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水稻恢复系明恢63稻瘟病抗性基因Pimh（t）的精细定位及主效QTLs检测

作　者: 马进
导　师: 徐大勇
学　校: 南京农业大学
专　业: 遗传学
关键词: 水稻 稻瘟病 抗性基因 精细定位 QTL
分类号: S511.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


稻瘟病(rice blast)是由子囊菌Magnaporthe grisea (Hebert) Barr[无性世代为Pyricularia grisea (Cooke) Sacc]引起的最严重的水稻病害之一,广泛分布于水稻栽培的国家和地区。发掘和利用广谱抗源,通过广谱抗性基因的聚合来培育广谱抗性品种,一直被认为是控制稻瘟病的最有效方法。明恢63是我国育成的一个籼型三系强优势恢复系,“汕优63"大田种植的高峰期之所以能维持近20年,一个关键因素是其恢复系明恢63对稻瘟病菌具有广谱、持久的高度抗性。本研究以明恢63(父本,抗病)和普感稻瘟病品种丽江新团黑谷(LTH,母本)配制的杂交后代F2、F3为实验材料,通过接种鉴定和遗传分析,发现明恢63对来自广东的菌株GDBR8和黑龙江的菌株HD12的抗性均受同一个显性基因控制,暂定名为Pimh(t).采用分子标记结合BSA-RCA分析的基因定位方法,以对菌株HD12极端感病的563个F2单株为作图群体,我们将抗性基因Pimh(t)精细定位在第2染色体上介于标记AP28SR2和RM3542的范围内,分别距离两个标记0.35 cM和0.17 cM,且与InB共分离。对上述3个紧密连锁标记进行BLASTN分析,将该基因锚定在日本晴参考序列中物理图距35,080,136-35,138,661 bp的58 kb范围内。该区间包括两个BAC克隆AP04028和AP04048,标记AP28SR2位于克隆AP04028,标记RM3542位于克隆AP04048。通过分析Pihm(t)与邻近已知抗性基因地连锁关系、比较其对鉴别菌系抗性反应差异及Pib基因特异性分子标记扩增实验,排除了Pimh(t)为已知基因Pi-d(t)、Pi-14(t)、Pi-16(t)、Pib和Pi25(t)的可能性。根据日本晴序列,利用Orygenesdb、Gramene等数据库对抗性基因目标区段内基因进行预测和分析,优先选定其中的LOC_Os02g57310和LOC_Os02g57305这2个NBS-LRR类基因为Pimh(t)的候选基因,目前正在进行基因克隆。为了寻找明恢63中其他的抗稻瘟病主效基因,我们选择3个对明恢63和珍汕97有抗感差异的菌株ZB15、50-3、2000-21接种241个珍汕97/明恢63重组自交系后代,并利用QTL IciMapping软件中选择基因型分析(selective genotyping)方法,采用双尾选择(全部抗病株系、感病株系)运行程序,进行主效QTL检测。在3套分离群体-鉴别菌株组合中,共检测到3个来自抗性亲本明恢63的主效抗性QTLs,其中一个主效抗性QTL位于第2号染色体的标记RM213-RM208之间,对3个鉴别菌株ZB15、50-3和2000-21均有效,它恰与Pimh(t)基因处于完全相同的位置,暗示着该主效QTL很可能就是基因Pimh(t)。另外两个主效抗性QTLs分别位于第9染色体标记R1164-RZ698之间和第8染色体标记R1629-之间,前者对菌株ZB15和50-3有效,而后者仅对菌株2000-21有效。目前正在构建次级群体,以便对以上主效抗性QTL进行精细定位。

全文目录


摘要  6-8ABSTRACT  8-10第一章 文献综述  10-24  1.1 水稻稻瘟病质量抗性基因的鉴定与定位  10-14  1.2 水稻稻瘟病数量抗性基因定位  14-17    1.2.1 定位群体  15    1.2.2 数量性状基因位点(QTL)定位的方法  15    1.2.3 水稻稻瘟病性QTLs分析  15-17  1.3 稻瘟病抗性基因克隆  17-20  1.4 水稻—稻瘟病菌的互作机制  20-21  1.5 稻瘟病抗性的分子机理  21  1.6 抗稻瘟病基因的分子标记辅助选择  21-22  1.7 本研究的目的和意义  22-24第二章 明恢63抗稻瘟病基因Pimh(t)的精细定位及主效QTLs检测  24-36  2.1 实验材料  24    2.1.1 水稻材料  24    2.1.2 稻瘟病菌株  24  2.2 实验方法  24-28    2.2.1 稻瘟病菌分离与培养  24-25    2.2.2 接种的方法  25    2.2.3 材料种植  25    2.2.4 病斑的调查和记载标准  25-26    2.2.5 水稻基因组DNA的提取  26    2.2.6 SSR分析  26-27    2.2.7 新标记的开发  27-28  2.3 结果与分析  28-36    2.3.1 明恢63稻瘟病抗性遗传分析  28-29    2.3.2 Pimh(t)的初步定位  29-30    2.3.3 Pimh(t)与其附近基因的异同分析  30-32    2.3.4 Pimh(t)的精细定位  32    2.3.5 基因预测与分析  32-33    2.3.6 利用选择基因型分析方法检测明恢63其他主效抗性基因  33-36第三章 讨论  36-40  3.1 抗性基因鉴定与定位的策略  36  3.2 目的基因预测  36-37  3.3 IciMapping 2.0选择基因型分析(selective genotyping)法的选择  37-40全文总结  40-42参考文献  42-54致谢  54

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻 > 按米的粘性分 > 籼稻
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