杂交水稻抗白叶枯病的遗传机制

杂交水稻抗白叶枯病的遗传机制

一、杂交稻抗白叶枯病的遗传机制(论文文献综述)

杨大兵[1](2021)在《全基因背景分子选择改良水稻光温敏核不育系丰39S的病虫抗性》文中研究说明水稻稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱是我国乃至世界稻区最重要的病虫害,对水稻产量和品质造成严重的危害。两系法杂交水稻是我国南方稻区籼稻杂种优势利用的主要途径之一,也是世界水稻杂种优势利用的发展方向,光温敏核不育系的抗性表现往往直接影响其所配两系法杂交水稻组合的抗性水平。利用已有主效抗病虫基因的聚合进行水稻病虫害抗性的遗传改良是最经济有效而绿色友好的病虫害防控方式。丰39S是合肥丰乐种业股份有限公司培育的籼型光温敏核不育系,具有不育性稳定、株型紧凑、分蘖力强、米质优等诸多特点,所配组合已经大面积推广,但不抗稻瘟病、白叶枯病及褐飞虱。本研究利用以回交育种为主线的全基因组背景分子选择技术,将稻瘟病抗性基因Pi2、白叶枯病抗性基因Xa7和Xa23、褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15精准地渗入到“丰39S”遗传背景中,首先创建携带不同抗性基因的单基因导入系,再通过基因聚合培育多抗的光温敏核不育系,获得了一系列以丰39S为遗传背景的抗稻瘟病、抗白叶枯病和抗褐飞虱的新不育系材料。主要研究结果如下:1、为了尽快改良丰39S对稻瘟病的抗性,首先利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本华1201S中的稻瘟病抗性基因Pi2快速地导入到丰39S的遗传背景中,创建出2个携带纯合Pi2基因的新株系DB16206-34和DB16206-38。用57个稻瘟病菌株进行的人工接种鉴定表明,DB16206-34和DB16206-38的苗瘟抗谱为94.70%,而受体亲本丰39S的苗瘟抗谱为18.30%;在湖北恩施和宜昌的稻瘟病病区自然诱发鉴定结果表明,新株系及所配的部分杂交组合的叶瘟和穗颈瘟抗性达到中抗以上,较丰39S及所配杂交组合的抗性明显提高。DB16206-34和DB16206-38的育性转换特性、主要农艺性状、稻米品质和所配组合的产量均与丰39S相似。其中DB16206-34被命名为“华634S”,作为抗稻瘟病不育系通过了湖北省农作物品种审定委员会组织的技术鉴定,所配组合“华634S/9311”和“华634S/丰香恢1号”作为抗稻瘟病两系杂交组合参加了湖北省和国家水稻区域试验。2、以携带Pi2基因的DB16206-172(DB16206-34的姐妹系)、携带Xa7基因的华1228S、携带Xa23基因的华1015S、携带Bph14和Bph15基因的华1165S为供体,与丰39S杂交、回交和全基因组背景分子选择,创建了Pi2基因位点插入片段567.0 kb、与丰39S遗传背景相似度99.85%的单基因导入系DBQ18071-414-3-3。用同样方法创建的Xa7、Xa23、Bph14、Bph15单基因导入系分别是DB17174-111-2、DB17207-217-244-8、DBQ18077-3-2-1和DBQ18080-61-407-1,插入片段长度688.4kb-1574.9 kb,与丰39S的遗传背景相似度99.82%-99.60%。抗性鉴定结果表明,DBQ18071-414-3-3(Pi2)抗稻瘟病,DB17174-111-2(Xa7)和DB17207-217-244-8(Xa23)抗白叶枯病,DBQ18077-3-2-1(Bph14)和DBQ18080-61-407-1(Bph15)中抗褐飞虱。生育期、主要农艺性状、稻米品质、育性转换特性均与丰39S相似。因此,可以将建立的单基因系用于后面的多基因聚合系的创建。3、通过将单基因导入系的相互杂交和对目标基因的前景选择,创建了携带Pi2+Xa7+Bph14+Bph15基因的多基因聚合系2个,编号是DB18128-19-164-2和DB18128-19-361-1,4个抗性基因的插入片段累加长度为3689 kb,与丰39S的遗传背景相似度为99.05%;携带Pi2+Xa23+Bph14+Bph15基因的多基因聚合系2个,编号是DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6,4个抗性基因的插入片段累加长度为3974 kb,与丰39S的遗传背景相似度为98.98%。将创建的多基因系用于后面的性状鉴定和组合测配。4、广东省农业科学院植保所的鉴定结果表明,DB18128-19-164-2、DB18128-19-361-1、DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6的苗瘟抗谱是94.12%-97.06%,受体亲本丰39S的苗瘟抗谱是35.29%。在湖北宜昌市远安县望家村稻瘟病区自然诱发鉴定表明,4个多基因聚合系的叶瘟是0级-2级、穗瘟发病率是0%-6%,丰39S的叶瘟是7级、穗瘟发病率是76%。以黄华占为父本与4个多基因聚合系配组的组合,叶瘟是0级-3级、穗瘟发病率是4%-9%,对照组合“丰39S/黄华占”的叶瘟是5级、穗瘟发病率是51%。在湖北恩施州两河村稻瘟病区自然诱发鉴定表明,4个多基因聚合系的叶瘟都是2级,穗瘟发病率是9%-15%,丰39S的叶瘟是8级,穗瘟发病率是100%。5、华中农业大学病圃人工接种PXO61、PXO99、ZHE173、GD1358、Fu J、YN24和He N11等7个白叶枯病菌株的鉴定表明,携带Pi2+Xa23+Bph14+Bph15基因的2个聚合系DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6以及它们与黄华占、五山丝苗配制的组合都高抗7个菌株。携带Pi2+Xa7+Bph14+Bph15基因的2个聚合系DB18128-19-164-2和DB18128-19-361-1抗PXO61、ZHE173、GD1358、Fu J和He N11等5个菌株,不抗其他2个菌株,它们所配的组合抗PXO61、ZHE173、Fu J和He N11等4个菌株,不抗其他3个菌株。而丰39S感6个菌株、中抗1个菌株He N11,丰39S与黄华占、五山丝苗配制的组合对7个菌株均表现感病。6、苗期褐飞虱鉴定结果表明,导入系DBQ18077-3-2-1(Bph14)表现为中抗褐飞虱,导入系DBQ18080-61-407-1(Bph15)和4个聚合株系DB18128-19-164-2、DB18128-19-361-1、DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6对褐飞虱表现为抗级。4个多基因聚合系与同时携带Bph14和Bph15基因的父本配制的杂交组合是抗褐飞虱的,但是与不携带Bph14和Bph15基因的父本配制的杂交组合表现为中抗褐飞虱。成株期褐飞虱鉴定结果表明,2个单基因导入系DBQ18077-3-2-1和DBQ18080-61-407-1、4个多基因聚合系以及它们所配的组合都是抗褐飞虱的。7、人工气候箱和武汉自然条件下分期播种的育性转换特性鉴定表明,单基因导入系和多基因聚合系的育性转换临界温度都是日平均温度22℃-23℃,稳定不育期81 d-86 d,与丰39S的育性转换特性完全一致。8、海南可育期的生育特性、产量、主要农艺性状和稻米品质鉴定表明,创建的导入系的平均播始历期99 d-101 d、单株粒重20.9 g-24.8 g、株高82 cm-88 cm、单株有效穗数9个-10个、平均穗长19 cm-20 cm、每穗总粒数138粒-162粒、结实率60%-73%、千粒重25 g-26 g、整精米率66%-69%、垩白粒率0.0%-0.5%、长宽比2.7-2.9、直链淀粉含量12%-13%、胶稠度89 mm-91 mm,经方差分析比较,各项指标与受体亲本丰39S都没有显着差异。在武汉不育期的生育特性观察表明,导入系的平均播始历期84 d-86 d、主茎叶片数14.0片-14.4片,株高85 cm-87 cm、单株有效穗数8个-9个、平均穗长24 cm-25 cm、每穗总颖花数175朵-192朵,柱头外露率24%-39%,也经方差分析比较,各项指标与受体亲本丰39S都没有显着差异。9、以4个多基因聚合株系DB18128-19-164-2、DB18128-19-361-1、DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6及丰39S为母本、4个两系恢复系五山丝苗、HB17004-7-88、黄华占和HB17010-180-171-1为父本配制了杂交组合,分别在海南和武汉育种试验站进行了3次重复的比产试验结果表明,在海南的小区平均单株产量33 g-39 g,在武汉的小区平均单株产量49 g-51 g。方差分析结果表明,多基因聚合系所配组合的产量与丰39S所配组合的产量没有显着差异。导入系的产量一般配合力与受体亲本丰39S没有差异。综上,通过全基因组背景分子选择育种策略,已经将Pi2、Xa7、Xa23、Bph14和Bph15等不同抗性类型的基因精准地导入到丰39S遗传背景中。培育出来的多基因聚合系的遗传背景与丰39S高度相似,稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性明显提高,育性转换特性、生育特性、开花习性、主要农艺性状、稻米品质、产量配合力都与受体亲本丰39S没有显着差异。实现了本研究提出的研究目标,创建的多基因导入系可以替代丰39S用于培育“三抗”的两系杂交水稻新组合。本研究是第一个利用全基因组背景分子选择技术、精准地进行多基因渗入、定向改良多个性状的育种案例。

汤剑豪[2](2020)在《水稻恢复系香5的抗性改良和多抗光温敏核不育系新材料的创建》文中指出两系杂交水稻在中国的发展已经超过30年,与三系杂交水稻相比,因组配自由、制种程序简单等优势已逐步发展成为我国杂交水稻的主要类型之一。但是两系杂交水稻对主要病虫害包括稻瘟病、褐飞虱、白叶枯病等的抗性并没有大的提高,仍然需要继续改良。分子标记辅助选择技术的应用为快速、准确改良特定材料的病虫抗性提供了有效的方法。本研究利用分子标记辅助选择和回交技术对两系杂交水稻的恢复系香5进行了稻瘟病、褐飞虱和白叶枯病的抗性改良,同时从隆科638S/DB1501-98后代中选择出几个抗稻瘟病、褐飞虱和白叶枯病的光温敏核不育新株系。主要研究结果如下:1.以香型水稻恢复系‘香5’为轮回亲本,以携带Pi9、Bph14、Bph15、Xa23基因的中间材料MD12086-1351为供体亲本,经过一次杂交、三次回交、多代自交,每个世代进行苗期分子检测、成熟期表型选择和稻米品质分析,最终从BC3F4家系中筛选出3个同时携带Pi9、Bph14、Bph15和Xa23基因的新株系,株系号分别是STQ15035-53-39-10-10、STQ15035-53-97-2和STQ15035-53-176-5。人工接种的稻瘟病抗谱鉴定结果表明,3个新株系的抗性频率在90.91%-95.45%之间,而受体亲本香5仅为27.27%;在恩施病圃的自然诱发鉴定结果表明,3个新株系的叶瘟抗级均为4级,受体亲本香5是7级,抗性明显提高。但是新株系的穗颈瘟抗性7-9级,与受体亲本比较,没有明显提高,表明Pi9基因在湖北恩施稻瘟病区对叶瘟抗性较强、但对穗颈瘟抗性不强。苗期褐飞虱抗性鉴定表明,3个新株系抗性等级为3.0-5.4级(中抗-抗),比香5的8.7级(高感)有明显提高。接种白叶枯病菌株GD1358和ZHE173的鉴定结果表明,3个新株系的斑长度为0.6cm-1.5cm(高抗-抗),比香5的12.0cm-23.8cm(中感-高感)有显着提高。产量比较试验和稻米品质分析表明,新株系及其所配组合在产量、主要农艺性状、米质等主要指标与香5及其组合表现相似。表明,新株系可以作为香5的替代系用于培育抗稻瘟病、抗褐飞虱和抗白叶枯病的两系杂交稻新组合。2.以优良光温敏核不育系‘隆科638S’为母本,与携带Pi2、Bph14、Bph15和Xa23基因的中间材料DB1501-98杂交,对‘隆科638S/DB1501-98’后代进行连续多代的分子标记选择、人工气候箱育性筛选及田间表型选择,选育出5个携带Pi2、Bph14、Bph15和Xa23基因的光温敏核不育系新材料,分别命名为华8049S、华8050S、华8051S、华8053S和华8054S。抗性鉴定结果表明,新不育系材料对褐飞虱的抗性为1.2-3.4级(高抗-抗),比隆科638S的6.1-7.4级(中感-感)有明显提高。白叶枯病病斑长度是0.3cm-1.6cm(高抗-抗),比隆科638S的19.0cm(感)有明显提高。叶瘟2-4级、穗颈瘟发病率5级,与隆科638的叶瘟8级、穗颈瘟发病率9级相比,稻瘟病抗性也有明显提高。人工气候箱鉴定结果表明,这5个新不育系材料的不育起点温度在24℃左右,武汉自然条件下稳定不育期为60 d-80 d。开花习性和主要农艺性状考察结果显示,华8050S柱头外露率最高,达69.54%,华8054S最低,只有19.33%,其余不育系在32.81%-59.17%之间;与隆科638S相比,各新不育系材料株高降低、生育期缩短,但每穗颖花数有所降低。在稻米品质上,除个别不育系直链淀粉含量偏低外,其余指标均达到国家优质稻谷2级标准以上。配合力分析表明,双亲的一般配合力很大程度上决定了杂交组合主要农艺性状的表现,其中华8050S易配制出早熟矮杆、穗大粒多、结实率高、产量较好的优势组合,华8051S易配制出早熟性好、矮杆多穗、结实率好的高产组合。

郭韬,余泓,邱杰,李家洋,韩斌,林鸿宣[3](2019)在《中国水稻遗传学研究进展与分子设计育种》文中认为我国是一个农业大国,水稻是保障我国粮食安全和实现农业可持续发展的主粮作物.经过几十年的努力,我国科学家在水稻遗传学和功能基因组学领域取得了瞩目的成就,特别是在水稻复杂农艺性状基因解析方面取得了一系列重要的原创性研究成果,开创了以水稻为模式作物研究复杂性状基因调控网络的新领域.随着水稻功能基因组学的发展,我国科学家率先践行了分子设计育种理念,为培育高产、优质、抗逆、营养高效利用的"绿色超级稻"提供了有效的策略,对于确保我国粮食安全具有重要的意义.

雷磊[4](2019)在《两系法杂交水稻多抗恢复系和不育系的创建》文中提出螟虫、褐飞虱、稻瘟病和白叶枯病是水稻生产中影响水稻产量、品质及商业价值的主要病虫害,无芒9311是我国南方水稻产区广泛应用于两系和三系杂交稻的恢复系,具有优良的农艺性状和稻米品质,但无芒9311不抗稻瘟病、螟虫、褐飞虱及白叶枯病。研究表明,将多个抗病抗虫基因进行聚合选育出多抗的品种是抵御病虫危害的有效方法。本研究通过杂交、分子标记辅助选择技术(MAS),利用实验室前期创建的以无芒9311为背景改良的中间材料华抗3005、华抗3037、华抗3038为亲本,将螟虫抗性基因Cry1C*、褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15、稻瘟病抗性基因Pi9、白叶枯病抗性基因Xa23进行聚合,创建5基因聚合多抗的恢复系新材料。同时,利用实验室前期培育的光温敏核不育系材料华1306S和DB1503-88-7,也通过杂交、分子标记辅助选择的方法,创建聚合Cry1C*、Pi2、Bph14、Bph15、Xa23基因的多抗不育系新材料。多抗恢复系和不育系的创建为今后培育多抗的两系杂交稻新品种提供了基础材料。主要研究结果如下:1、在“华抗3005/华抗3037//华抗3005/华抗3038”的后代中,选育出携带Cry1C*、Bph14、Bph15、Xa23、Pi9基因稳定恢复系新株系12个,分别编号为TMQ15110-11-280-5-1、TMQ15110-11-39-2、TMQ15110-14-180-1、TMQ15110-14-229-1、TMQ15110-14-230-8、TMQ15110-8-191-14-8、TMQ15110-11-95-8、TMQ15110-11-96-10、TMQ15110-11-113-3、TMQ15110-11-214-9、TMQ15110-14-241-10和TMQ15110-40-49-4。2、全生育期不用化学农药防治螟虫的自然条件下进行螟虫抗性鉴定结果表明,在对照无芒9311受到不同程度的螟虫危害时,12个新株系均未受到螟虫危害。人工苗期褐飞虱抗性鉴定表明,12个新株系对褐飞虱表现为高抗或抗;人工接种白叶枯病抗性鉴定表明,12个新株系对菌株GD1358和ZHE173均表现为抗或高抗。由于条件限制,没有做稻瘟病抗性鉴定。3、对育成株系所配的部分杂交组合的抗性鉴定结果表明,只要亲本之一携带Cry1C*基因,杂种F1代表现抗螟虫,Cry1C*基因对螟虫的抗性是完全显性的;只有父母本都携带Bph14、Bph15基因时,杂种F1代才能表现抗褐飞虱,Bph14、Bph15基因是非显性的;只要亲本之一携带Xa23基因,杂种F1代就表现抗白叶枯病,虽然Xa23基因杂合的F1代的病斑比Xa23基因纯合的亲本略长一些,但基本上是完全显性的。4、比产试验结果表明,选育的多抗恢复系新株系的产量比无芒9311均略有增产,个别株系增产显着,生育期比无芒9311缩短1-4天;但是多数株系的稻米品质比无芒9311差一些。配合力分析表明,多抗恢复系新株系的产量和主要农艺性状的一般配合力均与无芒9311相当。5、在‘DB1503-88-7/华1306S’的后代中,选出了携带Cry1C*和Pi2基因的不育系单株1个,携带Cry1C*、Pi2、Bph14、Bph15基因的不育系单株1个,携带Cry1C*、Pi2、Bph14、Bph15、Xa23基因的不育系单株2个。

李德强[5](2018)在《抗稻瘟病和稻曲病种质资源筛选与雅恢2115抗瘟基因鉴定及改造利用》文中研究指明稻瘟病和稻曲病是影响水稻高产、稳产及食品安全的主要病害。实践证明,选育和种植抗病品种是控制病害最经济、最环保、最有效的措施。抗病种质资源筛选及抗病基因发掘是抗病育种的基础。因此,本研究结合室内抗谱测定和田间病圃抗性鉴定,对29个抗稻瘟病单基因系的稻瘟病抗性及223份种质资源的稻瘟病、稻曲病抗性进行了系统的鉴定评价;利用抗病基因表达谱分析、转基因验证等技术,对高抗稻瘟病恢复系雅恢2115进行了抗稻瘟病基因鉴定和改造利用。主要研究结果如下:(1)有效抗稻瘟病基因筛选2013-2017年室内抗谱测定和田间病圃抗性鉴定结果表明,29个抗稻瘟病单基因系对四川稻瘟病菌群体的抗病频率分布在0.24%94.39%之间,叶瘟病情指数分布在0.1594.22之间,穗颈瘟病穗率分布在1.32%100.00%之间,材料间抗性水平差异显着;携带Pikh、Pikm、Pi9和Pi2的单基因系抗瘟性表现较好,其中携带Pi2和Pi9单基因系的抗病频率分别达到94.39%和90.38%,叶瘟病情指数分别为0.15和0.22,穗颈瘟病穗率分别为1.32%和1.82%,对四川稻瘟病菌群体抗谱宽,田间病圃稳定表现为抗稻瘟病。由此可见,抗稻瘟病瘟基因Pi2和Pi9对四川水稻抗稻瘟病育种有较高利用价值。(2)抗稻瘟病和稻曲病种质资源筛选2013-2017年田间抗性鉴定结果表明,223份种质资源中对稻瘟病、稻曲病均表现为抗或高抗的有雅恢2115、雅恢2918及成恢727等34份,其中对穗颈瘟和稻曲病均表现为高抗的有成恢3203、MR183-2及R650等13份,这些资源对四川水稻抗稻瘟病和稻曲病育种有较高利用价值。(3)稻瘟病抗源抗性遗传背景分析以在四川有利用价值的抗瘟基因Pikh、Pikm、Pi9、Pi2和最新克隆的广谱抗瘟基因Pigm的分子标记对37份抗源进行基因型检测,发现与携带Pigm、Pikh和Pikm对照带型一致的抗源分别有20份,与携带Pi2对照带型一致的有雅恢2115、华占和五山丝苗等14份,与携带Pi9对照带型一致的只有2份;在Piz位点和Pik位点均有与对照带型一致的有16份,占参试抗源的43.24%。由此可见,Piz位点和Pik位点抗瘟基因在抗源中分布较广,将这两个位点的有效抗瘟基因聚合,有利于四川抗稻瘟病新品种的选育。(4)雅恢2115抗瘟基因鉴定通过分析雅恢2115全基因组重测序数据,从中发现5个可能对稻瘟病抗性有作用NBS-LRR类基因。接种稻瘟病菌后利用qRT-PCR结果分析表明,只有LOCOs11g44960基因在雅恢2115中诱导上调表达且本底水平较高。利用转基因技术将LOCOs11g44960基因连入以35S为启动子的pCAMBIA1300载体中,在感病材料TP309中对LOCOs11g44960基因进行过表达,通过潮霉素鉴定、特异性引物PCR扩增鉴定和qRT-PCR分析获得16个阳性株系,对阳性株系接种稻瘟病菌发现,LOCOs11g4496基因在过表达株系中的表达水平高于野生型TP309,且受稻瘟病病菌诱导表达,叶片病斑面积也小于对照,可见该基因增强了水稻对稻瘟病菌的抗性,对雅恢2115的抗瘟性有贡献。(5)雅恢2115的改造与利用以雅恢2115为核心种质,采用“抗性精准鉴定、南北穿梭选育、中低世代配合力和米质测定”的技术路线,创制出了雅恢2116、雅恢2119和雅恢2275等10个新恢复系,并以其为核心亲本选育了出23个杂交稻新组合参加省级、国家级区试,其中雅优2116于2018年通过国家级审定,这些新亲本及新组合的育成对确保水稻优质高产稳产具有重要意义。

李定琴,钟巧芳,曾民,陈越,王波,程在全[6](2017)在《水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展》文中研究说明白叶枯病是水稻生产上主要的细菌性病害之一,严重影响水稻的产量和品质。传统的化学防治和生物防治法收效甚微,利用抗病基因培育抗病品种是最经济、有效和环保的途径。截至目前,从栽培稻和野生稻中鉴定的抗白叶枯病基因有40个,其中32个已被定位,9个已被分离克隆。本文对这些抗白叶枯病基因的定位、克隆、基因特征和作用方式进行了介绍,重点对这些基因在生产上的应用进行了综述,并对水稻白叶枯病抗病育种做出了展望。

陈浩[7](2017)在《153个水稻主栽品种对白叶枯病菌的抗性鉴定及其抗病基因xa5和Xa27的检测》文中研究表明水稻白叶枯病是由黄单胞杆菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引起的,是一种严重影响水稻产量的细菌性病害。明确不同水稻主栽品种对白叶枯病菌的抗性及其抗病基因的组成,对结合当地病原菌的优势小种组成,合理布局主栽品种,避免白叶枯病的流行具有重大意义。本研究以东北、华中、华南、华东和西南等5个稻区14个省的153份水稻主栽品种为材料,鉴定了其对我国9个白叶枯病菌小种的抗性及其是否携带抗性基因Xa27和xa5,主要研究结果如下:1、用 YN18、YN1、GD414、HEN11、ScYc-b、YN7、YN11、FuJ 和 YN24 等 9个中国白叶枯病小种对我国5个稻区14个省的153份水稻主栽品种在孕穗期人工接剪叶种鉴定,结果表明:黑龙江和吉林两省(代表东北稻区)的大部分主栽品种抗谱较窄,缺乏抗该稻区病原菌优势小种R9的抗性品种;安徽、江苏和浙江三省(代表华东稻区)的水稻主栽品种对该稻区的病原菌优势小种R5和R8有较好的抗性,抗病品种布局相对合理;湖北、湖南和江西三省(代表华中稻区)的水稻主栽品种对该稻区的病原菌优势小种R4和R5有较好的抗性,湖南省缺乏抗R2、R8和R9小种的品种;广东、福建和广西三省(代表华南稻区)的水稻主栽品种对该稻区的病原菌优势小种R5和R8有一定的抗性;福建省只有2个和1个品种对R5和R8表现抗病反应;贵州、四川和云南三省(代表西南稻区)的水稻主栽品种对该稻区的病原菌优势小种R5和R9小种表现较好抗性。2、根据已克隆基因xa5和Xa27及其等位基因的序列差异设计dCAPS和InDel分子标记,对153份水稻品种中的抗性基因进行检测,结果显示,所有的品种中都不含隐性xa5基因,只有两优8106和天丰优084两个品种含有纯合Xa27基因,Ⅱ优航148、荃香优512、香早优2017、川优673、两优6326、F优498、广信优5113和特优165等8个品种含有杂合Xa27基因。研究结果为不同稻区水稻品种布局和抗白叶枯病育种提供依据。

田斌[8](2017)在《基于SSSL水稻抗病虫基因聚合育种》文中提出水稻是世界上最重要的粮食作物之一,因病虫害的影响造成水稻产量严重降低,稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱是影响水稻产量和品质的三种常见病虫害。目前,各国科学家在水稻抗病虫育种方面取得了巨大的进步,长期的实践证明,利用分子标记辅助选择技术聚合多个抗性基因培育具有广谱持久抗性的水稻品种是防治水稻病虫危害的最经济有效的方法。本研究利用前人已构建的抗病虫单片段代换系和优良聚合系,对水稻抗病虫基因进行鉴定并对杂合材料进行进一步选纯和聚合,并对纯合的单片段代换系和聚合系进行抗性鉴定,以达到聚合多个抗病虫基因的目的。其主要的结果如下:1、本研究利用25份携带抗稻瘟病基因q BLAST-11-1的材料进行稻瘟病研究,其中已纯合聚合系材料13份,杂合聚合系材料12份,对杂合聚合系材料经过两年3季的筛选,共筛选到纯合的四片段聚合系2份、五片段聚合系1份、六片段聚合系3份、七片段聚合系4份、八片段聚合系2份;对SSSL携带的抗稻瘟病基因q BLAST-11-1的研究表明,来源于Lemont(W23)的q BLAST-11-1与以Tsuyuake为供体的Pik-m为位于11号染色体上的相同等位基因;对筛选到的携带抗稻瘟病基因q BLAST-11-1的25份不同的聚合系在阳江进行稻瘟病自然鉴定发现所有聚合系材料对叶瘟的抗性等级都达到了1-2级,表现为高抗叶瘟,并且在25个聚合材料中对穗瘟的抗性等级均为1-3级的抗性水平,表现为抗穗瘟,通过抗性鉴定大部分纯合材料都对稻瘟病表现出抗性。2、本研究利用23份携带抗白叶枯病基因xa5、Xa21的的聚合系材料进行白叶枯病研究,其中已纯合聚合系材料7份,杂合聚合系材料16份,对杂合聚合系材料经过两年3季的筛选,共筛选到三片段聚合系1份、四片段聚合系3份、五片段聚合系2份、六片段聚合系2份、七片段聚合系5份、八片段聚合系3份;在2015年晚季对已纯合的7份聚合系材料和2016年晚季对23份全部纯合的聚合系材料进行白叶枯病抗性鉴定,结果表明携带抗白叶枯病基因xa5的聚合系材料,对白叶枯病5个生理小种的抗性都达到了中抗以上的水平,携带抗白叶枯病基因Xa21的聚合系材料,除了对白叶枯病5个生理小种中的小种Ⅳ、Ⅴ感病外,对其它3个小种的抗性水平都达到了中抗以上的水平,同时携带抗白叶枯病基因xa5、Xa21的聚合系材料,对白叶枯病5个生理小种的抗性都达到了高抗水平。3、本研究在利用前人已构建完成的纯合单片段代换系材料与华粳籼74回交构建了抗褐飞虱基因Bph24定位群体,经过两季筛选共筛选到18株交换单株,2016年早季对交换单株进行接虫鉴定,结果显示原始的代换片段中可能存在两个或两个以上的抗性基因共同调控抗性材料的褐飞虱抗性。利用18份携带抗褐飞虱基因的聚合系材料进行抗褐飞虱聚合研究,其中已纯合聚合系材料5份,杂合聚合系材料11份,2015年早季新增加组合2份,对杂合聚合系材料以及新增组合经过两年3季的筛选,共筛选到三片段聚合系1份、四片段聚合系2份、五片段聚合系2份、六片段聚合系3份、七片段聚合系5份;对携带抗褐飞虱基因的2份单片段代换系和18份不同的聚合系材料进行抗性鉴定,结果表明携带抗性基因Bph24的材料和同时携带抗性基因Bph24、Bph14的材料的抗性水平与供体亲本T499的抗性水平相当,而携带抗性基因Bph14的材料的抗性水平仅与对照品种华粳籼74水平相当,由此说明抗褐飞虱基因Bph24在抗性育种方面有很大的利用价值。本研究利用分子标记辅助选择技术将抗稻瘟病基因、抗白叶枯病基因以及抗褐飞虱基因聚合应用于育种,改良优良品系对病虫害的抗性,抗性鉴定表明所构建的抗病虫新品系在病虫抗性方面都有较大提升,基本达到了抗病虫基因聚合的目的。

蒋春苗[9](2017)在《白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的研究》文中研究说明水稻是我国主要粮食作物,而水稻白叶枯病(Bacterial Blight,BB)是世界水稻生产中最严重的细菌性病害。利用白叶枯病抗性基因培育抗病水稻品种进行生产应用是防治水稻白叶枯病最经济、有效的方法。由于栽培稻抗白叶枯病遗传基础狭窄,从中发掘高抗白叶枯病基因数量有限,因而急需发掘新的抗性资源。现有的研究表明,药用野生稻中存在高抗白叶枯病的居群,从中鉴定和发掘新的白叶枯病抗性基因对水稻白叶枯病抗性育种具有十分重要的意义。本研究对云南4个药用野生稻代表性居群进行了系统的抗病性鉴定,筛选出了对7个代表性的强致病菌生理小种抗性最强的云南临沧耿马居群作为抗白叶枯病基因发掘的抗性资源,以对其致病力最强的PX099和最弱的C5两个生理小种,分别对其进行胁迫处理后作RNA-seq;比较分析了接菌处理前后及PX099与C5处理之间的差异表达基因;以及这些差异表达基因的功能和在植物抗病反应相关的代谢途径中的定位;筛选获得了一大批抗病候选基因;建立了抗病候选基因功能验证的转基因技术体系,以期为药用野生稻高抗白叶枯病基因发掘奠定基础。主要研究结果如下:1.通过对云南药用野生稻4个居群进行了白叶枯病抗性的系统鉴定,明确了云南药用野生稻白叶枯病抗性的特点,发现云南临沧耿马居群抗病能力最强;4个药用野生稻居群的叶片组织结构间未发现差异结构,且均没有目前已分离克隆的9个水稻白叶枯病抗性基因,但分别含有白叶枯病抗性基因xa5、xa13和Xa3/Xa26的等位显性Xa5、显性Xa13以及隐性xa3/xa26基因或同源基因,并从4个居群中分离克隆了这3个同源基因,将其命名为OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26。在病原菌PXO99和C5胁迫的24 h、48 h、72 h、96 h、120 h,OoXa5表达水平不受影响,但OoXa13和Ooxa3/xa26基因表达水平显着下调,尤其是在云南耿马居群中的表达被强烈抑制;OoXa13基因可以通过下调自身的表达量,提高药用野生稻对白叶枯病菌的抗性。推测药用野生稻可能含有新的抗白叶枯病基因或新的抗病分子机理。2.获得了高质量的白叶枯病菌PXO99和C5胁迫48 h的药用野生稻转录组数据。实验共获得154,395个unigenes,通过pfam数据库比对,有78,411个unigenes具有功能结构域,在NR、GO、COG、KEGG中共有81,887个unigenes获得注释;将药用野生稻unigenes分别映射到93-11籼稻和日本晴粳稻基因组上,其中131,616个和132,478个unigenes可分别比对到93-11和日本晴基因组的12条染色体上,共有3,988个unigenes没有获得比对。对3,988个unigenes进行功能注释后发现,其中874个unigenes注释为NA,1,770个unigenes没有获得任何注释结果,这些基因极有可能是药用野生稻特有基因。3.通过白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析,首次获得了大量云南药用野生稻抗白叶枯病分子调控的数据。一是差异表达基因在抗病相关代谢途径上的定位与调控数据,鉴定了药用野生稻特有的RAR1基因介导的植物-病原菌互作途径的HR和GID2介导的GA信号通路,表明药用野生稻抗病代谢通路的调控方式比水稻更多样化,暗示了其可能存在新的抗白叶枯病分子机制。二是鉴定了多个与已知抗病相关的基因;鉴定分析了已报道的水稻白叶枯病抗性基因、PR基因、植保素合成基因在PX099和C5胁迫后的表达水平变化;鉴定了 22个没有任何注释结果且比对不上栽培稻基因组的极有可能是药用野生稻特有的抗病相关基因。三是首次系统鉴定了 89个药用野生稻编码WRKY转录因子的基因(OoWRKY),并根据WRKY结构域个数和锌指结构类型,将89个OoWRKY基因分成了Ⅰ组(Ⅰa和Ⅰb亚组)、Ⅱ组(Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd、Ⅱe亚组)、Ⅲ组;探讨分析了 8个差异表达极显着的OoWRKY基因在病原菌PXO99和C5胁迫下不同时间点的表达水平及其在根、茎、叶、花器官的特异性表达,初步明确了这些基因在药用野生稻抗白叶枯病中的作用。四是发现了一批药用野生稻特有基因和特异性抗病候选基因。为探讨药用野生稻抗白叶枯病分子机制、演化和新抗性基因发掘奠定了基础。4.转基因验证了 6个药用野生稻抗病候选基因(OoSCOP、OoHLH、Oo WRKY 71、OoSANT、Oo76183、Oo92082)功能,获得T1代转基因植株共151株,为发掘药用野生稻抗白叶枯病特异新基因奠定了基础。总之,本研究认识了云南药用野生稻白叶枯病抗性的特点;首次较为系统地探讨了药用野生稻抗白叶枯病分子机制;发现和筛选了一批药用野生稻特有基因和特异性抗病候选基因,并建立了转基因功能验证技术体系。为药用野生稻抗白叶枯病新基因发掘奠定了基础。

王樟凤,盛文涛,柴学文,饶友生[10](2016)在《野生稻种质在水稻抗病育种上的研究及应用进展》文中指出野生稻是一个重要的基因资源库,包含了水稻各种病害的抗性基因。本文综述了野生稻丰富的抗性资源及其基因的挖掘,以及在水稻育种上的利用研究进展,并对目前存在的突出问题,提出了野生稻种质资源抗病育种的发展建议。

二、杂交稻抗白叶枯病的遗传机制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、杂交稻抗白叶枯病的遗传机制(论文提纲范文)

(1)全基因背景分子选择改良水稻光温敏核不育系丰39S的病虫抗性(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
第一章 文献综述
    1.1 前言
    1.2 水稻光温敏核不育系的研究进展
        1.2.1 水稻光温敏不育系的发现与育性转换特性研究
        1.2.2 水稻光温敏核不育系不育基因的定位与克隆
        1.2.3 水稻光温敏雄性不育基因的分子机理研究
        1.2.3.1 水稻光敏不育基因克隆与调控机理
        1.2.3.2 水稻温敏不育基因的克隆与调控机理
        1.2.4 其他类型的光温敏不育基因的分子机制
    1.3 水稻稻瘟病研究进展
        1.3.1 稻瘟病菌的生理小种鉴别体系的建立
        1.3.2 水稻稻瘟病抗性基因的研究进展
    1.4 水稻白叶枯病研究进展
        1.4.1 白叶枯病发生的基本概况
        1.4.2 水稻白叶枯病抗性基因的研究进展
    1.5 水稻褐飞虱的研究进展
        1.5.1 褐飞虱的生物型研究
        1.5.2 水稻抗褐飞虱基因的研究进展
        1.5.2.1 褐飞虱抗性资源概况与抗性基因的定位和克隆
        1.5.2.2 褐飞虱抗性基因的功能及分子机制研究
    1.6 水稻抗病虫基因聚合育种的研究进展
        1.6.1 同类抗性基因的聚合育种研究
        1.6.2 不同类抗性基因的聚合育种研究
    1.7 全基因组选择策略及其在水稻遗传改良中的应用
        1.7.1 全基因组背景分子选择策略
        1.7.2 全基因组背景选择在水稻育种中的应用
    1.8 本研究的目的与意义
第二章 分子标记选择改良丰39S的稻瘟病抗性
    2.1 引言
    2.2 试验材料与方法
        2.2.1 供试水稻材料
        2.2.2 回交和分子标记选择的技术路线
        2.2.3 用于目标基因和背景选择的分子标记
        2.2.4 DNA提取、PCR扩增和检测
        2.2.5 稻瘟病抗性鉴定
        2.2.6 人工气候箱育性转换特性鉴定
        2.2.7 武汉自然条件下的花粉育性动态观察
        2.2.8 生育特性观察、主要农艺性状考察和稻米品质分析
        2.2.9 开花习性观察
        2.2.10 组合测配及杂交组合的优势鉴定
        2.2.11 数据分析与计算
    2.3 结果与分析
        2.3.1 受体亲本丰39S与供体亲本华1201S的遗传背景多态性分析
        2.3.2 抗稻瘟病新不育系株系的选育过程
        2.3.3 稻瘟病抗性鉴定结果
        2.3.3.1 新不育系株系的稻瘟病自然诱发鉴定结果
        2.3.3.2 新不育系株系所配杂交组合的稻瘟病自然诱发鉴定结果
        2.3.3.3 新不育系株系和所配杂交组合的稻瘟病人工接种鉴定结果
        2.3.4 新不育系株系的育性转换特性鉴定结果
        2.3.4.1 人工气候箱不同温度处理条件下的育性表现
        2.3.4.2 武汉田间自然条件下的育性表现
        2.3.5 新不育系株系的主要农艺性状和稻米品质表现
        2.3.6 新不育系株系所配杂交组合的产量及主要农艺性状表现
        2.3.6.1 改良不育系所配杂交组合在海南的产量及主要农艺性状表现
        2.3.6.2 改良不育系所配杂交组合在湖北5 个试验点的产量及主要农艺性状表现
        2.3.7 新不育系株系所配杂交组合的稻米品质表现
        2.3.7.1 改良不育系所配杂交组合在海南的稻米品质表现
        2.3.7.2 改良不育系所配杂交组合在湖北5 个试验点的综合稻米品质表现
    2.4 讨论
        2.4.1 背景选择能显着提高回交育种的选择效率
        2.4.2 育种芯片能有效用于背景分析和指导定向改良
        2.4.3 新不育系及其所配组合的应用前景探讨
第三章 全基因组背景分子选择改良丰39S的稻瘟病、白叶枯病及褐飞虱抗性
    3.1 引言
    3.2 试验材料与方法
        3.2.1 试验水稻材料
        3.2.2 供试的水稻白叶枯病菌株
        3.2.3 供试的褐飞虱来源
        3.2.4 目标基因的正向及负向选择标记的筛选
        3.2.5 用于遗传背景选择的SNP育种芯片
        3.2.6 单基因系创建和基因聚合的技术路线
        3.2.7 白叶枯病抗性鉴定
        3.2.8 褐飞虱抗性鉴定
        3.2.8.1 苗期抗性鉴定
        3.2.8.2 成株期抗性鉴定
        3.2.9 一般配合力分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 目标抗性基因的正向选择和负向选择标记的筛选
        3.3.2 用于单基因系创建的背景选择的SSR标记筛选
        3.3.3 基于SNP育种芯片的亲本间多态性分析
        3.3.4 Pi2 单基因导入系的创建
        3.3.5 Xa7 单基因导入系的创建
        3.3.6 Xa23、Bph14和Bph15 单基因导入系的创建
        3.3.7 多基因聚合系的创建
        3.3.8 基于重测序的遗传背景分析
        3.3.9 创建的导入系及其所配组合抗性鉴定结果
        3.3.9.1 稻瘟病抗性鉴定结果
        3.3.9.2 白叶枯病抗性鉴定结果
        3.3.9.3 褐飞虱抗性结果
        3.3.10 创建的导入系的育性转换特性鉴定结果
        3.3.11 创建的导入系的主要农艺性状表现
        3.3.12 创建的导入系的稻米品质分析结果
        3.3.13 多基因聚合系所配杂交组合的产量、主要农艺性状和稻米品质表现
    3.4 讨论
        3.4.1 全基因组背景分子选择技术是实现精准育种的有效方法
        3.4.2 基于SNP育种芯片的背景检测能实现目标基因的高效导入
        3.4.3 水稻光温敏核不育系改良策略的若干探讨
        3.4.4 导入的抗性基因对主要农艺性状的影响
        3.4.5 多基因聚合株系的应用前景
全文总结
参考文献
附录
    附录1 人工气候箱育性鉴定的光温参数设置条件
    附录2 2017-2020 年稻瘟病人工接种抗性鉴定结果
    附录3 Xa23、Bph14和Bph15 单基因导入系的具体创建过程
作者简介
在读期间的研究成果
致谢

(2)水稻恢复系香5的抗性改良和多抗光温敏核不育系新材料的创建(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
第一章 文献综述
    1 稻瘟病抗性基因的定位和分子育种进展
        1.1 稻瘟病抗性基因的定位克隆
        1.2 稻瘟病抗性基因在分子育种中的应用
    2 褐飞虱抗性基因的定位和分子育种进展
        2.1 褐飞虱抗性基因的定位克隆
        2.2 褐飞虱抗性基因在分子育种中的应用
    3 白叶枯病抗性基因的定位和分子育种进展
        3.1 白叶枯病抗性基因的定位克隆
        3.2 白叶枯病抗性基因在分子育种中的应用
    4 水稻光温敏核不育的理论基础和应用
        4.1 水稻光温敏核不育的育性转换特性
        4.2 水稻光温敏核不育特性的遗传
        4.3 水稻光温敏核不育系的应用
    5 课题的目的和意义
第二章 水稻恢复系香5的抗性改良
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.1.1 水稻材料
        2.1.2 用于基因型检测的分子标记
        2.1.3 供试的白叶枯病菌株
        2.2 实验方法
        2.2.1 分子标记辅助选择技术路线
        2.2.2 DNA提取、PCR扩增和电泳
        2.2.3 稻瘟病鉴定方法
        2.2.4 白叶枯病鉴定方法
        2.2.3 杂交配组及产量、主要农艺性状的考察方法
        2.2.6 稻米品质分析和评价
    3 结果与分析
        3.1 具有‘香5’遗传背景的新株系选择
        3.2 新株系的抗性鉴定结果
        3.2.1 稻瘟病抗性表现
        3.2.2 褐飞虱抗性表现
        3.2.3 白叶枯病抗性表现
        3.3 新株系及其所配组合的产量和主要农艺性状表现
        3.4 新株系及其所配组合的稻米品质表现
    4 讨论
        4.1 多基因聚合能够有效地改良香型水稻的病虫抗性
        4.2 新株系的抗性评价和进一步提高抗性的建议
        4.3 对新株系几个农艺性状与受体亲本表现不一致的探讨
        4.4 几个优良组合的评价
第三章 多抗光温敏核不育系新材料的创建
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 实验材料
        2.1.1 水稻材料
        2.1.2 用于基因型检测的分子标记
        2.1.3 供试的褐飞虱
        2.1.4 供试的白叶枯病菌株
        2.2 实验方法
        2.2.1 分子标记辅助选择技术路线
        2.2.2 DNA提取、PCR扩增和电泳
        2.2.3 稻瘟病鉴定方法
        2.2.4 褐飞虱鉴定方法
        2.2.5 白叶枯病鉴定方法
        2.2.6 不育系的人工气候箱育性鉴定
        2.2.7 不育系的分期播种、育性动态观察、开花习性和农艺性状考察
        2.2.8 组合测配、产量及主要农艺性状考察
        2.2.9 稻米品质分析和评价
    3 结果与分析
        3.1 ‘隆科638S/DB1501-98’后代新不育系株系的选择
        3.2 新不育系及部分杂交组合的抗性鉴定结果
        3.2.1 新不育系株系的稻瘟病抗性表现
        3.2.2 新不育系株系及部分组合的褐飞虱抗性表现
        3.2.3 新不育系株系及其杂交组合的白叶枯病抗性表现
        3.3 新不育系的育性鉴定结果
        3.3.1 武汉自然条件下的育性动态表现
        3.3.2 人工气候箱处理下育性转换特性的鉴定
        3.4 新不育系的开花习性表现
        3.5 新不育系的主要农艺性状和稻米品质表现
        3.5.1 在武汉不育期的生育特性和主要农艺性状表现
        3.5.2 在海南可育期的主要农艺性状和稻米品质表现
        3.6 新不育系的组合测配表现
        3.6.1 杂交组合的产量和农艺性状表现
        3.6.2 杂交组合的稻米品质表现
        3.7 新不育系的配合力分析
        3.7.1 配合力方差分析
        3.7.2 一般配合力效应和特殊配合力效应方差
    4 讨论
        4.1 光温敏核不育系选育过程中出现的问题及探讨
        4.2 多抗不育系病虫抗性表现的评价及探讨
        4.3 对5个新不育系材料的综合评价和进一步使用的建议
        4.3.1 华8049S
        4.3.2 华8050S
        4.3.3 华8051S
        4.3.4 华8053S
        4.3.5 华8054S
第四章 全文总结与展望
参考文献
附录
致谢

(3)中国水稻遗传学研究进展与分子设计育种(论文提纲范文)

1 水稻复杂农艺性状基因的分离克隆和机理解析
    1.1 产量、品质调控基因
    1.2 育性调控基因
    1.3 抽穗期调控基因
    1.4 非生物胁迫调控基因
    1.5 生物胁迫调控基因
    1.6 营养高效利用调控基因
2 水稻基因组重测序和复杂性状的全基因组关联分析
3 总结与展望

(4)两系法杂交水稻多抗恢复系和不育系的创建(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
1 文献综述
    1.1 水稻抗螟虫研究进展
        1.1.1 水稻转Bt基因的研究
        1.1.2 转Bt基因在水稻育种上的应用
    1.2 水稻抗褐飞虱研究进展
        1.2.1 水稻褐飞虱抗性基因的研究进展
        1.2.2 水稻抗褐飞虱基因在育种中的应用
    1.3 水稻抗白叶枯病研究进展
        1.3.1 水稻白叶枯病抗性基因的研究进展
        1.3.2 白叶枯病抗性基因的在育种中的应用
    1.4 水稻稻瘟病的研究进展
        1.4.1 水稻稻瘟病抗性基因的研究进展
        1.4.2 水稻稻瘟病抗性基因在育种中的应用
    1.5 水稻分子聚合育种研究进展
    1.6 研究目的和意义
2 材料和方法
    2.1 试验材料
    2.2 技术路线
        2.2.1 多抗恢复系材料创建的技术路线
        2.2.2 多抗不育系材料创建的技术路线
    2.3 DNA提取、PCR扩增及标记引物
        2.3.1 DNA提取
        2.3.2 PCR扩增及标记引物
    2.4 螟虫的抗性鉴定方法
    2.5 褐飞虱抗性鉴定方法
    2.6 白叶枯病抗性鉴定方法
    2.7 主要农艺性状和产量考查方法
    2.8 稻米品质分析方法
3 研究结果与分析
    3.1 多抗恢复系新材料的创建
    3.2 多抗恢复系株系的抗性表现
        3.2.1 育成株系及杂交组合田间螟虫受害性调查
        3.2.2 褐飞虱抗性表现
        3.2.3 白叶枯病抗性表现
    3.3 多抗恢复系株系的产量、主要农艺性状和稻米品质的表现
        3.3.1 多抗恢复系株系的主要农艺性状表现
        3.3.2 多抗恢复系的稻米品质表现
    3.4 以多抗恢复系株系为父本所测配组合的产量和主要农艺性状表现
    3.5 以多抗恢复系株系为父本所测配组合的稻米品质表现
    3.6 多抗恢复系‘华抗2308’制种组合的比产试验结果
    3.7 配合力分析
    3.8 多抗不育系新材料的创建
4 总结与讨论
    4.1 通过分子标记选择可以聚合多个抗性基因、创建多抗的育种材料
    4.2 Bph14和Bph15 基因对褐飞虱的抗性表现非显性
    4.3 Xa7和Xa23 基因对白叶枯病抗性有聚合效应
    4.4 Cry1C*基因对螟虫具有高抗性并表现完全显性
    4.5 优良株系和组合的评价
        4.5.1 株系华抗2308 的综合性状表现
        4.5.2 株系华抗9610 的综合性状表现
        4.5.3 组合华两优2108 的综合性状表现
参考文献
致谢

(5)抗稻瘟病和稻曲病种质资源筛选与雅恢2115抗瘟基因鉴定及改造利用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
英文缩略表
第一章 文献综述
    1.1 植物免疫系统研究概况
        1.1.1 植物免疫系统
        1.1.2 水稻PTI免疫反应
        1.1.3 水稻ETI免疫反应
    1.2 水稻稻瘟病研究进展
        1.2.1 稻瘟病的发生及危害
        1.2.2 稻瘟病菌的侵染过程
        1.2.3 稻瘟病菌无毒基因研究进展
        1.2.4 水稻抗稻瘟病基因研究进展
        1.2.5 水稻抗瘟基因的特点
        1.2.6 水稻抗稻瘟病遗传机制
    1.3 水稻稻曲病研究进展
        1.3.1 稻曲病的发现及分类地位
        1.3.2 稻曲病症状及危害
        1.3.3 稻曲病侵染循环
        1.3.4 水稻抗稻曲病的遗传机制
        1.3.5 水稻稻曲病抗性QTL研究进展
    1.4 水稻抗病育种策略及新技术应用进展
        1.4.1 抗病种质资源筛选的重要性
        1.4.2 水稻抗病育种策略
        1.4.3 水稻抗病育种技术及应用情况
    1.5 本文研究内容与意义
    1.6 技术路线
第二章 抗稻瘟病和稻曲病种质资源筛选
    2.1 材料
        2.1.1 生物材料
        2.1.2 试剂
        2.1.3 设备
    2.2 方法
        2.2.1 稻瘟病抗性鉴定
        2.2.2 抗稻瘟病基因检测
        2.2.3 稻曲病抗性鉴定
    2.3 结果与分析
        2.3.1 有效抗稻瘟病基因筛选
        2.3.2 223份种质资源稻瘟病抗性鉴定
        2.3.3 37份稻瘟病抗源的抗瘟基因检测
        2.3.4 种质资源稻曲病抗性鉴定
        2.3.5 抗稻瘟病及稻曲病种质资源材料筛选
    2.4 讨论
        2.4.1 有效抗稻瘟病基因筛选
        2.4.2 抗稻瘟病种质资源筛选
        2.4.3 稻瘟病抗性基因在抗源中的分布
        2.4.4 抗稻曲病种质资源筛选
        2.4.5 多抗种质资源筛选
第三章 雅恢2115抗瘟基因鉴定
    3.1 材料
        3.1.1 植物材料和稻瘟菌菌株
        3.1.2 构建载体所用质粒、大肠杆菌
        3.1.3 引物序列
        3.1.4 试剂和仪器设备
    3.2 方法
        3.2.1 试验水稻培养
        3.2.2 稻瘟菌培养与接种
        3.2.3 水稻叶片DNA提取(CTAB法)
        3.2.4 水稻叶片RNA的提取
        3.2.5 cDNA反转及qRT-PCR检测
        3.2.6 PCR扩增及片段回收
        3.2.7 构建过表达载体
        3.2.8 转基因植株的获得及阳性检测
        3.2.9 植株中基因表达分析
        3.2.10 转基因植株的抗病性鉴定
    3.3 结果与分析
        3.3.1 雅恢2115中5个NBS-LRR类基因表达量分析
        3.3.2 LOC_Os11g44960 基因序列分析
        3.3.3 过表达载体的构建
        3.3.4 水稻遗传转化及转基因植株阳性鉴定
        3.3.5 LOC_Os11g44960 基因过表达T0 代植株表达分析
        3.3.6 LOC_Os11g44960 过表达转基因株系稻瘟病抗性鉴定
    3.4 讨论
        3.4.1 LOC_Os11g44960 基因功能分析
        3.4.2 多个抗稻瘟病基因聚合的利用
第四章 雅恢2115的改造及利用
    4.1 材料
    4.2 方法
        4.2.1 稻瘟病抗性鉴定
        4.2.2 稻曲病抗性鉴定
        4.2.3 抗稻瘟病基因检测
        4.2.4 农艺性状调查
        4.2.5 稻米品质鉴定
        4.2.6 新恢复系测交组合产量优势评价
    4.3 结果与分析
        4.3.1 以雅恢2115为核心种质创制的新恢复系
        4.3.2 新恢复系主要农艺性状
        4.3.3 10个新恢复系稻瘟病抗性评价
        4.3.4 新恢复系抗稻瘟病基因分子检测
        4.3.5 新恢复系稻曲病抗性水平
        4.3.6 新恢复系的稻米品质特征
        4.3.7 新恢复系测交组合产量优势评价
        4.3.8 新恢复系组合参试情况
        4.3.9 水稻新品种雅优2116特征特性
    4.4 结论与讨论
第五章 小结与创新点
参考文献
致谢
附录
作者简历

(6)水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展(论文提纲范文)

1 已定位的水稻抗白叶枯病基因
2 已克隆的水稻抗白叶枯病基因及其作用方式
3 水稻抗白叶枯病基因在抗病育种中的利用
    3.1 抗白叶枯病基因的MAS育种
        3.1.1 单基因MAS育种
        3.1.2 多基因MAS聚合育种
        3.1.2. 1 不同抗BB基因的聚合
        3.1.2. 2 抗BB基因与抗其他病害基因的聚合
    3.2 抗白叶枯病基因的转基因育种
4 展望

(7)153个水稻主栽品种对白叶枯病菌的抗性鉴定及其抗病基因xa5和Xa27的检测(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词英汉对照表
第一部分 文献综述
    第一章 水稻白叶枯病研究进展
        1 水稻白叶枯病的危害及病状
        1.1 水稻白叶枯病的危害
        1.2 水稻白叶枯病病状
        2 水稻白叶枯病致病力分化
        3 水稻抗白叶枯病基因的鉴定
        3.1 已定位白叶枯抗性基因
        3.2 已克隆的白叶枯抗性基因
        4 白叶枯抗性基因的育种利用
        5 水稻白叶枯的防治
        6 分子标记辅助选择育种
第二部分 研究报告
    第二章 153个水稻主栽品种对病原菌不同小种的抗性
        1 试验材料和方法
        1.1 试验材料
        1.1.1 供试品种
        1.1.2 供试菌株
        1.2 方法
        1.2.1 种植与管理
        1.2.2 病原菌的培养与接种
        1.2.3 抗病性调查与分级
        1.2.4 数据分析
        1.2.5 各稻区9个白叶枯小种分布频率
        2 结果与分析
        2.1 不同稻区参试品种对白叶枯小种的抗性
        2.1.1 东北稻区参试品种对9个白叶枯小种的抗性
        2.1.2 华东稻区参试品种对9个白叶枯小种的抗性
        2.1.3 华中稻区参试品种对9个白叶枯小种的抗性
        2.1.4 西南稻区参试品种对9个白叶枯小种的抗性
        2.1.5 华南稻区参试品种对9个白叶枯小种的抗性
        2.2 不同品种对9个白叶枯小种抗性结果聚类分析
        2.3 不同类型水稻品种对9个白叶枯小种的抗性
        2.4 白叶枯病菌小种致病力分析
        3 讨论
    第三章 153个水稻品种中抗病基因Xa27和xa5的检测
        1 材料和方法
        1.1 植物材料和种植
        1.2 方法
        1.2.1 DNA的提取
        1.2.2 引物设计
        1.2.3 PCR扩增
        1.2.4 酶切反应体系与程序
        1.2.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳过程
        1.2.6 银染步骤
        2 结果与分析
        2.1 Xa27基因特异性分子标记的开发与检测
        2.2 xa5基因特异性分子标记的开发与检测
        3 讨论
全文总结
参考文献
附录1
附表1
致谢

(8)基于SSSL水稻抗病虫基因聚合育种(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩写词及英汉对照
第1章 文献综述
    1.1 研究背景
        1.1.1 水稻稻瘟病研究进展
        1.1.1.1 稻瘟病概述
        1.1.1.2 水稻抗稻瘟病基因的定位和克隆
        1.1.2 水稻白叶枯病研究进展
        1.1.2.1 白叶枯病概述
        1.1.2.2 水稻抗白叶枯病基因的定位与克隆
        1.1.3 水稻褐飞虱研究进展
        1.1.3.1 褐飞虱概述
        1.1.3.2 水稻褐飞虱的生物型
        1.1.3.3 水稻抗褐飞虱基因的鉴定及克隆
        1.1.4 水稻稻瘟病抗性基因在育种上的应用
        1.1.5 水稻白叶枯抗性基因在育种上的应用
        1.1.6 水稻褐飞虱抗性基因在育种上的应用
        1.1.7 基于SSSL水稻抗病虫基因聚合育种研究进展
    1.2 研究目的与意义
    1.3 研究技术路线图
第2章 水稻抗稻瘟病基因的鉴定及聚合育种
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 供试材料
        2.2.2 分子标记检测方法
        2.2.2.1 分子标记
        2.2.2.2 用于分子标记检测的主要试剂
        2.2.2.3 用于分子标记检测的主要仪器和设备
        2.2.2.4 水稻基因组DNA的提取
        2.2.2.5 PCR扩增
        2.2.2.6 6%聚丙烯酰胺变性凝胶电泳
        2.2.2.7 银染和记录结果
        2.2.3 稻瘟病抗性鉴定
        2.2.3.1 试验地点的选择
        2.2.3.2 试验材料的种植
        2.2.3.3 试验病圃的管理
        2.2.3.4 试验材料叶瘟的调查
        2.2.3.5 试验材料穗瘟的调查
    2.3 结果
        2.3.1 筛选的纯合抗稻瘟病聚合系材料
        2.3.2 抗稻瘟病基因q BLAST111 的鉴定
        2.3.3 单片段代换系和聚合系的稻瘟病抗性
    2.4 小结
第3章 水稻抗白叶枯病基因聚合育种
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 供试材料
        3.2.2 供试材料的种植
        3.2.3 分子标记检测方法
        3.2.3.1 分子标记
        3.2.3.2 用于分子标记检测的主要试剂
        3.2.3.3 用于分子标记检测的主要仪器和设备
        3.2.3.4 水稻基因组DNA的提取
        3.2.3.5 PCR扩增
        3.2.3.6 6%聚丙烯酰胺变性凝胶电泳
        3.2.3.7 银染和记录结果
        3.2.4 白叶枯病鉴定
        3.2.4.1 接种菌株
        3.2.4.2 接种及调查
    3.3 结果
        3.3.1 筛选的纯合抗白叶枯病聚合系材料
        3.3.2 2015 年晚季聚合系的白叶枯病抗性
        3.3.2.1 对照材料对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.2.2 携带xa5基因的聚合系对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.2.3 携带Xa21基因的聚合系对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.2.4 同时携带xa5、Xa21基因的聚合系对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.3 2016 年晚季对照材料和聚合系的白叶枯病抗性
        3.3.3.1 对照材料对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.3.2 携带xa5基因的聚合系对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.3.3 携带Xa21基因的聚合系对白叶枯病5个生理小种的抗性
        3.3.3.4 同时携带xa5、Xa21基因的聚合系对白叶枯病5个生理小种的抗性
    3.4 小结
第4章 水稻抗褐飞虱基因定位及聚合育种
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 供试材料
        4.2.2 分子标记检测方法
        4.2.2.1 分子标记
        4.2.2.2 用于分子标记检测的主要试剂
        4.2.2.3 用于分子标记检测的主要仪器和设备
        4.2.2.4 水稻基因组DNA的提取
        4.2.2.5 PCR扩增
        4.2.2.66%聚丙烯酰胺变性凝胶电泳
        4.2.2.7 银染和记录结果
        4.2.3 代换片段长度的计算
        4.2.4 代换作图
        4.2.5 水稻抗褐飞虱表型鉴定
    4.3 结果
        4.3.1 筛选的纯合抗褐飞虱聚合系材料
        4.3.2 抗褐飞虱基因Bph24的定位
        4.3.3 水稻鉴定材料的褐飞虱抗性
    4.4 小结
第5章 水稻抗病虫聚合系的农艺性状
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 供试材料
        5.2.2 分子标记检测方法
        5.2.2.1 分子标记
        5.2.2.2 用于分子标记检测的主要试剂
        5.2.2.3 用于分子标记检测的主要仪器和设备
        5.2.2.4 水稻基因组DNA的提取
        5.2.2.5 PCR扩增
        5.2.2.66%聚丙烯酰胺变性凝胶电泳
        5.2.2.7 银染和记录结果
        5.2.3 农艺性状的调查
        5.2.3.1 抽穗期调查
        5.2.3.2 产量相关性状的测定
    5.3 结果
        5.3.1 抗病虫聚合系抽穗期性状变化
        5.3.2 抗病虫聚合系产量相关性状变化
    5.4 小结
第6章 讨论与结论
    6.1 讨论
        6.1.1 水稻抗病虫基因的挖掘
        6.1.2 水稻抗病虫基因的聚合
    6.2 结论
致谢
参考文献
附表A 已鉴定水稻抗稻瘟病基因
附表B 已鉴定的水稻抗褐飞虱基因
附表C 本研究用到的已纯合的具有稻瘟病抗性的聚合系
附表D 筛选到的纯合抗稻瘟病聚合系材料
附表E 本研究用到的已纯合的具有白叶枯病抗性的聚合系
附表F 筛选到的纯合抗白叶枯病聚合系材料
附表G 本研究用到的已纯合的具有褐飞虱抗性的聚合系
附表H 筛选到的纯合抗褐飞虱聚合系材料
附表I 本研究所用调查农艺性状的抗病虫聚合系材料
附图1 基因Pik-m供体Tsuyuake与基因q BLAST111 供体Lemont对比
附图2 4号染色体抗褐飞虱基因分布

(9)白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 植物抗病分子机制研究
        1.1.1 植物基础免疫反应——病原相关分子模式激发的免疫反应(PTI)
        1.1.2 植物R基因介导的免疫反应——效应子触发的免疫反应(ETI)
        1.1.3 植物的系统获得性免疫反应
    1.2 抗病基因研究进展
    1.3 植物免疫反应相关组件的研究进展
        1.3.1 植物激素合成及调控相关组件
        1.3.2 植保素
        1.3.3 植物转录因子——WRKY和MYB
        1.3.4 病程相关基因
    1.4 水稻白叶枯病和抗病基因研究进展
        1.4.1 水稻白叶枯病
        1.4.2 水稻与白叶枯病菌的互作
        1.4.3 白叶枯病菌无毒基因
        1.4.4 水稻白叶枯病抗性基因及利用现状
    1.5 药用野生稻抗白叶枯病优良基因的发掘与利用
    1.6 本研究目的和意义
    1.7 研究技术路线
第二章 云南药用野生稻不同居群的白叶枯病抗性鉴定
    2.1 引言
    2.2 研究材料与方法
        2.2.1 实验材料、试剂和仪器设备
        2.2.2 研究方法
    2.3 研究结果
        2.3.1 云南药用野生稻不同居群的白叶枯病抗性鉴定
        2.3.2 药用野生稻居群间叶片组织结构比较
        2.3.3 药用野生稻居群白叶枯病抗性基因的鉴定
        2.3.4 药用野生稻中OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26基因的分析
        2.3.5 OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26进化及表达模式分析
    2.4 讨论
        2.4.1 云南临沧耿马药用野生稻居群抗白叶枯病能力最强
        2.4.2 药用野生稻4个居群不含已克隆的9个抗白叶枯病基因
        2.4.3 OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26在药用野生稻中的抗病作用
        2.4.4 云南临沧耿马居群Ooxa3/xa26LRR结构域的改变对抗病的影响
    2.5 小结
第三章 云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的发掘
    3.1 前言
    3.2 研究材料和方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 研究方法
    3.3 研究结果
        3.3.1 药用野生稻转录组测序取样时间点的确定及实验设计
        3.3.2 白叶枯病菌胁迫下药用野生稻转录组分析
        3.3.3 药用野生稻受白叶枯病菌胁迫的差异表达基因分析
        3.3.4 差异表达基因的GO注释和分类
        3.3.5 差异表达基因中抗病相关基因的发掘
        3.3.5.1 已报道的水稻抗白叶枯病基因在药用野生稻转录组中的鉴定
        3.3.5.2 病程相关基因在病原菌胁迫后药用野生稻转录组中的表达变化
        3.3.5.3 植保素合成基因在病原菌胁迫的药用野生稻中的表达变化
        3.3.6 差异表达基因的KEGG富集分析
        3.3.7 药用野生稻差异表达基因在抗病相关代谢途径中的分析
        3.3.8 药用野生稻转录组中差异表达显着基因的real-timePCR验证
    3.4 讨论
        3.4.1 白叶枯病菌胁迫药用野生稻RNA-seq发掘抗病基因的重要性
        3.4.2 已知抗病相关基因在药用野生稻应答白叶枯病反应中的作用
        3.4.3 黄酮植保素合成相关基因在药用野生稻中的抗白叶枯病作用
        3.4.4 植物-病原菌互作途径中药用野生稻特有RAR1基因的抗病作用
        3.4.5 植物激素信号通路在药用野生稻白叶枯病抗性中的多样性
    3.5 小结
第四章 药用野生稻WRKY转录因子家族的分析
    4.1 前言
    4.2 研究材料和方法
        4.2.1 数据
        4.2.2 药用野生稻WRKY转录因子基因的鉴定
        4.2.3 药用野生稻WRKY转录因子的分类
        4.2.4 药用野生稻WRKY转录因子蛋白序列中保守域分析
        4.2.5 药用野生稻WRKY转录因子系统进化树的构建
        4.2.6 药用野生稻WRKY基因表达水平分析
    4.3 结果分析
        4.3.1 药用野生稻89个OoWRKY转录因子的鉴定
        4.3.2 OoWRKY转录因子的分类
        4.3.3 OoWRKY蛋白的WRKY结构域分析
        4.3.4 OoWRKY转录因子中其他结构域的分析
        4.3.5 OoWRKY蛋白氨基酸序列保守结构域的分析
        4.3.6 OoWRKY转录因子的进化分析
        4.3.7 差异表达OoWRKY基因在病原菌胁迫下的表达模式
        4.3.8 差异表达OoWRKY基因在根、茎、叶、花器官特异性表达分析
    4.4 讨论
        4.4.1 药用野生稻OoWRKY基因的进化分析
        4.4.2 差异表达OoWRKY基因在药用野生稻抗白叶枯病应答中的作用
    4.5 小结
第五章 药用野生稻抗病候选基因的功能验证
    5.1 前言
    5.2 研究材料和方法
        5.2.1 实验材料、试剂和仪器设备
        5.2.2 研究方法
    5.3 结果分析
        5.3.1 关键抗病候选基因ORF的分离克隆
        5.3.2 关键抗病候选基因的过表达载体构建
        5.3.3 pCAMBIA1303:抗病候选基因过表达载体的水稻遗传转化
        5.3.4 T1代转基因植株的获得
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 全文结论和展望
    6.1 全文结论
    6.2 论文创新点
    6.3 展望
参考文献
在读博期间发表的学术论文
致谢

(10)野生稻种质在水稻抗病育种上的研究及应用进展(论文提纲范文)

1 野生稻种质抗病基因的鉴定与克隆
    1.1 抗稻瘟病基因
    1.2 抗白叶枯病基因
    1.3 抗细菌性条斑病与抗纹枯病基因
2 野生稻种质抗病育种实践
    2.1 抗稻瘟病育种
    2.2 抗白叶枯病育种
    2.3 抗细菌性条斑病育种
3 野生稻种质资源抗病育种利用的问题与建议

四、杂交稻抗白叶枯病的遗传机制(论文参考文献)

  • [1]全基因背景分子选择改良水稻光温敏核不育系丰39S的病虫抗性[D]. 杨大兵. 华中农业大学, 2021
  • [2]水稻恢复系香5的抗性改良和多抗光温敏核不育系新材料的创建[D]. 汤剑豪. 华中农业大学, 2020(02)
  • [3]中国水稻遗传学研究进展与分子设计育种[J]. 郭韬,余泓,邱杰,李家洋,韩斌,林鸿宣. 中国科学:生命科学, 2019(10)
  • [4]两系法杂交水稻多抗恢复系和不育系的创建[D]. 雷磊. 华中农业大学, 2019(02)
  • [5]抗稻瘟病和稻曲病种质资源筛选与雅恢2115抗瘟基因鉴定及改造利用[D]. 李德强. 四川农业大学, 2018(03)
  • [6]水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展[J]. 李定琴,钟巧芳,曾民,陈越,王波,程在全. 中国稻米, 2017(05)
  • [7]153个水稻主栽品种对白叶枯病菌的抗性鉴定及其抗病基因xa5和Xa27的检测[D]. 陈浩. 南京农业大学, 2017(05)
  • [8]基于SSSL水稻抗病虫基因聚合育种[D]. 田斌. 华南农业大学, 2017(08)
  • [9]白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的研究[D]. 蒋春苗. 云南大学, 2017(08)
  • [10]野生稻种质在水稻抗病育种上的研究及应用进展[J]. 王樟凤,盛文涛,柴学文,饶友生. 山地农业生物学报, 2016(06)

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杂交水稻抗白叶枯病的遗传机制
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