【目的】本研究明确了稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-9、Pi-b和Pi-zt在汉中地区水稻材料中的分布及其组合的抗病有效性。【方法】利用4个抗病基因的分子标记,对汉中地区水稻材料进行了抗瘟基因型分子检测。【结果】抗性基因Pi-zt分布频率最高,其次为抗性基因Pi-b和Pi-9,频率最低的是Pi-ta;含有不同抗瘟基因的组合表现出不同水平的抗瘟性,Pi-b和Pi-9对该地区的抗瘟性贡献较大,同时含有Pi-b、Pi-9和Pi-zt 3个基因可有效提升抗性水平。【结论】初步建立抗性基因数据库,为抗稻瘟病基因分子辅助聚合育种提供科学依据。

【目的】了解"贵州禾"携带的稻瘟病抗性基因以明确其利用价值。【方法】对来自贵州省黎平、从江、雷山、榕江、荔波5个县的82份"贵州禾"品种在云南宜良(海拔1600 m)条件下鉴定了其田间叶稻瘟抗性,并用与抗稻瘟病基因Pikh、Pi2、Pi9、Pi5紧密连锁的4个分子标记进行了抗稻瘟病基因分子检测。【结果】46个品种对叶瘟表现高抗(0～1级),占56. 1%,表明多数贵州禾对云南宜良的稻瘟病菌具有一定的抗性;贵州禾通过长期的人工和自然选择,Pi5(32. 35%)、Pikh(30. 86%)基因频率相对较高,而Pi9(2. 56%)和Pi2(2. 47%)频率较低;这4个基因可以组合成0、Pikh、Pi5、Pi9、Pi5+Pikh、Pi2+Pi5、Pi9+Pi5等7种基因型,其比例分别是50%、21. 95%、14. 63%、1. 22%、8. 54%、2. 44%、1. 22%,即50%不携带这4个抗性基因。每个县分布有其中2～6种基因型,从江县61. 54%的品种不携带这4个抗性基因,0型是优势类型,黎平县的优势类型是0型(46. 43%)和Pikh型(42. 86%),荔波县基因型达到6种,比从江县(4种)和黎平县(3种)多,没有明显的优势类型,品种类型相对丰富; 0、Pikh、Pi5+Pikh和Pi5这4种基因型平均抗性分别为2. 39、1. 28、1. 57和1. 17级,Pikh、Pi5+Pikh和Pi5这3种基因型平均抗性明显高于0型,说明田间叶瘟抗性与所检测的Pi5、Pikh基因有一定的关联,携带0个基因的部分品种在田间也表现出对叶稻瘟抗性,表明这些材料携带所检测的4个基因之外的抗性基因。【结论】研究结果为挖掘和利用贵州禾种稻瘟病抗性基因资源提供了参考。

主效抗稻瘟病基因Pita和Pib在我国很多稻区表现高水平的稻瘟病抗性,被广泛应用于我国的水稻育种和生产。但这2个基因在国内品种资源中的分布及利用情况缺乏详细的资料,致使育种利用上存在着盲目性。本研究利用Pita和Pib基因的功能标记,检测和分析了我国115份水稻地方品种的Pita和Pib基因型。结果表明,Pita在我国浙江、福建、广东、广西、贵州、四川、安徽、江西、河南、河北、吉林均有分布,在江苏、上海、山东、湖南、湖北、辽宁没有发现;而只有来自四川的地方品种桂东籼和来自河南的德国稻携带Pib,其他省均未发现。在江苏的主要推广粳稻品种中,晚粳品种几乎都携带这两个基因,部分迟熟中粳携带这两个基因...

采用苗期喷雾接种鉴定方法并结合10个主效抗性基因的特异性分子标记检测,分析544份水稻种质资源的稻瘟病抗性水平及其携带的抗性基因分布情况。结果表明:稻瘟病抗性水平达高抗、抗、中抗、中感、感及高感的材料分别为25、50、78、152、156和83份;10个分子标记对应的抗病基因在供试材料中均被检测到,含有2和3个抗性基因的材料分别为4和17份(占0.7%和3.1%),476份材料含有4~6个抗性基因(占87.5%),47份材料含有7个抗性基因(占8.6%);品种抗病反应与其抗病基因种类密切相关,Pi5、Pita、Pi9、Pib等4个基因对6个强致病鉴定小种抗性表现较好。隆粳968、秀水134、嘉58、津稻263、淮稻20号、盐稻10号、谷梅4号等品种含有多个主效抗病基因,连续多年达到高抗水平。利用分子标记辅助选择将不同来源的主效抗病基因聚合到同一品种中,是控制该病害最经济有效的途径。

对3255份四川水稻地方品种的抗稻瘟病鉴定结果表明:四川地方稻种中存在有各种抗性资源,但抗苗瘟资源多于抗叶瘟和穗颈瘟资源。抗苗瘟资源以籼粘型品种为主,而抗穗颈瘟资源则以粳糯型品种居多。高抗或抗叶瘟和穗颈瘟或抗（中抗）“三瘟”的资源以粳糯型品种居多。对抗性资源的地理分布研究发现,抗苗瘟资源分布广,而抗叶瘟和穗颈瘟资源主要分布于盆周边缘地区,其次为川西南山区,特别是多抗资源,这一点对品种合理布局具有指导意义。

【目的】研究OsAOS2在水稻抵抗稻瘟病菌和白叶枯病菌中的作用，为水稻抗病育种工作提供依据。【方法】采用同源重组方法和CRISPR-Cas9系统分别构建OsAOS2的过表达载体和敲除载体，遗传转化获得转基因水稻，筛选得到过表达株系（OsAOS2-OE）和纯合敲除株系（OsAOS2-KO）。将野生型水稻日本晴（NPB）植株接种稻瘟病菌和白叶枯病菌后，通过qRT-PCR检测OsAOS2表达量的变化情况；将OsAOS2转基因水稻和NPB接种稻瘟病菌和白叶枯病菌后，观察植株表型的变化；在稻瘟病菌侵染下，对OsAOS2转基因水稻和NPB进行抗病相关基因的qRT-PCR分析；在几丁质和flg22诱导下，检测水稻活性氧（ROS）积累情况；同时，分析接种稻瘟病菌24 h后OsAOS2-KO和NPB的转录组数据。【结果】qRT-PCR分析表明，NPB接种稻瘟病菌48 h和白叶枯病菌8 d时，OsAOS2表达量显著上调。对OsAOS2转基因水稻和NPB喷雾接种稻瘟病菌7 d后，NPB病斑面积显著大于OsAOS2-OE且小于OsAOS2-KO；剪叶法接种白叶枯病菌14 d后，NPB病斑面积显著小于OsAOS2-KO。对OsAOS2转基因水稻接种稻瘟病菌后，抗病相关基因OsPBZ1、OsPR1a、OsPAL1、OsLOX5在OsAOS2-OE中的表达量显著上调。在几丁质和flg22诱导下，OsAOS2-KO中的ROS的积累量显著低于NPB，但是起峰时间比野生型有所提前。转录组数据分析表明，上调基因和下调基因分别有1605个和1151个。上调差异基因主要富集在金属离子结合和核糖体通路中，下调差异基因主要富集在翻译通路和细胞外区域。韦恩图显示，52个基因在NPB中受稻瘟病菌诱导，但在OsAOS2-KO中受到抑制；11个基因在NPB中受抑制，但在OsAOS2-KO中受诱导。对这63个表达模式相反的差异基因进行GO和KEGG分析发现，参与应激反应和植物激素信号转导通路的基因数最多。【结论】稻瘟病菌和白叶枯病菌可以诱导OsAOS2的表达，OsAOS2通过病原菌分子模式触发的免疫（PTI）途径和茉莉酸（JA）、水杨酸（SA）介导的抗病反应正调控水稻对稻瘟病菌的抗性，同时，OsAOS2在水稻抵御白叶枯病菌中起重要作用。

水稻稻瘟病是最具毁灭性的病害之一,严重地影响水稻的高产和稳产。在病原菌侵染水稻时,附着胞的形成对稻瘟病菌的致病性起着关键作用。研究证实一种P型ATP酶(P-ATPase)参与了附着胞的形成。在病原菌与寄主的互作过程中,寄主的一些小分子物质可以进入病原菌中,达到抗病原菌侵染的目的。以稻瘟菌致病关键的P-ATPase基因MgAPT2第一外显子上特异性好的232 bp的区域作为干扰片段,正反向插入干扰载体中,通过农杆菌介导,转化到感稻瘟病水稻品种日本晴中,通过苗期稻瘟病接种鉴定和MgAPT2基因的表达检测,结果表明:转基因植株稻瘟病抗性得到增强且稻瘟病菌MgAPT2基因的表达量下降,为水稻抗稻瘟病种...

将太湖稻区高抗稻瘟病的主栽品种武粳４号分别与感病品种丽江新团黑谷和苏御糯杂交并回交，获得Ｆ１、Ｆ２、ＢＣ和部分Ｆ３世代。３～４叶期采用３个有代表性的稻瘟病菌生理小种ＺＧ１、ＺＥ３和ＺＡ４９对不同世代材料进行接种鉴定，根据抗、感分离情况分析抗病亲本的抗病基因组成。结果表明，武粳４号对ＺＧ１、ＺＥ３和ＺＡ４９３个生理小种的抗性分别由一对显性基因控制。等位性测定表明，武粳３号携带的抗病基因与Ｐｉ－ｋｍ，Ｐｉ－ｔａ，Ｐｉ－ｔａ２，Ｐｉ－ｋｐ，Ｐｉ－ｂ和Ｐｉ－ｋ等已知抗病基因是不等位的。

【目的】为了分析不同抗性基因和基因组合对穗颈瘟抗性的变化。【方法】利用水稻稻瘟病抗病基因Pi-ta、Pi-b、Pigm和Pi54的功能或紧密连锁标记,对经过多年抗性筛选的80份骨干亲本材料进行基因型分析,并进行连续两年穗颈瘟接种鉴定。【结果】在80份试验材料中,只有4份携带Pi-b基因,5份携带Pi54基因,8份携带Pi-b+Pi54基因组合、10份携带Pi-b+Pi54+Pigm基因组合,只有Pi-b+Pi54+Pigm基因组合没有出现高感材料。连续两年穗颈瘟接种鉴定结果与基因型的相关性分析显示,单个抗病基因的抗病能力在逐步减弱,甚至丧失。【结论】在水稻品种选育中,聚合抗性强、抗谱互补的基因是增强水稻抗病能力的有效途径。

采用农杆菌介导法将抗稻瘟病Pi9基因导入籼稻品种R996,获得转基因植株,并对这些转基因植株进行遗传分析。结果表明:Pi9基因已经整合到受体细胞基因组中,并在转录水平上得到了有效表达;对转基因植株后代进行潮霉素抗性、GUS染色和PCR检测分析,鉴定出Pi9基因阳性转化子;经稻瘟病抗性鉴定,从T1代符合孟德尔分离比(1∶2∶1)的分离群体中,成功筛选出转Pi9基因的籼稻R996纯系。

利用广谱抗稻瘟病基因Pi9基因序列设计的特异分子标记Pi9–a,通过回交育种和分子标记辅助选择技术,改良8份受体水稻材料(丰源B、Ⅱ32B、天龙香103、香丰187、明恢63、轮回422、R747、25H003)的稻瘟病抗性。结果表明:分子标记Pi9–a对8份受体亲本与Pi9供体亲本75–1–127间进行的多态性检测中,除香丰187外,其余7个组合间均存在稳定明显的多态;对4个BC1F1群体进行随机取样的基因型和表型鉴定中,Pi9–a对抗稻瘟病表型选择的效率均为100%。

以IRR I-Japan 24个水稻抗稻瘟病单基因鉴别品系和对照普感品种丽江新团黑谷(LTH)的成熟种胚为材料诱导愈伤组织,诱导过程中发现不同基因型愈伤组织诱导能力差异极大,愈伤组织诱导率在14.3%~97.1%,将2,4-D浓度从3.0 mg/L提高到5.0 mg/L时,可提高愈伤组织诱导率。经诱导成功的水稻愈伤组织继代培养一段时间后,不同基因型的愈伤组织继代特性出现明显差异,选取生长状态良好的单株系愈伤组织建立了水稻悬浮细胞系,悬浮培养过程中对胚性悬浮系的细胞形态变化进行了观察,发现细胞的形状由开始的不规则、长条形逐渐转变成近椭圆形、椭圆形;细胞质由很淡、透明、具明显的大液泡逐渐转变成浓厚...

采用GIS、BioDiversity等技术,基于云南不同的稻作气候生境条件,分析了4763份苗瘟、4420份叶瘟和4251份穗颈瘟抗性多样性在不同气候类型和各类稻区中的表现,其结果为:①不同气候带对稻瘟病抗性多样性的形成有显著作用;②穗颈瘟抗性多样性在热带和亚热带高,温带低,有随海拔的升高、温度的降低而减小,反之增大的趋势,南亚热带、中亚热带、北亚热带是稻瘟病多样性富聚区域;③稻区内稻类型复杂,稻瘟病抗性多样性就丰富,多样性与稻种类型息息相关。其结果为利用稻瘟病抗性多样性控制稻瘟病提供了依据。此外,通过对稻瘟病抗性多样性的分析研究,挖掘了289份值得研究利用的优异的稻瘟病抗性资源。

【目的】了解不同稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）菌株群体中PWL基因家族的分布和变异特征，为研究不同稻瘟病菌群体的遗传多样性及特异性提供依据。【方法】通过参考NCBI中公布的无毒基因序列分别对PWL基因家族的启动子区和CDS区设计特异性引物共8对，对2020年采自黑龙江省和海南省不同地区的397个稻瘟病菌单孢分离菌株提取DNA，进行无毒基因的PCR扩增并通过琼脂糖凝胶电泳检测，从检测结果中分别选取囊括不同地区的代表菌株对扩增片段进行测序分析。测序结果与NCBI中相应无毒基因启动子区和CDS区的碱基与氨基酸序列进行比较分析。【结果】在PCR电泳检测结果中，PWL1在所有菌株中均未检测出；PWL2、PWL3和PWL4在黑龙江省和海南省中均扩增出特异性片段，说明这3种基因在两省中均有分布并分别存在不同的分布频率与变异类型。其中PWL2在黑龙江省和海南省中分布频率最高，分别为98.14%和100%;PWL3和PWL4在两省中的分布频率具有显著差异，这2种基因在黑龙江菌株中频率分别为89.30%和82.79%，而在海南菌株中均为5.49%。通过对无毒基因组合进行分析，结果显示，组合类型可分为6种，分别为PWL(f)、PWL2、PWL3、PWL2+PWL3、PWL2+PWL4、PWL2+PWL3+PWL4。其中黑龙江菌株含有所有组合类型，海南菌株仅含有2种，说明黑龙江菌株与海南菌株相比无毒基因型种类较为丰富。通过对PWL基因家族的PCR产物测序发现，PWL基因家族在启动子区和CDS区变异位点丰富，以点突变和缺失为主要变异类型划分为9种，且不同群体来源菌株的变异类型具有特异性和一致性。其中PWL2检测出5种变异类型PWL2-(1,2,3,4,5)，碱基序列变化导致氨基酸序列发生错义突变；PWL3和PWL4分别检测出2种变异类型，分别为PWL3-(1,2)和PWL4-(1,2)，均发生移码突变使后面氨基酸发生变化。【结论】不同群体来源的稻瘟病菌菌株中PWL基因家族的分布和变异类型具有地域差异性，且变异位点丰富。