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水稻抗白叶枯病新基因Xa30（t）的分子标记定位

作　者: 金旭炜
导　师: 杨清；王春连
学　校: 南京农业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 水稻白叶枯病 Xa30(t) 分子标记定位
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

水稻白叶枯病是由革兰氏阴性菌稻黄单胞菌（Xanthomonas oryzae pv.Oryzae）引起的维管束病害，如今该病已遍及世界各水稻主产区，成为水稻生产中最为严重的细菌性病害之一，给水稻生产带来巨大的产量损失。实践证明利用寄主抗性，种植抗病品种是防治该病最为经济、环保的途径，符合现代农业可持续发展的要求。迄今虽已发现30余个抗白叶枯病基因，但真正应用于育种实践的并不多，并且曾经广泛有效地用于控制白叶枯病的Xa3和Xa4基因在国内外许多稻区已丧失抗性。因此，遗传育种学家致力于不断挖掘新抗源，利用新的优异抗病基因以提高宿主的抗病能力及抗性持久性。野生稻资源中蕴藏着许多栽培稻不具备的优异基因，是水稻育种的丰富基因库。来自长药野生稻（Oryzae longistaminata）的Xa21基因和来自普通野生稻（Oryzae rufipogon）的Xa23基因是两个广谱高抗白叶枯病的优异基因，正被应用于育种实践。王春连等在评价野生稻白叶枯病抗性的工作中发现了一个表现特殊抗性的编号为Y238的新抗源，经系统鉴定得到一个广谱抗水稻白叶枯病的新基因，并将该基因导入感病籼稻品种金刚30，至2006年已培育近等基因系至BC₆F₃代，得到近等基因系CBB30，所携的白叶枯病抗性基因暂命名为Xa30（t）。本研究以JG30／Y238的转育后代BC₆F₂代的3051、3045、3047三个株系和BC₅F₂代的3027株系为定位群体进行抗白叶枯病基因Xa30（t）的分子标记定位，这四个株系田间抗性接种鉴定结果为：1)BC₆F₂-3051与BC₆F₂-3047两个株系抗感分离比成株期则均为3：1，符合孟德尔一对显性基因的遗传规律表现为成株期抗性；2)BC₆F₂-3045与BC₅F₂-3027两个株系苗期及成株期抗感分离比均为3：1，表现为全生育期显性抗性，因而将这四个株系分成两组进行结果分析。利用SSR、EST、STS标记及特异PCR标记，通过分离集团分析法（BSA）在四个株系的抗病池和感病池间共计筛选到11个多态性标记RM1341、V88、C189、03STS、Lj74／Y02W1R、A83B4、V65、V83、V54、V37与V78，通过对BC₆F₂-3051与BC₅F₂-3047两个株系的所有感病植株进行检测并综合分析，将抗性基因定位于第11染色体长臂上标记03STS近末端一侧，推测该组的两个株系可能还受其它微效基因影响；通过综合BC₆F₂-3045与BC₅F₂-3027两个株系感病单株的检测结果，则可将抗性基因定位于第11染色体长臂C189与V65之间物理距离为395kb的范围内。 Xa30（t）基因的初步定位为今后的精细定位、分子标记辅助育种、基因克隆并应用于育种实践奠定了基础，为水稻抗病育种提供了新的优异种质。

全文目录

原创性声明  3
学位论文版权使用授权书  3-6
中文摘要  6-7
英文摘要  7-9
缩略词表  9-10
第一章文献综述  10-30
  1 物抗病基因研究进展  10-12
    1.1 物抗病基因与病原菌无毒基因的互作  10-11
    1.2 植物抗病基因及其特点  11-12
    1.3 植物抗病基因与抗病育种  12
  2 分子标记及其应用  12-21
    2.1 分子标记概述  12-13
    2.2 几种常见分子标记的基本原理与特点  13-18
    2.3 分子标记的应用  18-21
  3 水稻抗白叶枯病研究进展  21-30
    3.1 水稻白叶枯病及其抗性基因  21-22
    3.2 白叶枯病菌无毒基因与Xoo的致病性  22-23
    3.3 水稻与Xoo的互作  23-25
    3.4 水稻抗白叶枯病基因的定位  25
    3.5 水稻抗白叶枯病基因的克隆与基因工程育种  25-28
    3.6 研究目的与意义  28-30
第二章材料与方法  30-41
  1 材料  30-32
    1.1 水稻亲本及基因定位群体  30
    1.2 供试水稻白叶枯病菌系  30
    1.3 SSR标记及其引物  30-32
    1.4 EST标记及其引物  32
    1.5 STS标记及其引物  32
    1.6 特异PCR标记及其引物  32
  2 方法  32-41
    2.1 接种调查  32-33
    2.2 基因组DNA提取和检测  33-34
    2.3 特异PCR标记开发  34
    2.4 寡核苷酸／单核苷酸多态性标记的开发  34-35
    2.5 SSR引物的筛选程序  35-36
    2.6 EST标记、03STS标记及自行设计的特异引物的筛选程序  36-37
    2.7 PCR产物的琼脂糖凝胶电泳检测  37
    2.8 PCR产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测  37-39
    2.9 基因定位及遗传连锁分析  39-40
    2.10 物理图谱的构建  40-41
第三章结果与分析  41-54
  1 定位群体的抗性鉴定结果与抗性遗传分析  41-54
    1.1 BC_6F_2-3051株系的分子标记初步定位  41-47
    1.2 Xa30(t)基因的多株系分子标记定位  47-52
    1.3 BC_6F_2-3045及BC_5F_2-3027两个株系Xa30(t)基因物理图的构建  52-54
第四章讨论  54-58
  1 Xa30(t)基因  54
  2 分子标记定位Xa30(t)基因  54-55
  3 水稻对白叶枯病抗性的表达  55
  4 抗病基因的成簇分布  55-56
  5 物理距离与遗传距离的关系  56
  6 PCR程序的优化  56-57
  7 下一步的工作设想  57-58
第五章结论  58-59
参考文献  59-66
致谢  66

水稻抗白叶枯病新基因Xa30（t）的分子标记定位

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