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粳稻两系不育系7001S中抗稻瘟病基因的精细定位和候选基因分析

杜勇  
【摘要】:由稻瘟病菌(Magnapothe oryzae)引起的稻瘟病,是一种世界性的水稻病害,其发病面积和危害程度居水稻三大病害之首,每年给我国甚至世界水稻生产带来严重的损失。在众多的防治手段中,利用抗病品种是最经济、有效和安全的。但是,长期种植含单一抗性基因的抗病品种,其对稻瘟病的抗性和抗谱会随着病原菌的进化和优势生理小种的变化而降低,甚至完全丧失。因此,鉴定和发掘更多的抗性资源,分离和克隆更多的抗性基因,进而利用这些新的抗性基因培育新的抗病品种就显得尤其重要,成为现代稻瘟病抗性育种永恒的课题。 7001S是光温敏感核不育系农垦585与常规品系917杂交选育而成的粳型光温敏核不育系。经多年在安徽、云南、贵州、四川、湖北等稻瘟病重发区种杭鉴定表明,该品种对稻瘟病均表现为高抗,且抗谱广,是一份理想的稻瘟病抗性研究材料。遗传分析表明,70015对稻瘟病的抗性表现为单基因位点控制,本研究小组己经成功地将该基因位点定位于11号染色体长臂末端。本研究致力于对7001S的稻瘟病抗性基因Pi-ja的精细定位和候选基因分析,得到了如下结果: 1、构建了D1和D2两个群体对目标基因进行精细定位,在D1群体中我们将Pi-ja定位在11号染色体长臂末端标记P21-2415和RM27322之间约310kb的范围内,目标基因距两个标记的遗传距离均为0.13cM,且与标记17-1, N22-550, N22-3600共分离。在D2群体中Pi-ja被定位在1-15379和S10-57之间的0.58cM区域内,并与I9-1、N22-550和N22-3600三个标记共分离。 2、构建了Pi-ja基因区域的精细遗传连锁图谱和物理图谱。 3、通过开发候选基因标记,同时结合候选基因的测序结果。我们将候选基因从原来的6个排除到只剩2个,分别是候选基因LOC_Os11g45980和LOC_Os11g46200。 4、候选基因LOC_Os11g45980编码NBS-LRR抗病蛋白,在抗性亲本7001S中LOC_Os11g45980具有4个外显子,基因总长5255bp,编码991个氨基酸;而在感病亲本80-4B中LOC_Os11g45980仅具有2个外显子,基因总长5272bp,编码1133个氨基酸。候选基因LOC_Os11g46200编码LRR类抗病蛋自,含三个外显子,基因总长3378bp,编码1125个氨基酸,对该基因的蛋自质结构预测显示它包含一个ATP激酶结合位点和一个富亮氨酸重复序列结构域。


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