發(fā)布時間：2019-07-08 21:20

【摘要】：水稻是全世界最重要的糧食作物之.。在水稻生產(chǎn)中,病害的發(fā)生是威脅生產(chǎn)的重要問題。由真菌灰色巨角間座殼菌(Magnaporthe grisea)引起的稻瘟病作為最主要的病害之一,廣泛發(fā)生于全世界各水稻產(chǎn)區(qū)。在我國稻瘟病位于水稻上三大病害之首,嚴(yán)重危害時致使水稻產(chǎn)量損失嚴(yán)重,尤其在晨露時間較長的丘陵地區(qū)或山區(qū)甚至經(jīng)常出現(xiàn)絕收的現(xiàn)象,多年來一直是我國水稻產(chǎn)量及糧食安全的嚴(yán)重威脅。生產(chǎn)實踐證明,培育持久抗性品種是稻瘟病防控的首要措施。本文通過對水稻主栽品種及育種親本的抗瘟基因型進(jìn)行鑒定,并通過對水稻品種抗稻瘟病新基因Pi65(t)的精細(xì)定位、克隆和載體構(gòu)建,以期了解不同抗病基因在品種中的分布,為抗病品種選育及品種布局提供理論依據(jù)。1.遼寧省主栽水稻品種抗稻瘟病的等位基因型鑒定研究選取了遼寧省24份水稻材料,根據(jù)9個抗稻瘟病基因的保守區(qū)設(shè)計引物,擴(kuò)增各品種的編碼區(qū)序列,對擴(kuò)增子序列進(jìn)行對比分析,鑒定各基因在24個品種中的分布情況,并對部分抗病等位基因進(jìn)行了功能驗證。結(jié)果表明：遼寧省24個主栽水稻品種均不攜帶Pi36、Pi37、Pi21、Pit及其抗病等位基因,而Pid2、Pid3、Pita、Piz-t和Pil/Piks/Pikm/Pikp在24個品種中以不同突變類型及不同頻率出現(xiàn),其中,在2個品種中檢測到Pid2的抗病等位基因及Pid3的抗病等位基因；4個品種檢測到Pita的抗病等位基因,Pita的等位基因中新發(fā)現(xiàn)的幾處堿基突變并未影響抗病基因的功能；所有品種中均無與Pik及其復(fù)等位基因完全一致的序列,但利用攜帶AVR-Pik的稻瘟病菌接種鑒定結(jié)果表明,遼粳454和沈農(nóng)265攜帶的Pik等位基因可能仍具有抗病基因功能；在品種中檢測到19種Piz-t的等位基因,接種結(jié)果表明大部分突變位點均使Piz-t的等位基因喪失了抗病功能。2.港育129品種抗稻瘟病新基因Pi65(t)的精細(xì)定位利用遼寧省采集的稻瘟病群體,對遼寧省110份水稻材料進(jìn)行抗譜分析,結(jié)果篩選出連續(xù)兩年在田間表現(xiàn)高抗(港育129)、高感(遼星1號)的品種,經(jīng)基因型鑒定分析,高抗品種中不含有任何已知的抗病基因。利用港育129和遼星1號構(gòu)建DH群體,通過SLAF-seq技術(shù)將候選區(qū)域定位至30.42-30.98M之間,繼續(xù)通過在BC1F2代群體中篩選性狀分離的個體(重組體),將候選基因進(jìn)一步定位至30.42-30.85M之間,該區(qū)間內(nèi)有21個基因,通過RT-PCR分析其中有4個基因在港源8號和遼星1號之間表達(dá)存在差異。而且在港育129接種稻瘟病菌后,4個基因表達(dá)量均顯升高,說明4個基因可能與水稻抗性相關(guān)。4個基因分別為Os11g0691700、Os11g0691800、Os11g0691900、 Os11g0692100,均屬于NBS-LRR類。由于NBS-LRR類基因是抗稻瘟病基因中常見的類型,因此認(rèn)為這些基因很可能是在港育129中定位到的新基因。3.Pita、Pi9新等位基因及候選基因Osllg0691700的克隆和載體構(gòu)建根據(jù)基因型鑒定的結(jié)果,水稻品種遼農(nóng)979攜帶的Pi9等位基因和港源8號所攜帶的Pita等位基因,均為新的抗病等位基因。分別從兩個品種中克隆基因,并將兩個基因分別連接至表達(dá)載體；利用SLAF-seq技術(shù),在品種港育129中定位到1個和抗病有關(guān)的基因Pi65(t),克隆該基因并連接至表達(dá)載體。試驗結(jié)果表明,Pi9、Pita和Pi65(t)被成功克隆并連接至表達(dá)載體。
[Abstract]:Rice is the most important food crop in the world. In the production of rice, the occurrence of diseases is an important problem in the production of rice. Magnaporthe grisea, which is caused by Magnaporthe grisea, is one of the main diseases, and is widely used in various rice-producing areas in the world. It is a serious threat to rice yield and food security for many years. The production practice shows that the cultivation of durable resistant varieties is the primary measure of the prevention and control of the rice blast. The anti-blast genotypes of the rice varieties and their parents were identified, and the fine positioning, cloning and vector construction of the new gene Pi65 (t) of the rice variety were used to understand the distribution of the different disease-resistant genes in the variety. And provides a theoretical foundation for the breeding and the variety layout of the disease-resistant variety. In this paper,24 rice materials in Liaoning province were selected according to the allele-type identification of the rice blast resistance of the main rice varieties in Liaoning province, and the coding region sequences of each variety were amplified according to the conserved region design primers of 9 blast-resistant rice blast genes, and the amplicon sequences were compared and analyzed. The distribution of each gene in 24 varieties was identified, and the functional verification of some of the disease-resistant alleles was carried out. The results showed that Pid2, Pid3, Pita, Piz-t and Pil/ Piks/ Pikp/ Pikp appeared in 24 varieties with different mutation types and different frequencies, among which, Pid2, Pid3, Pita, Piz-t and Pil/ Piks/ Pik/ Pikp appeared in 24 varieties with different mutation types and different frequencies. The resistance allele of Pid2 and the disease-resistant allele of Pid3 were detected in two varieties. Four varieties of Pita's disease-resistant allele were detected, and several base mutations in Pita's allele did not affect the function of the disease-resistant gene. No sequence of Pik and its complex allele was found in all the varieties, but the identification of the rice blast fungus carrying the AVR-Pik showed that the Pik allele carried by the Liaoning and Shennong 265 may still have the disease-resistant gene function, and the alleles of the 19 Piz-t were detected in the variety. The results showed that most of the mutant sites had a loss of resistance to the allele of Piz-t. The rice blast population collected in Liaoning province was used for the fine positioning of the new gene Pi65 (t), which was collected in Liaoning province, and the resistance spectrum of 110 rice materials in Liaoning province was analyzed. The results showed that there were high anti-blast resistance (129) and high (LiaoXing 1) variety in the field for two consecutive years. Through the genotype identification analysis, no known disease-resistant gene is contained in the high-resistant variety. The candidate genes were further located between 30.42 and 30.98M by the SLLAF-seq technique, and the candidate genes were further located between 30.42 and 30.85 M. RT-PCR was used to analyze the difference of the expression of 4 genes between the port number 8 and the Liaoxing 1. The four genes may be related to the resistance of rice. The four genes are Os11g0691700, Os11g0691800, Os11g0691900 and Os11g0692100, all of which belong to NBS-LRR. Since the NBS-LRR class gene is a common type in the rice blast resistance gene, it is considered that these genes are most likely to be the new gene located in the port culture 129.3. The cloning and vector of the Pita, Pi9 new allele and the candidate gene Osllg0691700 are based on the results of the genotype identification, The Pi9 allele and the Pita allele carried by the rice variety, Liaonon 979, were all new disease-resistant alleles. The gene is cloned from two varieties, and the two genes are respectively connected to the expression vector, and one and a disease-related gene Pi65 (t) are positioned in the variety harbor culture 129 by using the SLAF-seq technique, and the gene is cloned and connected to the expression vector. The test results showed that Pi9, Pita and Pi65 (t) were successfully cloned and ligated to the expression vector.
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S435.111.41

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 葛秀春,宋鳳鳴,鄭重;水稻 - 稻瘟病菌互作中抗氧化物質(zhì)含量及相關(guān)酶活性的變化[J];浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;1998年04期

2 薄上秀男;稻瘟病克星──抗稻瘟病肥料的制作方法[J];農(nóng)業(yè)科技通訊;2000年04期

3 張正光,鄭小波;稻瘟病菌不同小種菌株間無性重組的研究[J];植物病理學(xué)報;2000年04期

4 金星,談孝鳳,楊光燦,焦汝志;貴州省稻瘟病發(fā)生規(guī)律研究[J];耕作與栽培;2000年03期

5 曾千春,葉華智,朱禎,周開達(dá);稻瘟病分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J];生物技術(shù)通報;2000年03期

6 羅朝喜,李進(jìn)斌,李成云;稻瘟病菌色素遺傳研究[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報;2000年01期

7 汪安云;稻瘟病菌病組織與單孢菌株的分子指紋分析比較研究[J];云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2000年01期

8 黃富,程開祿,潘學(xué)賢,劉牛,羅林明,卿雨文;四川省主要水稻品種抗稻瘟病性評價及病菌生理小種監(jiān)測[J];云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2000年03期

9 何月秋,唐文華,Hei Leung,Robert S.Zeigler;稻瘟病菌致病突變株的分離[J];云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2000年03期

10 ;日本開發(fā)耐稻瘟病水稻[J];致富之友;2000年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉曉梅;郭曉莉;姜兆遠(yuǎn);李莉;孫輝;任金平;;2008年吉林省稻瘟病菌生理小種監(jiān)測及致病性分析[A];公共植保與綠色防控[C];2010年

2 林成增;周潔;鄭祥梓;王琴秋;何守貴;王宗華;魯國東;;稻瘟病菌幾丁質(zhì)酶家族基因功能研究[A];中國植物病理學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 朱曉寒;周騰勝;陳繼圣;王宗華;;稻瘟病菌中一個假定的ADP核糖基化因子ARF6的功能分析[A];中國植物病理學(xué)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

4 甘代耀;翁啟勇;王烏齊;江文清;;稻瘟病菌致病性及抗病育種[A];“植物保護(hù)21世紀(jì)展望”——植物保護(hù)21世紀(jì)展望暨第三屆全國青年植物保護(hù)科技工作者學(xué)術(shù)研討會文集[C];1998年

5 白娟;周益軍;程兆榜;;我國南方稻區(qū)稻瘟病菌群體遺傳結(jié)構(gòu)研究[A];中國植物病理學(xué)會第六屆青年學(xué)術(shù)研討會論文集——植物病理學(xué)研究進(jìn)展（第五卷）[C];2003年

6 黃富;程開祿;潘學(xué)賢;劉牛;羅林明;卿雨文;;四川省主要水稻品種抗稻瘟病性評價及病菌生理小種監(jiān)測[A];中國植病學(xué)會西南聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

7 何月秋;唐文華;HeiLeungRobertS.Zeigler;;稻瘟病菌致病突變株的分離[A];中國植病學(xué)會西南聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

8 鄭小波;張正光;;稻瘟病菌無性重組研究[A];中國植病學(xué)會西南聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

9 彭麗年;彭化賢;盧代華;;四川地區(qū)稻瘟病菌的抗藥性[A];第十九屆全國植保信息交流暨農(nóng)藥械交易會論文集[C];2003年

10 雷財林;王久林;蔣琬如;凌忠專;M.L.GEORGE;;我國北方部分稻區(qū)稻瘟病菌群體遺傳結(jié)構(gòu)研究[A];第七屆北京青年科技論文評選獲獎?wù)撐募痆C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 宋海峰邋方又平;江西 嚴(yán)把種子關(guān)控制稻瘟病[N];農(nóng)民日報;2008年

2 農(nóng)業(yè)植保專家 任金平;用水稻品種混栽技術(shù)控制稻瘟病[N];吉林農(nóng)村報;2014年

3 植保專家 任金平;稻瘟病傳播途徑及防治措施[N];吉林農(nóng)村報;2014年

4 屈明光 曾德祿;生物多樣性控制稻瘟病研究獲重大突破[N];農(nóng)民日報;2000年

5 田伯光;日本發(fā)現(xiàn)抗擊稻瘟病基因[N];農(nóng)民日報;2010年

6 本報記者 汪波;攻克稻瘟病[N];人民日報;2001年

7 曾德祿 王立新;我省利用生物多樣性控制稻瘟病研究獲重大突破[N];云南科技報;2000年

8 馮國明;近年稻瘟病為何高發(fā)[N];湖南科技報;2007年

9 ;保護(hù)性稻瘟病防治劑——三環(huán)唑[N];四川科技報;2001年

10 涂飛;水稻病害防治[N];四川科技報;2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 朱曉程;稻瘟病菌絲氨酸蛋白酶在水稻中的功能驗證[D];福建農(nóng)林大學(xué);2008年

2 劉靜;稻瘟病菌鈣/鈣調(diào)素依賴蛋白激酶基因功能的研究[D];河北師范大學(xué);2009年

3 陳曉;稻瘟病菌兩個假定的Rho GTP酶激活蛋白的功能研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2009年

4 周志程;稻瘟病菌一個無毒基因簇的定位[D];福建農(nóng)林大學(xué);2009年

5 趙巍巍;黑龍江省稻瘟病菌致病基因的檢測及分布情況研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2010年

6 李科;福建省稻瘟病菌生理小種鑒別及其抗藥性研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2010年

7 楊諾;兩株抗苯菌靈稻瘟病菌突變體的若干特性[D];廣西大學(xué);2005年

8 劉小紅;利用啟動子陷阱技術(shù)（Promoter trapping）構(gòu)建稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）突變體庫[D];浙江大學(xué);2004年

9 馮東岳;波拉毒素對稻瘟病的防治效果評價及機(jī)制初探[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2004年

10 田延麗;稻瘟病菌中硝酸鹽利用缺陷型突變體的篩選及相關(guān)基因的研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2007年

，

本文編號：2511886