟病抗性新品種和改良水稻一些農(nóng)藝性狀提供理論依

2、據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　1.導(dǎo)入了抗性基因Pi1、Pi2和Pi9的改良空育131新品系，雖然具有了稻瘟病抗性，但是Pi2和Pi9的導(dǎo)入延長了抽穗期，主要原因是Pi2和Pi9與抽穗期相關(guān)基因Hd1緊密連鎖。因此我們通過分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合回交育種的方法，將和目的基因緊密連鎖的Hd1通過重組交換消除，使其恢復(fù)到親本空育131的遺傳背景。2012年，篩選到兩株分別含Pi2和Pi9的雜合單株。在武漢試驗(yàn)田調(diào)查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)入了Pi2基因改良空育

3、131的家系生育期與空育131一致，而導(dǎo)入了Pi9基因的家系比親本晚抽穗5天。說明導(dǎo)入Pi9基因的空育131改良品系，和Pi9基因緊密連鎖的抽穗基因Hd1沒有消除。
　　2.利用金23B和QGA-1構(gòu)建的BC3F1高世代回交群體及其衍生的BC3F2群體，通過自然誘發(fā)考察了2011年和2012年的分蘗期葉瘟、抽穗期葉瘟和穗頸瘟的抗性表現(xiàn)，并進(jìn)行了QTL定位。兩年一共定位到13個(gè)QTLs。分蘗期葉瘟、抽穗期葉瘟和穗頸瘟抗性相關(guān)QTL主

4、要定位在第6染色體和第7染色體上，且兩年重復(fù)檢測到，其中位于第6染色體上的qBR6的效應(yīng)最大。其在2011年的分蘗期葉瘟、抽穗期葉瘟和穗頸瘟，2012年的分蘗期葉瘟、抽穗期葉瘟和穗頸瘟LOD分別為19.39，28.39，33.94，13.73，28.35，29.23，可解釋的表型貢獻(xiàn)分別為24.93％，36.48％，31.91％，19.91％，25.27％，28.95％。在第4染色體上檢測到2個(gè)穗頸瘟抗性相關(guān)QTL:qBR4-1和qBR

5、4-2。qBR4-1在2011和2012年的LOD值分別為3.69，7.64，解釋的表型變異率分別為12.31％和18.47％;qBR4-2在2011年2012內(nèi)的LOD值分別為2.53和6.76，解釋表型變異率為:8.82％和16.92％。在第7染色體上檢測到2個(gè)相關(guān)QTLs:qBR7-1和qBR7-2。qBR7-1在2011年和2012年分蘗期葉瘟、抽穗期葉瘟和穗頸瘟LOD分別為7.83，14.98，30.17，3.18，29.33

6、，20.75，可解釋的表型貢獻(xiàn)分別為8.87％，16.47％，27.94％，4.12％，26.31％,18.71％。qBR7-2在2012的穗頸瘟LOD值4.61，可解釋的表型變異率是3.43。
　　3.同時(shí)也考察了該群體的抽穗期和株高并進(jìn)行了QTL定位。兩年共檢測到9個(gè)抽穗期相關(guān)QTLs，6個(gè)株高相關(guān)QTLs，其中抽穗期和株高最大效應(yīng)都來源于第7染色體。抽穗期QTLqHD7-3在2011年LOD為37.07，可以解釋的表型貢獻(xiàn)率

7、為41.05％，加性效應(yīng)為11.68;株高QTLqPH7-2在2011年LOD為43.73，可以解釋的表型貢獻(xiàn)率為54.17％，加性效應(yīng)為21.60;2012年LOD為42.66，可以解釋的表型貢獻(xiàn)率為54.39％，加性效應(yīng)為19.95。qHD7-3和qPH7-2位于同一區(qū)域RM214-RM5543之間，Ghd7也位于這一區(qū)間，該QTL可能是Ghd7的等位基因。抽穗期QTLqHD2定位于第2染色體上標(biāo)記ZH282和RM71之間，在兩年內(nèi)