水稻白背飞虱新抗源的发掘、遗传研究和新抗性基因分子定位

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发掘水稻有利新基因,丰富水稻的遗传多样性,探索有利新基因的遗传规律、对新基因进行分子定位,为育种利用奠定基础,是国内外水稻遗传育种界所关注的主要研究课题,而水稻抗性新基因的发掘定位更是为遗传育种研究者所重视。发掘能为育种和生产所利用的抗白背飞虱新基因,明确新抗性基因的遗传规律、分子定位白背飞虱抗虫基因,不仅能够丰富水稻的遗传背景,避免目前存在的抗源遗传背景狭窄而存在的遗传隐患,也可为水稻育种过程中存在的抗性基因鉴别困难等提供选择手段,并为抗白背飞虱分子标记辅助育种、抗白背飞虱基因的克隆、功能基因的比较和其他相关学科的研究奠定基础。 本文通过多份地方稻种资源和改良材料对白背飞虱的抗性鉴定筛选,应用经典遗传研究、等位性分析和分子定位,发掘了高抗~抗白背飞虱的种质76份,明确了鬼衣谷、便谷等16份种质的抗性遗传规律,从中发掘鉴定出有希望应用于育种的抗白背飞虱新基因Wbph6(t)。应用SSLP方法成功地将云南地方品种鬼衣谷带有的抗白背飞虱新基因Wbph6(t)定位到水稻第11染色体的短臂上,距离RM167为21.2cM。 1、白背飞虱新抗源的筛选 通过应用“标准苗盘法”对经过初筛的对白背飞虱表现一定抗性的312份地方品种和81份改良品种进行了抗白背飞虱再次鉴定。发现鬼衣谷、Rathu Heenati(RHT)、农香16等16份资源高抗白背飞虱;便谷等60份材料抗~中抗白背飞虱。 2、白背飞虱新抗源的遗传分析 对新抗源中具有代表性的农香16等9个品种(系)和农艺性状较好的鬼衣谷等7个地方品种进行经典的遗传分析,鬼衣谷、便谷、大齐谷、大花谷、HA79317-7、滇瑞336-3、石崖籼、5006、浙农大6022、9234、中鉴96-3等11个品种(系)对白背飞虱抗性为显性遗传,抗性受一对显性基因控制;农香16、R40、蜀恢881、白秆糯、Nabeshi等五个品种抗性受一对隐性基因控制,抗性为隐性遗传。 3、白背飞虱新抗源抗性基因的等位性研究 通过对各携带一对显性抗白背飞虱基因的云南地方品种鬼衣谷、便谷、大齐谷、大花谷和改良品种滇瑞336一、HA793 17一7与己知抗白背飞虱基因的等位性测定表明:HA793 17一7携带的抗性基因与不们功h1等位,滇瑞336一3携带的抗性基因与环汤尸hZ等位;鬼衣谷、便谷、大花谷、大齐谷等4个云南地方品种携有相同的单显性抗性基因,但这个基因与国际上已定名的抗性基因环如hj汗乡如hZJ于汤尸月和肠phJ均不等位,为新的抗性基因,暂将其定名为环汤尸h斑t)。4、抗白背飞虱新基因环如h6(t)的初步定位 利用标准感虫品种TNI与携带抗白背飞虱新基因朋功h拭t)的云南地方品种鬼衣谷杂交获得的F:群体为材料,应用包括限制性片段长度多态性(盯LP)和简单序列长度多态性(SSLP)两种类型的分子标记方法,将抗白背飞虱新基因环汤刀h6(t)定位到水稻第11染色体短臂RM167标记的上方,距离R人1167为21.2cM,抗虫基因环汤尸h区t)与RNll67的交换率为20%士0.8%。5、抗白背飞虱基因连锁标记的进一步筛选 通过对TNI/鬼衣谷重组自交系F6群体盯LP和SSLP分析证明,鬼衣谷可能携带1个以上抗性基因,即鬼衣谷的抗白背飞虱基因是由几个主效的数量性状基因控制的。除了发现在水稻第11染色体上的标记RM3717和R人44484与环汤尸h6(t)表现更为紧密的连锁关系外,通过分析TNI、抗虫基因池和感虫基因池,还发现位于第1染色体长臂上的RFLP标记RG101和SSR标记RM246与另一个抗白背飞虱基因存在连锁关系。
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