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我国部分水稻白叶枯病菌对转Xa21基因水稻的致病力比较及其PCR鉴别

李飞武  
【摘要】:在温室和田间评价了我国部分水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)对转Xa21基因水稻育种系列(包括不育系、保持系和杂交稻)的致病力;初步研究了田间条件下我国水稻白叶枯病菌7个致病型标准菌株C1-C7对分别处于分蘖初期和分蘖盛期的转Xa21基因水稻的致病力;本研究初步建立了我国水稻白叶枯病菌不同致病型菌株的PCR鉴别方法。 采用剪叶接种法在温室和田间评价了C1-C7菌株、安徽Ⅲ型标准菌株A3、湖北Ⅱ型和Ⅳ型标准菌株WH Ⅱ和WH Ⅳ、湖北武汉田间分离菌株WH01-WH10和安徽合肥田间分离菌株HF004等20个Xoo菌株对转Xa21基因水稻育种系列(保持系皖21B、不育系皖21A和杂交稻抗优97)和相应的非转基因水稻育种系列(保持系80-4B、不育系80-4A和杂交稻80优98)以及常规杂交稻汕优63等7个水稻品种的致病力。初步研究结果显示,与非转基因对照相比,转Xa21基因水稻对C1-C7菌株和HF004菌株表现出良好的抗性,但对WH01-WH10菌株均表现为感病,甚至高度感病。转Xa21基因杂交稻抗优97对C1-C7菌株的抗性略低于转Xa21基因保持系皖21B和转Xa21基因不育系皖21A。此外还发现,非转基因杂交水稻汕优63对我国Xoo Ⅵ型代表菌株C6具有良好的抗性。 本文初步研究了田间条件下C1-C7菌株对分别处于分蘖初期和分蘖盛期的转Xa21基因水稻的致病力。结果表明,与非转基因水稻相比,3个转Xa21基因水稻对C1-C7菌株均表现出良好的抗性。接种C1-C7菌株后,转基因杂交稻抗优97的病情指数略高于转基因水稻保持系皖21B和不育系皖21A,但彼此之间没有显著差异,表明外源基因Xa21在不同的育种品系中均能很好地表现出对这7个菌株的抗性。 利用基于水稻白叶枯菌特有的插入序列IS1112设计的引物J3对C1-C7菌株进行IS-PCR扩增,在对扩增指纹图谱进行分析的基础上,测定和分析了C2和C5菌株的10个特异性扩增产物的序列,提交GenBank中进行比对。利用基于其中6个含有IS1112相应序列的产物序列结构和已公布的Xoo全基因组序列设计特异性引物扩增C1-C7菌株,从中筛选到2对具有较好鉴别能力的引物2-3F/2-3R和5-4F/5-4R,扩增产物因是否存在IS1112序列而表现出长度的多样性。根据两对引物的PCR扩增结果将C1-C7菌株分为3类,其中C1和C4菌株为第Ⅰ类,C2、C3、C6和C7菌株为第Ⅱ类,C5菌株为第Ⅲ类。利用这2对引物将从湖北武汉地区分离的10个Xoo菌株和安徽合肥地区分离255个Xoo菌株初步归于第Ⅰ类。


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