粳稻种质资源稻瘟病抗性及抗性基因分析

doi:10.3969/j.issn.1006-8082.2022.02.009

中国稻米 ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (2): 45-50.DOI: 10.3969/j.issn.1006-8082.2022.02.009

粳稻种质资源稻瘟病抗性及抗性基因分析

邹拓¹^,²^,^*(), 耿雷跃¹^,², 张薇¹^,², 杜琪¹^,², 孟令启¹^,², 张启星¹^,²

¹河北省农林科学院滨海农业研究所,河北唐山063299
²唐山市水稻育种重点实验室,河北唐山063000

收稿日期:2021-11-03 出版日期:2022-03-20 发布日期:2022-03-17
通讯作者: 邹拓
作者简介:549282738@qq.com
基金资助:
河北省农林科学院农业科技创新专项“高产粳稻新理想株型创制与超级粳稻新品种选育”(2022KJCXZX-BHS-1);唐山市科技计划项目“优质水稻新品种选育及配套技术研究”(19150243E);唐山市科技计划项目“非转基因抗除草剂型优质、香味、高产水稻种质创新”(19150242E);长粒香型和抗除草剂水稻种质创新与新品种选育(21326305D-2);河北省现代农业产业技术体系小麦产业创新团队项目(HBCT2018 010208);河北省重点研发计划项目“耐盐优质高产水稻新品种选育与示范”(19226340D)

Analysis of Rice Blast Resistance and Resistance Genes in Japonica Rice Germplasm Resources

ZOU Tuo¹^,²^,^*(), GENG Leiyue¹^,², ZHANG Wei¹^,², DU Qi¹^,², MENG Lingqi¹^,², ZHANG Qixing¹^,²

¹Institute of Coastal Agriculture, Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Tangshan, Hebei 063299, China
²Tangshan Key Laboratory of Rice Breeding, Tangshan, Hebei 063000, China

Received:2021-11-03 Online:2022-03-20 Published:2022-03-17
Contact: ZOU Tuo

摘要/Abstract

摘要：

为提高冀东稻区水稻抗稻瘟病育种水平,对157份粳稻资源通过田间诱发感病鉴定其稻瘟病抗性,并利用12个抗病基因标记进行基因型鉴定。结果表明,157份粳稻资源中表现为抗、中抗、中感、感及高感材料分别为2、70、64、9、12个,其中,材料ZY1和ZY2表现为抗。Piz和Pid3这两个抗病基因出现频率最高,而Pigm、Pia、Pita、Pik和Pi5在本地区对稻瘟病的抗性上起到主效作用,且聚合越多抗性基因,抗病性越高。结合种质资源农艺及产量性状,发现ZY2、ZY13、ZY15和ZY21适合作为抗稻瘟病育种的亲本。

关键词: 水稻, 稻瘟病, 抗病基因

Abstract:

In order to improve the breeding level of rice blast resistance in eastern Hebei Province, 157 japonica rice resources were identified by field-induced susceptibility for rice blast resistance, and 12 disease resistance gene markers were used for genotype identification. The results showed that among the 157 japonica rice resources, there were 2, 70, 64, 9 and 12 materials showing resistance, medium resistance, medium susceptibility, susceptibility, and high susceptibility, respectively. Among them, materials ZY1 and ZY2 showed disease resistance. The resistance genes Piz and Pid3 had the highest frequency, while Pigm, Pia, Pita, Pik and Pi5 played the main role in the resistance of rice blast in eastern Hebei Province, and the more genes aggregated, the higher the resistance. Combining the agronomic traits and yield traits of germplasm resources, it is found that ZY2, ZY13, ZY15 and ZY21 are suitable as parents for rice blast resistance breeding.

Key words: rice, rice blast resistance evaluation, resistance genes

中图分类号:

S511.037

邹拓, 耿雷跃, 张薇, 杜琪, 孟令启, 张启星. 粳稻种质资源稻瘟病抗性及抗性基因分析[J]. 中国稻米, 2022, 28(2): 45-50.

ZOU Tuo, GENG Leiyue, ZHANG Wei, DU Qi, MENG Lingqi, ZHANG Qixing. Analysis of Rice Blast Resistance and Resistance Genes in Japonica Rice Germplasm Resources[J]. China Rice, 2022, 28(2): 45-50.

图/表 7

表1 粳稻资源信息

表2 抗稻瘟病基因分子标记引物及扩增片段信息

图1 12个抗病基因的检测情况

表3 40份材料的基因型及抗稻瘟病综合指数

图2 抗病材料与感病材料在基因型上的差异

表4 抗病综合指数与抗病基因个数的相关性分析

表5 抗病材料的农艺及产量性状

参考文献 25

[1]	PADMANABHAN S Y. Estimating losses from rice blast in India[M]// International Rice Research Institute (IRRI):The rice Blast Disease. Baltimore, Maryland: Johns Hopkins Press, 1965: 203-221.
[2]	KHUSH G S, JENA K K. Current status and future prospects for research on blast resistance in rice (Oryza sativa L.)[M]// Advances in Genetics, Genomics and Control of Rice Blast Disease. Springer Netherlands, 2009: 1-10.
[3]	WANG C, WEN G, LIN X, et al. Identification and fine mapping of the new bacterial blight resistance gene, Xa31(t), in rice[J]. European Journal of Plant Pathology, 2009, 123(2):235-240.
[4]	CORREA VICTORIA F J, MARTINEZ RACINES C P. Genetic structure and virulence diversity of Pyricularia grisea for breeding for rice blast resistance[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 1995, 15(2):219-227.
[5]	SMITH P J. The pi40 gene for durable resistance to rice blast and molecular analysis of pi40-advanced backcross breeding lines[J]. Phytopathology, 2009, 99(3):243-250.
[6]	ZEIGLER R S, CUOC L X, SCOTT R P, et al. The relationship between lineage and virulence in Pyricularia grisea in the Philippines[J]. Phytopathology, 1995, 85(4):443-451.
[7]	PARKER D, BECKMANN M, ENOT D P, et al. Rice blast infection of Brachypodium distachyon as a model system to study dynamic host/pathogen interactions[J]. Nature Protocols, 2008, 3(3):435-445.
[8]	MOFFAT A S. Plant genetics. mapping the sequence of disease resistance[J]. Science, 1994, 265(5180):1 804-1 805.
[9]	朱小丽, 陶跃之, 周波. 水稻抗稻瘟病基因的复等位分布特征及其在基因挖掘中的应用[J]. 浙江农业学报, 2015, 27(10):1 789-1 796.
[10]	徐小金. 稻瘟病抗性基因资源的挖掘及其育种利用[D]. 金华:浙江师范大学, 2016.
[11]	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.
[12]	王忠华, 贾育林, 吴殿星, 等. 水稻抗稻瘟病基因Pi-ta的分子标记辅助选择[J]. 作物学报, 2004, 30(12):1 259-1 265.
[13]	曾晓珊, 杨先锋, 赵正洪, 等. 稻瘟病抗病基因Pia的抗性分析及精细定位[J]. 中国科学:生命科学, 2011, 41(1):70-77.
[14]	全国农业技术推广服务中心, 浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所, 广东省农业科学院植物保护研究所, 等. NY/T 2646- 2014.水稻品种试验稻瘟病抗性鉴定与评价技术规程[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014.
[15]	孙庚. 水稻抗瘟基因与稻瘟菌无毒基因的分布及稻瘟菌分子检测[D]. 长春:吉林大学, 2012.
[16]	TIAN D G, CHEN Z J, CHEN Z Q, et al. Allele-specific marker-based assessment revealed that the rice blast resistance genes Pi2 and Pi9 have not been widely deployed in Chinese indica rice cultivars[J]. Rice, 2016, 9(1):1-11.
[17]	梁毅, 杨婷婷, 谭令辞, 等. 水稻广谱抗瘟基因Pigm紧密连锁分子标记开发及其育种应用[J]. 杂交水稻, 2013, 28(4):63-68.
[18]	HAYASHI K, YOSHIDA H, ASHIKAWA I. Development of PCR-based allele specific and InDel marker sets for nine rice blast resistance genes[J]. Theoretical and Applied Genetics, 2006, 113(1):251-260.
[19]	OKUYAMA Y, KANZAKI H, ABE A, et al. A multifaceted genomics approach allows the isolation of the rice Pia-blast resistance gene consisting of two adjacent NBS-LRR protein genes[J]. Plant Journal, 2011, 66(3):467-479.
[20]	SHARMA T R, MADHAV M S, SINGH B K, et al. High-resolution mapping, cloning and molecular characterization of the Pi-kh gene of rice, which confers resistance to Magnaporthe grisea[J]. Molecular Genetics and Genomics, 2005, 274(3):569-578.
[21]	蔡海亚, 周雷, 焦春海, 等. 水稻抗稻瘟病基因Pita特异性分子标记开发及应用[J]. 分子植物育种, 2017, 15(2):589-593.
[22]	田大刚, 苏军, 陈建民, 等. 1 092份水稻材料稻瘟病抗性鉴定及抗性标记分析[J]. 分子植物育种, 2012, 10(2):214-221.
[23]	李旭升, 向小娇, 申聪聪, 等. 水稻重测序核心种质资源的稻瘟病抗性鉴定与评价[J]. 作物学报, 2017, 43(6):795-810.
[24]	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]. Critical Reviews in Biotechnology, 2016, 36(2):353-367.
[25]	张羽, 冯志峰, 张先平, 等. 5个稻瘟病抗性基因的基因型分型与抗性评价研究[J]. 西南农业学报, 2014, 27(5):1 929-1 936.

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Analysis of Rice Blast Resistance and Resistance Genes in Japonica Rice Germplasm Resources

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[1]	王岩, 王旺, 蔡嘉鑫, 曾鑫, 倪新华, 田洁, 唐闯, 景秀, 周苗, 王晶, 徐昊, 胡雅杰, 邢志鹏, 郭保卫, 许轲, 张洪程. 氮肥对稻米淀粉结构及理化性质影响的研究进展[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 1-8.
[2]	胡江博, 任正鹏, 丁翔, 王朝全, 冯阳, 王笑见, 张翔, 胥南飞. 稻田除草剂应用现状与抗除草剂水稻育种研究进展[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 13-19.
[3]	王云翔, 咸云宇, 赵灿, 王维领, 霍中洋. 缓控释氮肥施用技术在水稻上应用研究进展与展望[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 20-26.
[4]	李逸翔, 周新桥, 陈达刚, 郭洁, 陈可, 张容郡, 饶刚顺, 刘传光, 陈友订. 高γ-氨基丁酸水稻及其米制食品开发应用研究进展[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 38-44.
[5]	薛莲, 段圣省, 郑兴飞, 殷得所, 董华林, 胡建林, 王红波, 查中萍, 郭英, 曹鹏, 徐得泽. 湖北省水稻生产发展现状及对策建议[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 45-47.
[6]	王昕, 刘炜, 马洪文, 贺奇, 冯伟东, 张益民, 李虹, 殷延勃. 宁夏优质稻育种历程、问题及展望[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 48-52.
[7]	孙志广, 刘艳, 李景芳, 周振玲, 邢运高, 徐波, 周群, 王德荣, 卢百关, 方兆伟, 王宝祥, 徐大勇. 水稻萌发耐淹性鉴定评价方法研究及种质资源筛选[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 53-58.
[8]	王兴为, 王志成. 秸秆还田与深施氮肥对水稻叶片生理特征、氮素利用及产量的影响[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 59-65.
[9]	赫兵, 李超, 严永峰, 刘月月, 赫靖淇, 于天华, 王帅, 陈殿元, 严光彬. 水稻秸秆秋季水耙浆还田对土壤及水稻性状的影响[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 66-71.
[10]	董维, 张建平, 邓伟, 徐雨然, 奎丽梅, 涂建, 张建华, 安华, 王睿, 谷安宇, 张锦文, 吕莹, 杨丽萍, 管俊娇, 陈忆昆, 李小林. 云南省1983—2021年审定水稻品种基本特性分析[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 84-89.
[11]	吴涛, 邓宏中, 赵迎曦, 杨琛, 郭昱, 赵有权, 谢志梅, 张立阳, 杨远柱. 隆平高科水稻绿色通道2016—2021年审定品种分析[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 90-94.
[12]	邵泽毅, 谭旭生, 伍斌, 管恩相. 稻田小龙虾轮捕轮放寄养技术浅析[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 98-100.
[13]	黄日伟, 廖春良, 梁月宽, 杨绍意, 尚子帅, 姚云峰. 华浙优261在广西不同海拔作早中晚稻种植表现及高产栽培技术[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 106-107.
[14]	郑红明, 郑品卉. 浅析稻谷比价偏低对我国水稻产业的影响[J]. 中国稻米, 2023, 29(4): 32-37.
[15]	严如玉, 甘国渝, 赵希梅, 殷大聪, 李燕丽, 金慧芳, 朱海, 李继福. 我国水稻优势产区生产格局及施肥现状研究[J]. 中国稻米, 2023, 29(3): 1-8.