华南特种稻稻瘟病抗性评价与抗性基因分子标记辅助选择

来源 :广东海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lleii
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稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnaorthe oryzae)引起的真菌性病害,是水稻的主要病害之一。特种稻包括香稻、色稻和观赏稻,其具有优良的药用价值及营养价值,深受市场欢迎,但特种稻的生产易受稻瘟病的危害。研究表明,挖掘广谱、持久的抗性基因培育广谱抗源品种是防治稻瘟病最经济有效的措施。本研究利用25个稻瘟病菌株对104份华南地区特种稻进行稻瘟病抗性鉴定,结合抗性基因特异性标记或功能性标记检测特种稻抗性基因的分布,并利用分子标记辅助选择的方法将广谱抗性基因Pi1和Pi2转移到优良红米稻海红11、海红12和海红52中,为后期合理利用特种稻种质资源及其稻瘟病抗性改良提供依据和材料。本研究取得的主要结果如下:1.利用籼稻区的25个稻瘟病菌株,采用苗期人工喷雾接种的方法,鉴定104份特种稻材料的稻瘟病抗性。研究表明大部分特种稻的稻瘟病抗谱很窄,宽抗谱材料只有3份(白糯稻N7和N11以及黑米稻HN20),占供试水稻材料的2.9%,抗谱分别为76.0%、72.0%和68.0%;中等抗谱材料11份(红米稻G35、G2、G33、G18、G19,黑米稻HN33、HN2、HN12、HN10和白糯稻N19、N10、),占供试材料的10.6%,抗谱位于40.0%-64.0%之间;窄抗谱材料有90份,占供试材料的86.5%,其抗谱位于4.0%-32.0%之间。2.利用已开发的14个抗性基因(Pi5、Pik、Pikm、Pita、Pikh、Pib、Pit、Pikp、Pi1、Pi2、Pi7、Piz、Pita-2和Pia)功能性或特异性分子标记检测104份特种稻材料,检测到携带抗性基因的材料有50份,占比48.1%,未携带抗性基因的材料有54份,占比51.9%;检测的14个抗性基因中,携带Pib、Pik、Pikm、Pi5、Pikp、Pit、Pikh和Pita抗性基因的材料占比依次为14.4%、13.5%、13.5%、12.5%、11.5%、11.5%、9.6%和8.7%,没有检测到任何材料含有抗性基因Pi1、Pi2、Pita2、Pia、Piz、Pi7。3.在104份特种稻中检测到含6个抗性基因的材料有2份(1.9%),分别是N7和HN20,含有Pib、Pikh、Pikm、Pi5、Pikp和Pik基因;含5个抗性基因的材料有2份(1.9%),分别是N11和G19,主要含有Pikh、Pikm、Pikp、Pik,Pib或Pita基因;含4个抗性基因的材料有7份(6.7%),分别是HN10、G18、HN12、G33、G2、N19和HN33,主要含有Pikh、Pikm、Pikp和Pik基因;含3个抗性基因的材料有3份(2.9%),分别是HN2、N10和G35,主要含有Pikm、Pikp和Pik基因;含2个抗性基因的材料有4份(3.8%),分别是N24、HN30、HN3和N28,主要含有Pita和Pit基因;含1个抗性基因的材料有32份(30.8%),主要含有Pit基因。供试材料携带的基因数量在0-6个之间,且随着抗性基因位点数量的增加,供试材料的抗病性逐渐增强。4.特种稻稻瘟病抗性水平随携带的抗性基因数量的增加而升高,同时,也与抗性基因的组合有关。本研究中检测到携带2个抗性基因的材料及其稻瘟病抗谱大小为Pib+Pit(32.0%)>Pita+Pit(28.0%)>Pita+Pi5(4.0%);携带3个抗性基因材料及其稻瘟病抗谱大小为Pikm+Pikp+Pik(48.0%)>Pikm+Pi5+Pik(40.0%);携带4个抗性基因材料及其稻瘟病抗谱大小为Pikh+Pikm+Pikp+Pik(60.0%)>Pib+Pikh+Pikm+Pik(56.0%)>Pita+Pikm+Pikp+Pik(44.0%);携带5个抗性基因材料及其稻瘟病抗谱大小为Pi ta+Pikh+Pikm+Pikp+Pik(68.0%)>Pib+Pikh+Pikm+Pikp+Pik(64.0%);携带6个抗性基因(Pib+Pikh+Pikm+Pi5+Pikp+Pik)的材料抗谱大小为N7(76.0%)>HN20(72.0%)。5.以携带Pi1和Pi2抗性基因的C101LAC和C101A51为供体,以海红11、海红12和海红52为受体。经过一次杂交和四次回交,结合分子标记辅助选择技术,分别在海红11、海红12和海红52的BC4F1代中筛选出324、224和64株携带Pi1抗病杂合基因;筛选出282、58和98株携带Pi2抗病杂合基因。
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