早稻在保障我國(guó)糧食安全中具有重要的地位,稻瘟病是威脅早稻生產(chǎn)的主要病害。生產(chǎn)實(shí)踐證明,創(chuàng)制、培育和種植早稻抗性品種是防控稻瘟病最有力的措施。本文在對(duì)中早39、中嘉早17等155份早稻品種及育種材料進(jìn)行稻瘟病抗性基因檢測(cè)及表型鑒定的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)中早39進(jìn)行稻瘟病抗性改良,通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇的方法將Pi25導(dǎo)入中早39中,同時(shí)采用CRISPR-Cas9技術(shù)對(duì)中早39中的抗性負(fù)調(diào)控因子OsERF922進(jìn)行定點(diǎn)編輯,以期定向改良中早39稻瘟病抗性。主要研究結(jié)果如下:1.供試材料為155份早稻品種及育種材料(包括65份在1984-2020年間審定的早稻品種,90份育種材料),利用18個(gè)稻瘟病主效抗性基因的功能標(biāo)記鑒定各基因在供試材料中的分布,并對(duì)基因型與田間表型數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明:供試材料中Pi36、Pikp、Ptr的抗性等位基因頻率均為100%,Pi25和pi21的抗性等位基因頻率為0,供試材料攜帶的基因數(shù)范圍為7-14個(gè)。表型鑒定結(jié)果顯示大多數(shù)抗性品種都聚集在包含從2011年-至今審定的19個(gè)水稻品種以及71份育種材料的群體III中。關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示5個(gè)稻瘟病抗性基因(Pi2,P...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 早稻在我國(guó)糧食生產(chǎn)中的地位和作用
        1.1.1 早稻的特點(diǎn)
        1.1.2 早稻的作用
    1.2 水稻稻瘟病研究進(jìn)展
        1.2.1 稻瘟病病原及防控
        1.2.2 植物抗病免疫機(jī)制
        1.2.3 稻瘟病抗性類型及抗性基因分布
        1.2.4 無(wú)毒基因的定位與克隆
    1.3 稻瘟病抗性基因在育種上的應(yīng)用
        1.3.1 細(xì)胞工程技術(shù)在稻瘟病抗性育種中的應(yīng)用
        1.3.2 基因工程技術(shù)在稻瘟病抗性育種中的應(yīng)用
        1.3.3 分子標(biāo)記輔助選擇在稻瘟病抗性育種中的應(yīng)用
        1.3.4 靶基因調(diào)控育種
    1.4 本研究的目的與意義
第二章 早稻品種稻瘟病抗性基因檢測(cè)
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 水稻品種
        2.1.2 供試菌株
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 水稻材料田間種植
        2.2.2 菌株的培養(yǎng)及菌液的制備
        2.2.3 大田注射接種與調(diào)查
        2.2.4 引物的選擇和合成
        2.2.5 水稻基因組DNA提取
        2.2.6 PCR擴(kuò)增反應(yīng)及瓊脂糖凝膠電泳
        2.2.7 數(shù)據(jù)分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 水稻材料的抗性鑒定
        2.3.2 稻瘟病抗性基因的遺傳多樣性
        2.3.3 Cluster分析與主坐標(biāo)分析
        2.3.4 遺傳關(guān)聯(lián)分析
        2.3.5 群體結(jié)構(gòu)分析
        2.3.6 分子變異方差分析
    2.4 討論
第三章 分子標(biāo)記輔助選擇定向改良中早39稻瘟病抗性
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 水稻品種
        3.1.2 供試菌株
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 群體構(gòu)建與選擇
        3.2.2 回交后代群體目的基因的檢測(cè)
        3.2.3 分子標(biāo)記
        3.2.4 抗性表型鑒定
        3.2.5 農(nóng)藝性狀考查
        3.2.6 系譜組成和抗性位點(diǎn)分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 抗稻瘟病新品系中早39-Pi25的選育
        3.3.2 候選株系的稻瘟病抗性表現(xiàn)
        3.3.3 分子標(biāo)記輔助選擇
        3.3.4 系譜分析和抗性位點(diǎn)關(guān)聯(lián)分析
        3.3.5 抗稻瘟病基因Pi25導(dǎo)入對(duì)中早39農(nóng)藝性狀的影響
    3.4 討論
第四章 利用CRISPR-Cas9 技術(shù)定向改良中早39 稻瘟病抗性
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.1 水稻品種
        4.1.2 供試稻瘟病菌株
        4.1.3 質(zhì)粒載體和菌株
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 擴(kuò)增中早39中的目的基因且測(cè)序比較
        4.2.2 gRNA靶位點(diǎn)的選擇
        4.2.3 CRISPR-Cas9 靶位點(diǎn)載體構(gòu)建
        4.2.4 水稻植株DNA的抽提及靶位點(diǎn)變異檢測(cè)
        4.2.5 后代植株無(wú)轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè)
        4.2.6 稻瘟病抗性鑒定
        4.2.7 水稻植株總RNA的抽提及反轉(zhuǎn)錄
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 中早39的OsERF922測(cè)序分析
        4.3.2 轉(zhuǎn)基因植株的陽(yáng)性檢測(cè)
        4.3.3 轉(zhuǎn)基因植株的靶位點(diǎn)突變情況
        4.3.4 無(wú)轉(zhuǎn)基因成分的純合株系篩選
        4.3.5 純合突變體的抗性鑒定
    4.4 討論
第五章 全文結(jié)論與討論
    5.1 早稻品種稻瘟病抗性基因檢測(cè)
    5.2 分子標(biāo)記輔助選擇定向改良中早39稻瘟病抗性
    5.3 利用CRISPR-Cas9 技術(shù)定向改良中早39 稻瘟病抗性
參考文獻(xiàn)
附錄 A
附錄 B
附錄 C
致謝
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3881312