野生稻DNA导入后代对稻瘟病的抗性遗传分析_图文

1、第卷第期年月种子（）野生稻导入后代对稻瘟病的抗性遗传分析李树华。杨庆文。郑国保。李华，吕学莲，韩国敏（宁夏农林科学院生物技术中心，银川；中国农科院作物科学研究所，北京；宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏永宁）摘要：连续多年鉴定了份普通野生稻（从染色体组）导入后代株系对稻瘟病的抗性，筛选出个稳定抗病的后代株系、和，以其与感病地方品种白皮稻的杂交代和代为材料，初步分析了导入后代对稻瘟病菌系的抗性遗传特性。研究结果表明：个组合的代对茵系全部表现抗病，说明其抗病性都是由显性基因控制的；白皮稻和白皮稻的代抗感分离比例为：，说明对一的抗性是由对显性基因控制，且基因存在互补作用，而白皮稻的代抗感分离比例为：，

2、说明其抗病性是由对显性基因控制的，基因亦存在互补作用；个组合正反交的，代均表现抗病、代分离比例相同，说明导入系中抗稻瘟病性状属细胞核遗传。关键词：野生稻；栽培水稻；导入；稻瘟病；抗性遗传中图分类号：文献标志码：文章编号：（），；，；，）：（），。，：，：￥，：；稻瘟病是水稻生产中最主要的世界性病害之一防治稻瘟病最经济、有效的方法是选育和利用抗病品收稿日期：基金项目：国家科技支撑计划（）。作者简介：李树华（一），女，宁夏中卫人；研究员，主要从事作物生物技术育种及抗性生理研究。种。然而。由于水稻自身抗性资源有限，因此，发掘新的抗源、鉴定新的抗病基因是目前稻瘟病研究的热门课题。国际水稻所（）的研究表

3、明，从野生稻中寻找抗性基因的机会比栽培稻多约倍¨，本研究将普通野生稻（从染色体组）导入宁夏水稻栽培品种研究报告李树华等：野生稻导入后代对稻瘟病的抗性遗传分析获得广泛变异【的基础上，筛选出抗稻瘟病的导入后代株系，对其抗稻瘟病遗传规律进行初步分析，旨在为进一步利用野生资源中的抗逆基因改良作物抗病性提供方法、途径和理论依据。材料与方法供试材料分子鉴定的材料为导入后代份（见表），受体对照份，为宁夏主栽品种宁粳号和宁粳号（宁夏农科院农作物所水稻室育成），供体对照份全部为普抗病性分析的材料（见表）：个经分子鉴定证明其抗病性源于野生稻的材料中选出的导入后代株系和个受体：宁粳号、宁粳号。供试材料均通

4、过自交繁殖保纯；抗性遗传规律分析的材料为年利用强优势致病生理小种连续进行抗病性鉴定，筛选出的抗病性稳定的后代株系、和与感病地方品种白皮稻进行正反杂交的，代和代。供试病菌菌种选用年从宁夏不同地区不同水稻品种上采集的稻瘟病叶片，经分离、培养得到个菌种，从中筛选出个致病力相对稳定的宁夏代表菌株的混合菌，作为导入系苗期和田间抗病性鉴定的供试菌种，其中，致病力较强的菌系一，为，代和代抗病性鉴定的供试菌种。同时由中国农科院作物科学研究所用北方广致病菌株：、一、和进行苗期鉴定。试验方法导入后代的分子鉴定采用法提取总。反应体系肛：，模板（伍），聚合酶（仉），；（）；。反应程序为：，个循环；。反应在一仪上进行。

5、扩增产物用的聚丙烯酰胺变性凝胶电泳，电压，电泳时间，染色后照相。育苗将破胸露白的种子播于塑料育秧盘内，每盘播表检测材料的分析编号材料受体供体出銎筌磐嚣有出现新带的引物带的引物“”出现受体带缺失的引物，母一母一一宁号（）（）（）珈（）（）珈宁号（）考宁梗宁粳宁梗宁粳宁粳宁粳宁粳宁粳号号号号号号号号宁梗号宁粳号宁粳号宁梗号宁梗号宁梗号宁粳号宁粳号宁粳号宁梗号宁梗号、，、，、蹦、考。坦第卷第期年月种子（）份材料，育秧用的士壤经过酸化处理，添加草炭灰，施人、肥，在温室育苗。以地方品种白皮稻作为感病对照。病原的培养和制备将菌种分别接种于三角瓶内灭过菌的大麦粒上，在的恒温箱内培养后，等到长满菌丝，取出大麦

6、粒用无菌水冲洗掉表面菌丝，并摊铺在垫纸的瓷盘上。再将大麦粒置于恒温箱内培养，产生大量的分生孢子，在室温下凉干后包装，贮藏于冰箱内备用。接种时，把清洗下的分生孢子，配成浓度为一个分生孢子倍视野的悬浮液。接种和抗病性调查在水稻苗期，采用标准喷雾法进行接种鉴定。孢子液浓度为倍视野平均孢子数个，喷雾接种后立即在下黑暗保湿（），使孢子萌发侵染，然后将育苗盘移至、的高湿环境下培育，待发病指示品种高度发病后调查病斑和病斑数，保湿培养，调查记载。病斑分级及个体抗性评定标准，苗瘟按如下标准评定其抗性，病斑型分为种：型，褐点型病斑；型，病斑长径不超过，四周褐色，中央灰白色；型，病斑长径超过，四周褐色，中央灰白色；

7、型，病斑长径超过，四周无色或紫色，中央灰白色。大田成株期鉴定采用全国统一的鉴别标准。依据优势病斑型及病斑数评定：抗性无病斑；有病斑，（）“。（），（），。（），。（），（），。（，。结果与分析导入后代的鉴定结果对份导人后代进行分子鉴定，结果见表。从表看出：份材料中，有份材料能扩增出供体野生稻的条带，证明其就是野生稻的后代。从经过分子验证的株系后代中选出份稳定株系进行抗病性鉴定。导入后代的抗病性鉴定及其遗传稳定性表结果表明：各导人后代的抗病性表现不完全表导入后代各世代的抗病性表现材料受体年代号年代号代田抗病性（年）田问抗病性（年）代荫期抗病性（年）田问抗病性（年）叶瘟穗预瘟叶瘟穗颈瘟北方菌株宁夏

8、菌系叶瘟穗颈瘟宁梗号舯母宁粳号一（）（）珈（）一（母一宁梗号宁粳号宁粳号宁粳号宁粳号宁粳号宁梗号宁粳号宁粳号宁粳号宁粳号宁梗号宁梗号宁粳号宁粳号宁粳号宁粳号宁粳号宁梗号宁梗号宁梗号宁梗号研究报告李树华等：野生稻导入后代对稻瘟病的抗性遗传分析相同，、等导人后代的抗病性在年度间表现不稳定，说明其性状存在着分离；、等后代的抗病性则在不同发育时期表现不一致；而、和等后代在年度间（各世代）则表现稳定一致，尤其是和对宁夏各年度的致病菌在各时期均表现稳定抗性；而和不仅对宁夏菌系表现稳定抗性，而且对苗期北方稻区的广致病菌株表现抗性。导入后代的抗病性遗传分析年，对抗病导入系利用强优势致病生理小种连续进行抗病性鉴

9、定，筛选抗病陛一致、不分离的后代株系、和表杂交。代及其亲本的抗病性表现注：。抗病；，感病；（）；，理论频率。一与感病地方品种白皮稻杂交，鉴定。、：代及其受体对一菌系的抗病性。从表可以看出：白皮稻、白皮稻和皮稻、白皮稻，白皮稻和白皮稻的正反杂交组合，其的参试植株几乎全部抗病，说明其抗病性是由显性基因控制的。而且，这个导人后代与感病品种的正反交组合的抗病性都基本相同，说明其抗病性是细胞核遗传。，代抗病株套袋自交，收获的种子播种，在：代苗期进行抗病性鉴定，观察记载其发病情况，根据调查的感病株与抗病株的比列进行遗传分析，判断其抗病性是由几对基因控制的，结果表明：白皮稻和白皮稻的个组合的抗感分离比例为：

10、，说明其对一菌系的抗性基因是对显性基因，且基因存在互补作用；而自皮稻、正反交组合的抗感分离比例为：，说明其对菌系的抗性基因是对显性基因，且基因存在互补作用。利用测验法，对代进行遗传分离比例的适合性测验，利用公式：。（），数据分析系统进行卡方拟合检验，发现所有组合的显著水平都大于，故实际观察结果符合：或：的分离比例（抗病：感病）。和一既不符合：也不符合：的理论比值。根据孟德尔遗传规律和基因互作理论，抗感分离比例符合：的株系对菌株的抗性受对抗病主效基因控制，而且基因互作表现为互补作用。而抗感分离比例符合：的株系对菌株一的抗性受对抗病主效基因控制，基因互作亦表现为互补作用。根据遗传分离比例也可以看出

11、，当控制抗病性的基因全部处于纯合显性或杂合状态时，表现为抗病；如果其中对基因为隐性，则表现为感病，即基因互作表现为互补作用。讨论通过对普通野生稻（染色体组）导人后代多年的抗稻瘟病鉴定，筛选出几个稳定抗病的后代株系：、一和一等，在实验过程中发现导入后代的抗病性稳定快，一般在、代就稳定了，这可能与导入后代仅仅是插人了野生稻的片断而不是整条染色体片段转移到栽培稻中有第卷第期年月种子（）关。因此，利用花粉管通道技术导人普通野生稻（染色体组）是改良栽培稻抗性、培育抗病新品种（系）的一种行之有效的途径。而且有些导人后代对多个生理小种的混合菌种表现稳定抗病，说明其抗病性是广谱的，利用其选育持久抗稻瘟病的新品

12、种也是可行的。在抗稻瘟基因分析方面前人做了大量的工作“。，其研究结果可归纳如下：抗瘟基因组成是由对，对或对显性基因控制的。在两对基因控制的条件下，有个别基因呈不完全显性。少数抗性是由对隐性基因或对显性基因和对隐性基因共同控制的。细胞质在抗瘟遗传中的作用目前有两种观点：（）不起作用；（）以核遗传为主，但细胞质对抗瘟性也有影响。我们对导人后代的抗稻瘟病遗传特性的初步分析研究结果表明：个导入后代株系对菌系的抗性是由对或对显性基因控制的，且基因都存在互补作用，导人系中抗稻瘟病性状是细胞核遗传，与前人的部分结果基本相同¨】。参考文献江川，王金英，李清华野生稻的优异特性及其在水稻育种中的利用杨庆

13、文，陈大洲中国野生稻研究与利用北京：气象出版社，：韩国敏，马静，李树华野生稻等外源导入宁夏水稻品种的初步研究宁夏农林科技，陈葆棠，彭仲明，徐运启稻瘟病抗源唧的抗性遗传及其应用植物保护学报，（）：陈葆棠，彭仲明，徐运启水稻品种矮梅早号抗稻盘病的遗传遗传学报，（）：段永嘉，李华稻瘟病抗性基因分析研究植物病理学报，（）：何祖华，申宗坦籼稻品种对三十稻瘟病菌小种的抗性遗传浙江农业大学学报，（）：凌忠专，王久林，邢祖颐，等稻瘟病抗源筛选和抗病基因分析中国种业，（）：刘二明十个粳稻品种对稻瘟病抗性和抗性遗传分析云南农业大学学报，（）：罗宽，黄声仪，王国平，等珍龙和窄叶青号抗稻瘟病遗传分析植物病理学报，（）

14、：申宗坦，章旺根，何祖华，等几个籼稻品种对稻瘟病抗性的遗传分析中国水稻科学，（）沈锦骅，倪丕冲，王久林水稻品种抗瘟性遗传的研究中国农业科学，（）：，勰，（）：孔秀英，崔成焕二个粳稻品种抗稻瘟病遗传特性的分析遗传，（）：李培富太湖流域粳稻地方品种抗稻瘟病性的遗传与基因定位中国博士学位论文全文数据库，（上接第页）邓友平，赵力强，张立鸣北柴胡与三岛柴胡种子葫发特性研究中草药，（）：胡小荣，孙两珍，陈辉柴胡种子发芽条件及生活力测定方法的研究种子科技，（）：邓友平，赵力强，张立鸣沙藏和激素处理对北柴胡和三岛柴胡种子萌发的研究中国中药杂志，（）：葛淑俊，孟义江，甄瑞，等不同处理方法对柴胡种子萌发的影响农艺科学，（）：王秀丽，王义，王秀全，等三岛柴胡种子生物学特性研究吉林农业大学学报，（）：王寿希，王晓燕，左桂芬银柴胡的引种栽培特种经济动植物，（）：郝建平，周小梅，薛强，等柴胡固定化细胞培养山西人学学报：自然科学版，（）：李芳，李建北，张东明柴胡的药理研究进展时珍国医国药，（）：祖宁，李平柴胡皂甙的生理作用及临床意义中国中医药信息杂志，（）：韩晓红，盖晓东，薛延军，等柴胡提取物对人肝癌细胞细胞内游离钙离子浓度和细胞内蓄积的影响肿瘤，（）：张亮，韩