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《中国农业科学院》 2015年
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超级早稻中早39的抗稻瘟病遗传机理研究

夏令治  
【摘要】:稻瘟病是水稻三大主要病害之一,有水稻“癌症”之称。多年的实践经验表明,种植抗病品种是应对稻瘟病的最经济有效的方法,而具有广谱持久抗性的稻种资源的挖掘和研究,是利用其持久抗性的前提。被农业部认定为超级稻的中早39目前在江西、湖南、湖北、浙江省及安徽省长江以南广泛种植,对稻瘟病有良好的抗性,是早稻推广品种中优秀的抗稻瘟病育种资源。本研究利用从全国12个省市采集的146个稻瘟病菌株对中早39进行抗谱分析,了解其在南北不同稻区的抗性情况。选择具有代表性的生理小种对中早39进行抗性基因的遗传分析和QTL定位,并利用12个抗性基因功能标记对中早39进行检测,以明晰中早39的抗稻瘟病遗传机理。同时利用功能标记将中早39的抗性基因导入到4个水稻品种中,以改良它们的稻瘟病抗性。主要研究结果如下:1.对从全国南北稻区12个省市收集的146个稻瘟病菌株进行生理小种划分,共划分为A,B,C,D,E,F,G等7个种群40个生理小种;其中A群和C群出现频率最高,分别为23.3%和24.0%,为优势种群;籼型小种出现的总频率为59.6%,高于粳型小种出现的频率40.4%。2.利用146个菌株对中早39进行抗谱分析,发现它对南北稻区146个菌株的总抗谱为78.8%,特别对籼型小种的抗性表现很好,达到了82.8%,南方稻区中早39的平均抗谱为83.2%,在浙江省、贵州省和广西省的抗谱均达到90%以上,分别为92.9%、93.1%、100%,在这些地区可以作为很好的抗源来培育广谱抗性品种。3.从146个稻瘟病菌株当中选择两个具有代表性且致病力强的生理小种10-105(A49)和12-157(B13)对中早39进行抗性遗传分析,发现中早39对菌株10-105(A49)的抗性受一对显性抗性基因控制,定位在了第6号染色体分子标记D622和D638之间,并与标记D627和D629共分离,该基因暂命名为Pi-zc(t)。中早39对菌株12-157(B13)的抗性受数量性状基因控制,在第6染色体分子标记D615和D638之间检测出5个QTLs:qBR-6-1、qBR-6-2、qBR-6-3、qBR-6-4、qBR-6-5。4.利用已报道的用于鉴定抗性基因Piz、Piz-t、Pib、Pi9、Pid2、Pid3、Pi5、Pi36、Pi37、Pik、Pik-p、Pik-h的12个功能标记来检测中早39、嘉育66、台早733、中嘉早17和中组1号。结果显示,在中早39中共检测到含有7个抗性基因:Piz、Piz-t、Pid2、Pid3、Pi5、Pib、Pi9,其中Piz、Piz-t、Pid2、Pid3、Pi9等5个抗性基因位于第6号染色体分子标记D622和D638之间;在嘉育66中检测到Pi5一个抗性基因;在台早733中共检测到Pi5和Pib两个抗性基因;在中嘉早17中检测到Pid2、Pid3、Pi5、Pib、Pi9等5个抗性基因;在中组1号中检测到Pid2、Pid3、Pi5、Piz-t 4个抗性基因。5.以中早39为稻瘟病抗性基因的供体亲本,嘉育66、台早733、中嘉早17、中组1号等4个品种为受体亲本,以改良这4个品种的稻瘟病抗性。利用功能标记分别对4个BC1F5世代的改良后代进行选择,并结合稻瘟病抗性鉴定和农艺性状考查结果获得了11个稻瘟病抗性良好且农艺性状较好的改良株系:X127、X134、X83、X94、X105、X141、X143、X171、X77、X78和X179。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S435.111.41

【参考文献】
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