103个杂交稻亲本白叶枯病和稻瘟病抗性基因型检测

doi:10.3969/j.issn.1006-8082.2016.06.005

摘要/Abstract

摘要：

白叶枯病和稻瘟病是我国水稻生产的主要病害，选育抗病品种是一种经济有效的防治手段。明确抗性基因在水稻品种资源中的分布，将有助于应用分子标记辅助选择培育抗性品种。本研究针对13个重要抗病基因，包括8个白叶枯病抗性基因（Xa1、Xa4、xa5、Xa7、xa13、Xa21、Xa23和Xa26）和5个稻瘟病抗性基因（Pib、Pi2、Pi9、Pi25和Pita），应用这些基因的基因标记或连锁标记共29个，检测103份杂交稻亲本，初步确定了其等位基因分布和利用情况，为水稻基础材料的筛选及应用提供参考。

关键词: 水稻, 白叶枯病, 稻瘟病, 抗性基因, DNA标记

Abstract:

The rice blast and bacterial blight are two of the most serious disease in rice production. The use of resistance genes in rice breeding has been known to be an efficient approach for rice protection, which requires an understanding the allelic distribution of the resistance genes in rice germplasm. The objective of this study is to determine the allelic variation of 13 resistance genes in 103 parental lines of hybrid rice，including 8 genes for bacterial blight resistance （Xa1, Xa4, xa5, Xa7, xa13, Xa21, Xa23 and Xa26） and 5 ones for blast resistance（Pib, Pi2, Pi9, Pi25 and Pita）. 29 DNA markers determining the 13 genes were used for genotyping. The information could be useful in the processing of variety improvement.

Key words: Oryza sativa L, bacterial blight, rice blast, resistance gene, DNA marker

中图分类号:

王祯,樊叶杨,庄杰云,朱玉君*. 103个杂交稻亲本白叶枯病和稻瘟病抗性基因型检测[J]. 中国稻米, DOI: 10.3969/j.issn.1006-8082.2016.06.005 .

参考文献

[1]    吴建利，庄杰云，李德葆，等．水稻对稻瘟病抗性的分子生物学研究进展[J]．中国水稻科学，1999，13（2）：123-128．
[2]    章琦．水稻白叶枯病抗性的遗传及改良[M]．北京：科学出版社，2007：1-2．
[3]    Ashkani S, Rafii M Y, Shabanimofrad M, et al. Molecular progress on the mapping and cloning of functional genes for blast disease in rice （Oryza sativa L.）：current status and future considerations[J]. Crit Rev Biotechnol，2016，32（2）：353-367.
[4]    朱玉君，樊叶杨，黄得润，等．分子标记辅助选择在水稻育种中的应用[J]．核农学报，2012，26（5）：756-761．
[5]    Jiang J, Mou T, Yu H, et al. Molecular breeding of thermo-sensitive genic male sterile（TGMS） lines of rice for blast resistance using Pi2 gene [J]. Rice，2015，8：11.
[6]    Pradhan S K, Nayak D K, Mohanty S, et al. Pyramiding of three bacterila blight resistance genes for broad - spectrum resistance in deepwater rice variety, Jalmagna [J]. Rice, 2015, 8: 19.
[7]    Luo Y C, Sangha J S, Wang S H, et al. Marker-assisted breeding of Xa4, Xa21 and Xa27 in the restorer lines of hybrid rice for broad-spectrum and enhanced disease resistance to bacterial blight [J]. Mol Breeding, 2012, 30（4）: 1 601-1 610.
[8]    时克，雷财林，程治军，等．稻瘟病抗性基因Pita和Pib在我国水稻主栽品种中的分布[J]．植物遗传资源学报，2009，10（1）：21-26．
[9]    李进斌，李成云，陈艳，等．二十二个抗稻瘟病基因在云南的利用价值评价[J]．植物保护学报，2005，32（2）：113-119．
[10] 高利军，高汉亮，颜群，等． 4个抗稻瘟病基因分子标记的建立及在水稻亲本中的分布[J]．杂交水稻，2010（S1）：294-298．
[11] 庄杰云，施勇烽，应杰政，等．中国主栽水稻品种微卫星标记数据库的初步构建[J]．中国水稻科学，2006，20（5）：460-468．
[12] Blair M W, Garris A J, Iyer A S, et al. High resolution genetic mapping and candidate gene identification at the xa5 locus for bacterial blight resistance in rice （Oryza sativa L.） [J]. Theor Appl Genet, 2003, 107: 62-73.
[13] 钟义明，江光怀，陈学伟，等．水稻含隐性抗白叶枯病基因xa5的24 kb片段的鉴定与基因预测[J]．科学通报，2003，48（19）：         2 057-2 061．
[14] Porter B W, Chittoor J M, Yano M, et al. Development and mapping of markers linked to the rice bacterial blight resistance gene Xa7 [J]. Crop Sci, 2003, 43: 1 484-1 492.
[15] Chen S, Huang Z, Zeng L, et al. High-resolution mapping and gene prediction of Xanthomonas Oryzae pv. Oryzae resistance gene Xa7 [J]. Mol Breeding, 2008, 22: 433-441.
[16] Chu Z, Fu B, Yang H, et al. Targeting xa13, a recessive gene for bacterial blight resistance in rice [J]. Theor Appl Genet, 2006, 112（3）: 455-461.
[17] Huang N, Angeles E R, Domingo J, et al. Pyramiding of bacterial blightresistance genes in rice: marker - assisted selection using RFLP and PCR [J]. Theor Appl Genet, 1997, 95: 313-320.
[18] 樊颖伦，陈学伟，王春连，等．水稻抗白叶枯病基因Xa23的RFLP标记定位及其STS标记的转化[J]．作物学报，2006，32（6）：931-935．
[19] 潘海军，王春连，赵开军，等．水稻抗白叶枯病基因Xa23的PCR分子标记定位及辅助选择[J]．作物学报，2003，29（4）：501-507．
[20] 马伯军，王文明，赵彬，等．水稻抗白叶枯病基因Xa4的PCR标记研究[J]．遗传，1999，21（3）：9-12．
[21] Fjellstrom R, Conaway - Bormans C A, McClung A M, et al. Development of DNA markers suitable for marker assisted selection of three Pi genes conferring resistance to multiple Pyricularia grisea Pathotypes[J]. Crop Sci, 2004, 44: 1790-1798.
[22] 刘洋，徐培洲，张红宇，等．水稻抗稻瘟病Pib 基因的分子标记辅助选择与应用[J]．中国农业科学，2008，41（1）：9-14．
[23] Zhou B, Qu S, Liu G, et al. The eight amino - acid differences within three leucine-rice repeats between Pi2 and Piz-t resistance proteins determine the resistance specificity to Magnaporthe grisea [J]. Mol Plant Microbe Interact, 2006, 19（11）: 1216-1228.
[24] 殷得所，夏明元，李进波，等．抗稻瘟病基因Pi9的STS连锁标记开发及在分子标记辅助育种中的应用[J]．中国水稻科学，2011，25（1）：25-30．
[25] Qu S, Liu G, Zhou B, et al. The broad-spectrum blast resistance gene Pi9 encodes a nucleotide-binding site-leucine repeat protein and is a member of a multigene family in rice [J]. Genetics, 2006, 172（3）: 1 901- 1 914.
[26] 王惠梅，陈洁，施勇烽，等．稻瘟病抗性基因Pi25特异性CAPS标记的开发与验证[J]．作物学报，2012，38（11）：1 960-1 968．
[27] 朱玉君，庄杰云，樊叶杨，等．检测抗稻瘟病等位基因的特异性PCR分子标记[P]：中国，ZL200910155609.5．2012年10月3日．
[28] Wang Z, Jia Y, Rutger J N, et al. Rapid survey for presence of a blast resistance gene Pita in rice cultivars using the dominant DNA markers derived from portions of the Pita gene [J]. Plant Breeding, 2007, 126: 36-42.
[29] Zheng K L, Huang N, Bennett, et al. PCR-based marker-assisted selection in rice breeding[J]. IRRI discussion paper series NO.12.   Philippines: International Rice Research Institute, 1995: 24.
[30] 施勇烽，应杰政，王磊，等．鉴定水稻品种的微卫星标记筛选[J]．中国水稻科学，2005，19（3）：195-201．
[31] Sun X, Yang Z, Wang S, et al. Identification of a 47-kb DNA fragment containing Xa4, a locus for bacterial blight resistance in rice [J]. Theor Appl Genet, 2003, 106（4）: 683-687.
[32] 陈志伟，官华忠，吴为人，等．稻瘟病抗性基因Pi-1连锁SSR标记的筛选和应用[J]．福建农林大学学报：自然科学版，2005，34（1）：74-77.
[33] 朱玉君，樊叶杨，王惠梅，等．应用分子标记辅助选择培育兼抗稻瘟病和白叶枯病的水稻恢复系[J]．分子植物育种，2014，12（1）：17-24．
[34] Busto G A, Ogawa Jr T, Endo N, et al. Distribution of genes for resistance to bacterial blight of rice in Asian countries [J]. Rice Genet Newslett, 1990, 7: 127.
[35] 彭绍袭，黄费元，孙国昌，等．水稻品种在不同纬度下持久抗瘟性的研究[J]．中国农业科学，1996，9（2）：52-56．