水稻黑條矮縮病抗性QTL定位及一個類病斑突變體的鑒定分析.pdf

1、黑條矮縮病毒引起的水稻黑條矮縮病，給我國水稻產(chǎn)量造成了重大損失。選育抗性品種是控制該病害的有效手段。目前，關于水稻黑條矮縮病抗性品種/種質資源的篩選及抗性基因的定位已有報告，但相關研究的數(shù)量和深度還有所欠缺，這限制了抗黑條矮縮病水稻品種的選育。此外，類病斑突變體是研究抗病機制的理想材料，水稻類病斑突變體的鑒定及相關基因的研究有助于闡明水稻抗病機制，促進水稻抗病育種工作。自2009年以來，本課題組鑒定了1026份水稻種質資源對黑條矮縮病的

2、抗性，并通過由不同抗性水平親本構建的重組自交系群體對水稻黑條矮縮病的抗性基因進行定位;同時，對一個水稻類病斑突變體進行了鑒定及基因的精細定位。具體結果如下:
　　(1)采用田間自然發(fā)病的方式對1026份水稻種質資源進行了水稻黑條矮縮病及條紋葉枯病抗性鑒定。在這些種質資源中，有78份表現(xiàn)出對黑條矮縮病免疫，6份對水稻黑條矮縮病表現(xiàn)出高感。選擇免疫親本IR36、密陽23，高感親本L5494、抗武育粳3號（其中L5494、抗武育粳3號田

3、間黑條矮縮病發(fā)病率分別為66.70％和58.80％，這些親本對水稻條紋葉枯病免疫。）構建了抗武育粳3號/IR36、L5494/IR36和密陽23/L5494等3套重組自交系群體。
　　(2)2013年和2014年，我們將3套重組自交系群體分別種植于江蘇的鹽都和東海兩地進行表型鑒定。根據(jù)各群體發(fā)病情況，選擇由包含208個株系組成的L5494/IR36重組自交系群體作為構建遺傳連鎖圖譜的材料，并用于抗性QTL的定位。2013年東海，感

4、病親本L5494的發(fā)病率為28.77％，抗病親本IR36發(fā)病率為5.02％。整個群體發(fā)病率范圍在0～38.30％之間。2014年鹽都，親本L5494和IR36發(fā)病率分別為20.69％和5.0％，發(fā)病率范圍為0～43.80％。2015年，我們于河南開封鑒定組合L5494/IR36重組自交系群體及親本的發(fā)病率，結果顯示，親本L5494和IR36發(fā)生率分別達到了50.93％和24.32％，群體發(fā)病率范圍為7.49％～88.89％。
　　

5、(3)利用超過640對的標記在L5494和IR36間進行多態(tài)性分析，篩選出136對多態(tài)標記。利用這些標記對重組自交系群體進行檢測，發(fā)現(xiàn)位于第3染色體上的標記在該群體內(nèi)均發(fā)生嚴重偏分離，多呈現(xiàn)出IR36的帶型。因此，利用其余119對多態(tài)標記構建了一個包含11個連鎖群的遺傳圖譜，覆蓋1516.67 cM的遺傳距離，平均圖距為14.65 cM。
　　(4)在3個環(huán)境（2013年東海、2014年鹽都和2015年開封）下共定位到12個抗性Q

6、TL位點，這些QTL分布在水稻第1、6、8和9染色體上。其中第6染色體和第8染色體上QTL位點的抗性等位基因來自于抗病親本IR36，而位于第1染色體和第9染色體上的QTL抗性等位基因則來自于感病親本L5494。第6染色體上在標記RM19234和chr6-2間及第9染色體標記RM3700和RM160之間的QTL在3個環(huán)境下均被檢測到，他們的表型貢獻率分別在8.59％～29.00％和6.62％～12.27％范圍內(nèi)，表明這些QTL是穩(wěn)定的主效

7、QTL，在育種上具有很高的利用價值。
　　(5)在粳稻品種武育粳3號栽培群體中獲得一個類病斑突變體wy3。該突變體類病斑出現(xiàn)于苗期，分蘗期擴散至整張葉片，屬于擴散型類病斑突變體。相比野生型，突變體wy3的株高明顯降低，有效分蘗數(shù)減少，穗長、每穗粒數(shù)、結實率均顯著降低。遮光處理表明，突變體wy3類病斑的產(chǎn)生受自然光誘導。臺盼藍染色表明，類病斑部位有大量的死亡細胞。突變體wy3的光合色素含量和凈光合速率較野生型顯著降低，SOD活性、P