论文部分内容阅读
稻瘟病作为影响水稻的主要病害之一,对水稻的生产带来了极大的威胁。为了达到控制和防治稻瘟病的目的,育种家将抗稻瘟病基因导入水稻中,对水稻进行抗性改造,使得它自身就能够抵抗稻瘟病的侵害。但是由于稻瘟病菌的生理小种很容易变异,新推广的抗病品种常常在种植不久之后就丧失了抗病性,导致失去了其使用的价值。因此,快速、有效地发掘和利用优良的抗稻瘟病品种一直是国内外研究重点。本研究以前期已经进行了对应抗病基因遗传定位的10个稻瘟病菌株和水稻品种窄叶青8(ZYQ8)、京系17(JX17)及其双单倍体(DH)群体的103个株系作为实验材料,结合遗传定位、群体遗传学分析以及生物信息学分析3种方法来定位和筛选抗稻瘟病候选基因,随后进行水稻转化,验证其抗病功能。本研究的主要结果如下:1.分布在10个抗稻瘟病菌QTL定位区域中的NBS-LRR基因有254个,NBS-LRR总基因数为468个,占了NBS-LRR总基因数的54.3%。这10个QTL定位区域的总长度为46,526,191bp,占水稻全基因组总长度的10.8%,说明我们所定位的10个QTL定位区域是NBS-LRR基因的富集区。2.位于ZYQ8抗JX17感的6个QTL定位区域中的基因有119个,其中籼稻中为真基因,粳稻中为假基因的有33个,籼稻和粳稻中均为真基因的有69个,第一类基因按照Pi籼/Pi粳大于20的标准筛选出3个基因,第二类基因按照Pi籼/Pi粳大于5的标准筛选出2个基因,共5个基因作为ZYQ8抗候选基因。3.位于JX17抗ZYQ8感的4个QTL定位区域中的基因有135个,其中粳稻中为真基因,籼稻中为假基因的有30个,籼稻和粳稻中均为真基因的有84个,这两类基因均按照Pi籼/Pi粳小于0.5的标准筛选,从第一类中筛选出1个基因,从第二类中筛选出5个基因,共6个基因作为JX17抗候选基因。4.通过上述的方法,筛选出的水稻抗稻瘟病候选基因共有11个,分布于8个QTL定位区域中。其中ZYQ8抗JX17感的候选基因有5个,位于4个ZYQ8抗的稻瘟病菌定位的区域中;JX17抗ZYQ8感的候选基因有6个,位于4个JX17抗的稻瘟病定位的区域中。5.我们成功构建了5个ZYQ8抗候选基因的互补载体,6个JX17抗候选基因的敲除载体,将以上构建成功的11个载体通过农杆菌介导对水稻品种JX17进行了遗传转化。6.目前有4个基因已经得到了敲除成功的T0代转基因苗,有1个基因得到了T1代转基因苗。目前已经完成了T1代转基因苗的部分检测工作,发现有两株转基因苗表现出明显的感病现象,而对照的JX17表现为抗病性。因此我们初步认为Os11g47780这个基因很可能为我们所寻找的抗稻瘟病基因。7.目前有2个基因已经成功获得了互补载体的转基因苗,对其中的1个基因的转基因苗进行了抗病性检测。其中有3株转基因苗表现为抗病性,而对照的JX17表现为感病性。因此,我们初步认为Os09g11020这个基因很可能为我们所寻找的抗稻瘟病基因。