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水稻康丰B抗稻瘟病基因Pi-kf2(t)的克隆与功能验证
1
作者 韦新宇 曾跃辉 +5 位作者 肖长春 黄建鸿 阮宏椿 杨旺兴 邹文广 许旭明 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第3期352-364,共13页
【目的】稻瘟病是一种由丝状子囊菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的世界性真菌病害,严重影响水稻的品质和产量,培育和种植抗性品种是控制稻瘟病发生最经济有效的措施,而抗性基因的挖掘和利用是选育抗病品种的基础和关键。本研究以... 【目的】稻瘟病是一种由丝状子囊菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的世界性真菌病害,严重影响水稻的品质和产量,培育和种植抗性品种是控制稻瘟病发生最经济有效的措施,而抗性基因的挖掘和利用是选育抗病品种的基础和关键。本研究以三明市农业科学研究院选育且具有广谱抗性的优质籼型杂交稻保持系康丰B(KFB)为研究材料,对其抗稻瘟病基因Pi-kf2(t)进行抗谱分析、克隆和功能验证。【方法】利用来自全国不同地区的100个稻瘟病菌株对KFB[Pi-kf2(t)]、75-1-127(Pi9)、C101A51(Pi2)、IRBLzt-T(Piz-t)、EBZ(Pi50)和GM 4(Pigm)3~4叶期幼苗进行喷雾接菌;结合半定量PCR(RT-PCR)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对Pi-kf2(t)两个候选基因Pi-kf2(t)-NBS2和Pi-kf2(t)-NBS4进行表达模式分析;采用同源克隆技术并构建系统进化树对Pi-kf2(t)基因进行克隆以及分析Pi-kf2(t)与Pi9、Pi2、Piz-t、Pi50和Pigm之间的进化关系;通过转基因互补试验对Pi-kf2(t)候选基因进行功能验证。【结果】Pi-kf2(t)与Pi9、Pi2、Piz-t、Pi50和Pigm存在明显的抗谱差异,其抗谱分别为93%、90%、91%、78%、95%和96%;候选基因Pi-kf2(t)-NBS2在KFB苗期叶片具有较高的表达水平且不受稻瘟病菌诱导,属于组成型表达,而Pi-kf2(t)-NBS4表达量极低;多重氨基酸序列比对分析表明,Pi-kf2(t)-NBS2与Pi9、Pi2、Piz-t、Pi50和Pigm蛋白分别存在45、31、34、2和2个氨基酸的差异;系统进化树分析表明,Pi-kf2(t)-NBS2与Pi50和Pigm具有更近的亲缘关系和更高的同源性;另外,转基因互补试验进一步验证了候选基因Pi-kf2(t)-NBS2即为Pi-kf2(t)抗稻瘟病基因。【结论】Pi-kf2(t)为Pi2/Pi9基因家族中一个新的稻瘟病抗性基因,本研究为Pi-kf2(t)后期抗病机理研究提供了理论基础,同时为选育抗稻瘟病水稻新品种提供了重要种质资源。 展开更多
关键词 水稻 稻瘟病 pi2/pi9 抗性基因 NBS-LRR
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利用分子标记辅助选择改良闽恢3301稻瘟病抗性 被引量：11
2
作者 田大刚 杨小双 +3 位作者 陈子强 陈在杰 林艳 王锋 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1665-1670,共6页
【目的】改良三系杂交籼稻强势恢复系闽恢3301的稻瘟病抗性,以提高其在生产中的应用价值。【方法】以75-1-127和C101A51为稻瘟病主效基因Pi9和Pi2的供体亲本,以闽恢3301为受体亲本,通过杂交、多代回交和自交,结合分子标记辅助选择和田... 【目的】改良三系杂交籼稻强势恢复系闽恢3301的稻瘟病抗性,以提高其在生产中的应用价值。【方法】以75-1-127和C101A51为稻瘟病主效基因Pi9和Pi2的供体亲本,以闽恢3301为受体亲本,通过杂交、多代回交和自交,结合分子标记辅助选择和田间选择的方法,将供体亲本的Pi9和Pi2基因导入闽恢3301中,改良其稻瘟病抗性。利用21个福建近年流行的稻瘟菌菌株及其混合菌液对闽恢3301改良系进行人工接种抗性鉴定,并连续两年在上杭茶地病圃进行田间自然诱发抗性鉴定。将闽恢3301改良系和闽恢3301分别与三系不育系荟丰A和广8A及两系不育系GRD-7S进行测配,考察其农艺性状,以闽恢3301为父本的杂交组合为对照。【结果】通过利用Pi2/9分子标记对抗病基因进行跟踪选择,最终获得含Pi9和Pi2的闽恢3301改良系(闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2)各20份。除闽恢3301-Pi9对SH17004菌株表现为中感外,闽恢3301-Pi9对其他20个稻瘟病菌株及于2016和2017年在田间自然诱发鉴定中均表现出抗病,且闽恢3301-Pi2对21个稻瘟病菌株及于2016和2017年在田间自然诱发鉴定中均表现出抗病或高抗,二者抗性达到甚至超过两供体亲本75-1-127和C101A51的抗性水平,但闽恢3301对7个稻瘟病菌株表现感病,对1个菌株表现中感,对其他菌株则表现中抗或抗病,且田间自然诱发鉴定中均表现高感,说明闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2抗性水平得到有效提高。除RGD-7S×闽恢3301-Pi9和RGD-7S×闽恢3301-Pi2组合的单株产量分别极显著(P<0.01)高于相应的对照组合外,其他以闽恢3301改良株系为父本的杂交组合在株高、穗长、分蘖数、千粒重、单株产量和结实率上无显著差异(P>0.05),表明闽恢3301-Pi2和闽恢3301-Pi9在培育稻瘟病抗性杂交水稻组合上具有广阔的应用前景。【结论】闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2抗性得到有效提高的同时在农艺性状和配合力等方面保持了闽恢3301及其组合的主要特性,说明利用Pi9和Pi2基因可有效改良闽恢3301的稻瘟病抗性,不仅拓宽了稻瘟病抗谱,还不影响闽恢3301的配合力,二者可作为新的水稻材料进行推广应用。 展开更多
关键词 闽恢3301 稻瘟病 抗性 分子标记辅助选择 pi9 pi2 农艺性状
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江苏水稻品种稻瘟病主效抗性基因鉴定及应用评价 被引量：12
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作者 刘辉 孟德龙 +1 位作者 査日扬 徐大勇 《福建农业学报》 CAS 北大核心 2015年第5期452-458,共7页
以28个抗稻瘟病单基因系和740个水稻品种为材料,在江苏省连云港市的水稻种植区进行稻瘟病抗性的田间鉴定。结果表明,28个单基因系中藤板5号(Pii)、砦1号(Pizt)、F-80-1(Pik)、F-124-1(Pita)、F-98-1(Pikm)、F-128-1(Pita2)、C101LACC[Pi... 以28个抗稻瘟病单基因系和740个水稻品种为材料,在江苏省连云港市的水稻种植区进行稻瘟病抗性的田间鉴定。结果表明,28个单基因系中藤板5号(Pii)、砦1号(Pizt)、F-80-1(Pik)、F-124-1(Pita)、F-98-1(Pikm)、F-128-1(Pita2)、C101LACC[Pi1(t)]、C101A51[Pi2(t)]和C104PKT[Pi3(t)]等表现较高的抗性,供试材料中高抗、抗、中抗、中感、感和高感的品种数分别是97、230、200、93、48和55个。从中选出Pii、Pikh、Pi1、Pi2、Pita、Pik、Pikm、Pikp和Pib,并增加了广谱高抗基因Pi9,对其中的195个高抗、高感和重要品种进行抗性基因功能标记分析,结果表明,含有Pii、Pikh、Pita、Pib、Pi2和Pik的品种数分别有28、40、52、110、11和2个,未检测到含有Pi1、Pikm、Pikp和Pi9的品种。除Pib外,其他3个检测到的基因基本都存在于抗性或高抗品种中。 展开更多
关键词 水稻 田间鉴定 单基因系 piii/pikh/pi1/pi2/pita/pik/pikm/pikp/pib/pi9 稻瘟病 piii/pikh/pi1pi2/pita/pik/pikm/pikp/pib/pi9
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