我国稻瘟病菌新鉴别体系的构建及水稻抗稻瘟病基因的分子标记

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wsx19810518
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稻瘟病是由稻梨孢菌(Pyricularia grisea, 有性世代为Magnaporthe grisea)引起的世界性水稻病害,由于稻瘟病菌的变异和致病性分化严重,高抗品种的抗性极易被克服,给抗病品种的选育和推广带来很大困难。因此深入研究稻瘟病菌致病性分化,并发掘和利用水稻抗病种质资源是水稻抗稻瘟病育种工作迫切需要解决的问题。 本研究利用我国的322个稻瘟病菌株对已育成的30个水稻单基因系的抗病性进行了测定。结果表明具有同名基因的单基因系IRBL1与IRBL2,IRBL4与IRBL5,IRBL12与IRBL13,F124-1与IRBL12,F124-1与IRBL13,IRBL16与IRBL17,IRBL6与F80-1,IRBL7与F129-1及IRBL14与F145-2的抗病基因组成不同。经过F3纯合感病株系的验证,IRBL1、IRBL3、IRBL8、IRBL10、IRBL11、IRBL19、IRBL20及IRBL21,都不是真正的单基因系。IRBL15不具有K59的Pi-t基因,F98-7不具有梅雨明的Pi-km基因。 选择12个具有中等抗谱的单基因系组成我国的稻瘟病菌新鉴别体系,将我国322个菌株划分成182个小种,其中135个小种只出现了1次。强毒力小种有66个,共出现了104次,其中在北方粳稻区出现了50次,在南方籼稻区出现了54次;中等毒力小种有87个,共出现了153次,其中在北方粳稻区出现了77次,在南方籼稻区出现了76次;弱毒力小种有29个,共出现了65次,其中在北方粳稻区出现了35次,在南方籼稻区出现了30次。新鉴别体系在吉林、辽宁、江苏、浙江、四川和广东的鉴别力与清泽鉴别体系没有显著差异;在河北、云南、湖南和福建的鉴别力显著高于清泽鉴别品种。新鉴别体系在吉林、浙江、四川、湖南和广东的鉴别力与中国鉴别品种没有显著差异;在辽宁、河北、江苏、云南和福建的鉴别力显著高于中国鉴别品种。 利用28个单基因系,对来自我国吉林、辽宁、河北、江苏、浙江、四川、湖南、福建、广东和云南10个稻区的322个稻瘟病单孢菌株的毒力基因组成及其地理分布进行了测定和分析。结果表明,我国稻瘟病菌株含有与所有测试抗病基因相应的毒力基因,其中Av-Kh+、Av-z+、Av-Z5+和Av-9(t)+的出现频率低于20%,Av-a(1)+、Av-a(2)+、Ay-i+、Av-7(t)+、Av-3+、Av-b+、Av-Kp+、Av-Ks(1)+、Av-ks(2)+、Av-ta(1)+、Av-ta(2)+、Av-sh(1)+、Av-sh(2)+及Av-19(t)+的出现频率高于50%;我国稻瘟病菌群体的毒力基因在南方籼稻区和北方粳稻区的出现频率,与相应抗病基因的籼、粳稻来源没有相关性。 水稻抗病基因凡习 可在我国各稻区利用;凡Z’在云南、吉林、江苏和浙江稻区仍具有很好的抗性,但在育种中不宜单独使用;pi《’可以在北方粳稻区及南方舢稻区的广东、福建、四川、江苏和浙江稻区利用;历十可以在福建、云南、四川、辽宁、浙江、河北和江苏稻区利用;Pi.kh可以在云南、广东、四川、福建和江苏稻区禾用;pi.1、pi.k、pj.k(C、pi-l*’、pi-J(t、pi-*二(t、pi-b(C、pi-y,。Pi-矿(C及PiJa{C)在大部分稻区己经丧失抗性,在育种中可以与其它抗病基因搭配使用。Pi-a(/、Pi-a(2、Pi-i、Pi-3、Pi-7(l、Pi-b、Pi-H{]). Pi-K(2、Pi-ta(j)Pi丫、Pi{、Pi{、Pi*9(t在我国水稻生产上没有利用价值。 通过抗病基因分析发现抗源品种新广美、三黄占和96上9具有历吃’或尸1·Z’的等位基因;除凡《’外,新广美\三黄占和%-H9至少还具有二个抗病基因;羊毛谷、白二谷和山罗平具有一个与A《’不同的抗病基因;通红:1号、刮H门0/嘉242、84HI 10/1242、屯山占、97-256、广昌占都至少具有3个抗病基因。 广昌占对我国菌株表现广谱抗性,在育种中有很好的应用前景。广昌占对研53上3表现单基因抗性,这个基因被命名为Pig,利用SSR标记将其定位于第二染色体长臂末端,与 RM166和 RM208间的遗传距离分别为 4.0014.90CM和6.30f4.89CM,与已知抗病基因Pi{紧密连锁或具有等位性关系。
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