学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水稻抗白叶枯病性状的鉴定、遗传分析和QTL定位

作　者: 周国强
导　师: 陈剑平；严成其
学　校: 浙江师范大学
专　业: 植物学
关键词: 水稻白叶枯病图位克隆 SSR STS QTL
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 84次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

水稻是重要的粮食作物,水稻白叶枯病(bacterial blight, BB)是危害水稻的重要病害之一。白叶枯病是由革兰氏阴性菌黄单胞水稻变种(Xanthomonas oryzae pv. Oryzae,Xoo)引起的一种细菌性叶斑病,在自然条件下,病菌通常由水孔或伤口侵入植株体内,沿叶脉产生白色病斑,导致稻谷减产,米质下降。防治水稻白叶枯病最经济有效的方法是选育抗白叶枯病新品种。近年来有关水稻抗白叶枯病基因的理论及应用研究已经取得了显著进展,通过图位克隆等方法已经从一系列的抗病品种中鉴定并克隆了部分抗病基因。目前已经鉴定出约30个白叶枯病抗性基因,其中Xa21、Xa1、Xa26, Xa27, xa5和xal3得到分离和克隆。由于野生稻蕴含有抗水稻白叶枯病基因,因此,从野生稻中挖掘新的抗性基因对水稻抗病新品种的培育和利用具有重要意义。本课题组前期利用原生质体不对称体细胞杂交技术,将疣粒野生稻(Oryza meyeriana L.)高抗白叶枯病性状转入到栽培稻“大粒香”(Oryza sativa L. ssp. japonica)中,从而获得了多份抗白叶枯病的后代,其中一份高抗病的后代材料Y73经过初步的抗谱检测和抗性基因的等位分析表明其携带有抗白叶枯病的新基因,因此它是克隆抗病新基因、研究抗病机理和培育抗性新品种的优良材料。本研究利用田间病斑调查,分析比较Y73的抗谱；通过与高感品种IR24 (Oryza sativa L. ssp. indica)回交构建F2分离群体,利用峰谷法分析抗病性状的遗传规律,利用从中选出的极端表型群体,对抗病基因进行初步定位；利用单粒传的方法构建了Y73和IR24的重组自交系(recombine inbred line)群体,使用该群体对Y73高抗性状进行QTL定位；用QTL中的高抗群体与IR24多轮回交,在QTL连锁分子标记的辅助下,构建单染色体片段替换系(single chromosome segment substitution line, SCSSL),分离出单个基因。为进一步抗病基因的精确定位、克隆和功能机理研究奠定了基础。本研究已取得的研究结果如下：1.抗谱调查的结果表明,Y73获得了疣粒野生稻对白叶枯病的抗性,比大粒香和IR24具有更高的抗病性,且其抗谱不同于已知的抗性基因。遗传分析表明Y73的抗性由隐性基因控制,但其分离规律不符合单基因的遗传模式。2.利用极端高抗和高感的F2群体将Y73的抗病位点初步定位于第1、第3和第5染色体上3个不同的分子标记区间。极端表型群体扩大到一般抗病群体,标记的连锁效应明显减弱,未能进一步缩小定位区间,说明在极端表型群体中聚合的抗病位点在扩大的群体中出现了分离。3.构建了高代重组自交系分离群体(F6,308个单株)进行抗病QTL分析。3个QTLs(分别命名为qRl,qR3和qR5)分别被定位于以下3个区间：第1号染色体的两个分子标记R01D124和RM1361之间,其贡献率为29%；第3号染色体R03D143和R03D159之间,其贡献率为17%；第5号染色体RM7081和RM233B之间,贡献率为37%。4.构建了高抗株系与IR24的多代回交群体,在QTL连锁分子标记的辅助下,从中逐步筛选包含抗性位点的单染色体片段替换系。目前已经分离得到了具有第1号染色体抗性位点区段来自Y73,剩余染色体来自IR24的株系,第3和第5号染色体的单染色体片段替换系正在构建过程中。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
缩略词表  9-12
概述  12-15
第1章文献综述  15-28
  1.1 水稻白叶枯病的病理研究  15-21
    1.1.1 水稻白叶枯病的发病症状  15-16
    1.1.2 水稻白叶枯病病原菌  16-17
    1.1.3 水稻白叶枯病的传播途径和发病条件  17-18
    1.1.4 水稻白叶枯病的防治  18-20
    1.1.5 水稻抗白叶枯病基因研究  20-21
  1.2 分子标记技术的研究  21-24
    1.2.1 分子标记的种类  21-22
    1.2.2 基于PCR的分子标记技术  22-23
    1.2.3 基于限制性内切酶和PCR技术的分子标记技术  23-24
    1.2.4 其它的分子标记  24
  1.3 QTL原理及研究方法  24-28
    1.3.1 QTL研究的群体  24-26
    1.3.2 QTL分析方法研究  26-28
第2章新种质的抗谱鉴定和抗病性状的遗传分析  28-34
  2.1 引言  28
  2.2 材料和方法  28-29
    2.2.1 实验材料  28-29
    2.2.2 实验方法  29
  2.3 实验结果  29-32
    2.3.1 抗感材料的抗谱分析  29-31
    2.3.2 抗病材料的遗传分析  31-32
  2.4 分析与讨论  32-34
    2.4.1 抗感病材料的抗谱分析  32-33
    2.4.2 Y73抗病基因的遗传分析  33-34
第3章抗病基因的初步定位  34-46
  3.1 引言  34
  3.2 实验材料  34-35
    3.2.1 水稻材料  34
    3.2.2 接种菌株  34
    3.2.3 主要试剂  34-35
  3.3 研究方法  35-38
    3.3.1 协本哲氏培养基的制备  35
    3.3.2 F2群体的构建及接种观察  35
    3.3.3 田间采样及基因组DNA的提取  35-36
    3.3.4 DNA片段的PCR扩增  36-38
  3.4 实验结果  38-43
    3.4.1 亲本间多态性分子标记的筛选  38-40
    3.4.2 Y73抗病基因连锁的分子标记筛选及分析  40-43
  3.5 讨论  43-46
    3.5.1 亲本间多态性分子标记的筛选  43-44
    3.5.2 抗性基因的初步定位  44-46
第4章新种质抗病性状的QTL分析  46-55
  4.1 引言  46
  4.2 实验材料  46-47
    4.2.1 水稻材料  46
    4.2.2 接种菌株  46
    4.2.3 实验试剂  46-47
  4.3 实验方法  47
    4.3.1 协本哲氏培养基的制备  47
    4.3.2 水稻栽培  47
    4.3.3 接种和表型鉴定  47
    4.3.4 PCR及电泳检测方法  47
    4.3.5 QTL分析方法  47
  4.4 实验结果  47-52
  4.5 分析与讨论  52-55
    4.5.1 抗病QTLs的定位  52-53
    4.5.2 水稻抗白叶枯病QTLs在育种中应用  53-55
第5章进一步的研究计划  55-57
  5.1 单染色体替换系的构建  55-56
  5.2 基因的精细定位、克隆和功能互补等后续研究  56-57
全文总结  57-59
  1 研究总结  57
  2 创新之处  57-59
参考文献  59-67
附录  67-79
致谢  79-80
攻读硕士期间发表的学术论文  80-81

水稻抗白叶枯病性状的鉴定、遗传分析和QTL定位

内容摘要

全文目录

相似论文