论文部分内容阅读
稻瘟病是严重影响水稻高产稳产的首要病害,稻瘟病的化学防治成本高、污染环境,选育和利用水稻抗瘟性品种是防治稻瘟病最环保最有效的措施,而培育抗性品种的关键在于掌握较好的抗性基因来源。而生产上要得到抗病新种质十分困难,已经克隆到的抗病基因也不多。空间诱变育种不但能够改良品种的农艺性状和经济性状,而且能够产生抗病突变体。因此,开展空间诱变抗稻瘟病育种研究,创造抗稻瘟病新种质,探索其抗性变异的遗传特性以及抗性变异机理,可为水稻空间诱变稻瘟病抗性变异机理和抗病育种提供理论依据,同时为水稻抗稻瘟病育种开辟一条新的育种途径,对抗病品种的培育和农业生产意义重大。
本论文对“中二软占”空间诱变品系进行了一系列研究,具体结果如下:
(1)空间诱变抗稻瘟病新种质选育。先对诱变低世代接种稻瘟病菌,进行抗性初筛,到高代稳定品系再进行抗谱测定和田间穗颈瘟鉴定,同时结合农艺性状和经济性状考察,筛选出了一批抗瘟性好、农艺性状和经济性状表现优良的稳定品系,可作为抗稻瘟病的新种质在水稻育种和研究中加以应用。
(2)诱变品系的微卫星多态性分析。以10个具有不同抗谱的诱变品系及“中二软占”原种对照为研究材料,随机选取覆盖水稻全基因组的212对SSR引物进行多态性分析,结果表明突变品系的多态性频率在1.41%~24.05%之间,各突变品系在不同染色体的突变频率不一样,其中第6号染色体和第11号染色体的突变频率最高,表明“中二软占”在这两条染色体上可能存在对空间环境的敏感位点,而第5号染色体和第12号染色体的突变频率普遍偏低。研究结果发现抗性好的品系突变频率相对要高,突变频率高的其抗谱不一定高,有些位点的突变可能涉及其它性状。
(3)诱变品系抗稻瘟病基因的遗传分析。采用两个致病谱较广的菌株G00193和GD3286来分析SP4代突变品系Z1、Z2及Z10的抗性遗传基础。研究结果表明,Z1对两菌株的抗性均受一对显性主效基因的控制;Z2和Z10均含有2对显性基因控制其对菌株GD3286的抗性,两对基因之间可能存在互作;Z10对菌株GD0193的抗性由一对显性主效基因控制,说明空间条件可以诱导出广谱抗病基因。
(4)抗稻瘟病基因的分子定位。前面的研究结果表明,突变品系Z1对菌株GD0193的抗性受一对主效基因控制。采用分离群体分析法(bulked-segregant analysis,BSA)和隐性群体分析法(recessive-class analysis,RCA)将其抗性基因初步定位在第10染色体上,与SSR标记RM333连锁,两者的遗传距离为8.7 cM。
上述的研究结果表明,空间诱变不但能够使水稻农艺性状和经济性状产生变异,而且还能够使抗瘟性产生变异,利用空间诱变技术可以有效地获得抗病新种质,可从诱变后代直接选育出优良的抗病新品种,同时还可以提供有利的研究材料。