科研产出
抗稻瘟病杂交稻旱优786的特征特性与稻瘟病抗性基因分析
《贵州农业科学 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探明杂交稻稻瘟病抗性基因来源，为抗稻瘟病水稻品种的选育提供种质基础。【方法】以抗稻瘟病杂交稻旱优786为研究对象，基于区域试验数据，综合评价旱优786的特征特性；在长江中下游6个省份对旱优786进行稻瘟病抗性鉴定分析，并对其父本旱恢786和母本沪旱7A进行Pi2、Pita、Pi5等16个抗稻瘟病基因荧光分子标记检测。【结果】在湖北省迟熟中稻品种区域试验中，旱优786在2020年、2021年产量分别为717.04 kg/667m2和657.53 kg/667m2，与对照品种丰两优4号相比，2年增幅分别达7.52%和4.21%，平均增幅达5.91%；旱优786出糙率80.7%，精米率71.2%，整精米率60.7%，垩白粒率20.0%，垩白度4.9%，直链淀粉含量16.2%，胶稠度77 mm，米质达农业行业标准《食用稻品种品质》（NY/T 593—2013）三级优质米；旱优786对稻瘟病表现中抗水平。旱优786携带2个稻瘟病抗性纯合型基因（Pib和Pi54）和8个杂合型基因（Pi2、Pita、Pi5、Pit、Pi46、Pi33、Pi41和Pid2）；父本携带7个稻瘟病抗性纯合型基因（Pi2、Pita、Pi5、Pit、Pib、Pi54和Pid2），母本携带5个稻瘟病抗性纯合型基因（Pib、Pi54、Pi46、Pi33和Pi41），其中，Pib和Pi54为2个亲本共有抗稻瘟病基因。【结论】旱优786丰产性好，适应性广，抗逆性强，可作为优质且抗稻瘟病的品种推广应用。
关键词： 旱优786 杂交稻 稻瘟病 抗性基因 荧光分子标记
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抗稻瘟病水稻恢复系的分子标记辅助选育及抗性鉴定
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]开展抗稻瘟病水稻恢复系的分子标记辅助选育及抗性鉴定,为育成持久、广谱抗病优质杂交水稻新品种提供优异的遗传资源和技术参考.[方法]利用分子标记辅助选择和回交育种技术,将持久、广谱的抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pigm导入恢复系桂R1703,获得了单基因、双基因和三基因导入系,并对其进行稻瘟病鉴定和农艺性状调查,分析不同抗稻瘟病基因间的抗性效应及抗性基因导入对受体亲本农艺性状的影响.[结果]通过对杂交后代和回交群体的Pi1、Pi2和Pigm基因相关分子标记检测,发现抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pigm已成功导入到桂R1703中,筛选获得7个携带有抗稻瘟病基因且抗性和农艺性状综合表现优良的导入株系,表现出较强的稻瘟病抗性.单基因导入系中,抗稻瘟病基因的抗性效应排序为为Pigm>Pi2>Pi1;双基因和三基因导入系的稻瘟病抗性均强于单基因导入系,尤其以三基因导入系抗性最强,不同基因聚合的抗性效应排序为Pi1+Pi2+Pigm>Pi2+Pigm>Pi1+Pigm>Pi1+Pi2.7个瘟病抗性基因导入株系与桂R1703在穗长和千粒重方面无显著差异(P>0.05,下同),有2个瘟病抗性基因导入系的株高显著高于桂R1703(P<0.05,下同);有1个瘟病抗性基因导入系的单株有效穗显著高于桂R1703;有3个瘟病抗性基因导入系的单穗总粒数显著高于桂R1703;有5个瘟病抗性基因导入系结实率显著低于桂R1703;有2个瘟病抗性基因导入系的单株产量显著低于桂R1703;有4个瘟病抗性基因导入系的单株产量显著高于桂R1703.[结论]通过分子标记辅助选育可有效聚合多基因(Pi1、Pi2和Pigm基因),使恢复系桂R1703的稻瘟病抗性得到明显提升,获得一系列抗稻瘟病且与亲本其他性状相近的遗传材料,可作为亲本材料用于选育抗病优质的杂交稻.
关键词： 水稻 恢复系 稻瘟病 抗性基因 分子标记辅助育种 抗性评价
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水稻抗褐飞虱基因Bph3和Bph24(t)的聚合育种利用
《基因组学与应用生物学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在水稻（Oryza sativa）的生产实践中，常常会受到褐飞虱（Nilaparvatal lugens）等多种病虫害的威胁。聚合不同抗性基因，培育抗性品系，是应对各种生物胁迫最有效的策略。传统香稻由于其自身抗性等条件限制，无法大面积推广。本研究结合分子标记辅助选择（marker-assisted selection, MAS）技术，以含有抗褐飞虱基因Bph3或Bph24（t）的供体亲本与含有抗稻瘟病基因（Pi2、Pib或Pimh）、抗白叶枯病基因（Xa23）或香味基因（badh2）的优质三系杂交水稻保持系和恢复系进行多亲本复合杂交。将抗褐飞虱基因聚合到优良水稻品系中，筛选获得41个含有抗褐飞虱基因且与其他目的基因以不同组合方式相聚合的稳定品系。抗性鉴定、香味检测和农艺性状测定表明，各聚合品系的褐飞虱抗性水平较受体亲本均有明显提升，且具有双抗、三抗和/或香味等优良表型。这些新品系为多抗、优质水稻新品种的选育提供新的种质材料。
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基于40K基因芯片的326份水稻品种遗传多样性与重要病虫抗性基因鉴定
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确华南稻作区水稻品种的遗传多样性和褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性基因的分布，本研究利用32 887个SNP标记对326份水稻品种进行遗传多样性分析，并检测20个褐飞虱、稻瘟病及白叶枯病抗性位点。聚类分析结果表明，当遗传距离为0.421 0时，326份水稻材料可分为4个群体（Ⅰ～Ⅳ），类群Ⅳ包含249个水稻材料，又可分为4个亚群。利用水稻12条染色体上SNP标记进行品种间两两比较分析，发现有18对品种间无差异位点，25对材料间差异SNP少于300个。检测Bph6、Bph9、Bph14、Bph15、Bph18、Bph26、Pi1、Pi2、Pi5、Pi9、Pia、Pid2、Pid3、Pigm、Pita、xa5、Xa7、xa13、Xa21和Xa23在326份材料中的分布情况，结果表明，大部分华南稻作区水稻品种携带稻瘟病抗性基因Pi5 （48.2%）、Pia （59.8%）、Pid2 （65.9%）、Pid3 （82.8%）和Pita （48.2%）；主要应用的白叶枯病抗性基因为Xa21；但仅有5.2%的品种含有褐飞虱抗性基因。本研究结果为华南稻作区水稻培育多样化品种和抗性育种提供科学依据。
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广西水稻地方品种核心种质稻瘟病抗性位点全基因组关联分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病是水稻重要病害之一,严重影响水稻的产量与品质。培育抗性品种是防治稻瘟病最经济、环保的方式。稻瘟病抗性基因的鉴定与挖掘是开展抗病育种的基础与前提。本课题组前期对419份广西水稻地方品种核心种质进行简化基因组测序,获得208,993个高质量SNP标记。本研究采用苗期喷雾接种方法,研究了该419份核心种质对7个稻瘟病生理小种的抗性,并根据表型和基因型数据,利用一般线性模型（general linear model, GLM）和混合线性模型（mixed linear model, MLM）进行全基因组关联分析。2种模型下共检测到20个位点,其中GLM检测到20个位点, MLM检测到1个位点, Chr1210803913位点在2种模型下都检测到。17个位点与前人定位的基因/QTLs重叠,其余3个是新位点,分别为Chr318302718、Chr318302744及Chr510379127位点。在20个显著关联位点上下游各150 kb的基因组区域中共筛选出候选基因323个,初步确定8个候选基因与抗病相关,其中LOCOs12g18360 （Pita）、LOCOs12g18729（Ptr）为已知克隆的基因,LOCOs03g32100、LOCOs03g32180和LOCOs05g18090为新位点附近筛选到的候选基因。本研究结果为稻瘟病抗性位点挖掘与稻瘟病相关基因克隆提供了科学依据。
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利用CRISPR/Cas9技术获得水稻恢复系Bsr-d1基因突变体
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻抗稻瘟病基因Bsr-d1在杂交水稻恢复系中的功能,我们利用CRISPR/Cas9定点基因编辑方法,设计2个敲除靶标位点,构建了Bsr-d1基因编辑载体,并通过农杆菌介导的方法转化水稻恢复系品种'GH998',成功获得了转基因植株,并在T1代筛选到4个无转基因成分的纯合突变株系.纯合突变株系有4种突变类型,包括第199号碱基处缺失17个碱基、第212号碱基处缺失4个碱基、第216号碱基处插入1个碱基、第216号碱基处插入2个碱基突变类型.通过蛋白序列分析,发现纯合突变株系都存在移码现象导致氨基酸变化并提前终止翻译.本研究成功利用CRISPR/Cas9基因编辑方法敲除水稻恢复系'GH998'中Bsr-d1基因,获得无转基因成分的纯合突变株系,为进一步研究Bsr-d1基因在杂交水稻上的功能提供了理论依据和品种资源.
关键词： 水稻 稻瘟病 Bsr-d1 基因编辑技术 CRISPR/Cas9
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水稻抗稻瘟病基因Pi1荧光分子标记的开发及验证
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病是导致粮食减产的重要病害之一.开发抗稻瘟病基因Pi1的分子标记并用于抗病分子育种是防治稻瘟病危害的有效途径.本研究根据Pi1与Piks、Pikh、Pikm、Pikp、Pik、Pi7基因序列之间的SNP开发了荧光分子标记MM-Pi1,并利用其对94份水稻亲本材料进行检测,结果发现'安丰B'与'96B'中含有Pi1基因,52份水稻亲本含有与Pi1间具1个碱基差异的等位基因,40份水稻亲本中该等位基因缺失.对其中的10份水稻亲本材料的等位基因进行测序分析,进一步验证了分子标记检测结果的准确性.稻瘟病抗性鉴定试验结果表明,包含Pi1基因的'安丰B'与'96B'均对稻瘟病有高抗性.因此,Pi1荧光分子标记为水稻抗稻瘟病分子育种提供了新的基因分型方法.
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基于PARMS技术的抗稻瘟病基因Pigm分子标记的开发
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】建立抗稻瘟病基因Pigm的荧光分子标记,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用抗稻瘟病基因Pigm基因序列与其等位基因Pi2、Pi9及感病品种日本晴中等位基因序列差异,结合PARMS技术(Penta-primer amplification refractory mutation system),建立Pigm基因的荧光分子标记。【结果】利用荧光分子标记PM-Pigm对48份水稻亲本材料进行检测,仅在谷梅4号中检测到Pigm荧光信号,并采用广西收集到的两个稻瘟病菌株ZB1和ZB13对48份水稻亲本进行了苗瘟抗性鉴定,验证分子标记有较强可靠性。【结论】Pigm荧光分子标记PM-Pigm能快速检测水稻是否包含Pigm抗性基因,为抗稻瘟病水稻分子标记辅助育种提供简便、可靠的基因筛选技术。
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华南常用籼稻亲本稻瘟病抗性评价及抗性基因鉴定
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】评价分析华南地区常用籼稻亲本稻瘟病抗性及抗性基因,为水稻稻瘟病抗性育种提供理论依据。【方法】利用人工接种鉴定对52份华南地区常用籼稻亲本进行稻瘟病抗性分析,同时利用分子标记检测稻株携带的抗性基因,分析亲本材料稻瘟病抗性与其所携带稻瘟病抗性基因间的关系。【结果】从52份适应华南生态条件的籼稻亲本材料中筛选获得4份广谱抗源(2份抗谱为100.0%,2份抗谱为92.9%);常规稻较恢复系和保持系具有更高的稻瘟病抗性。ZA1、ZA9和ZB9生理小种较ZB1和ZB5生理小种表现出更强的致病力,具有较低的抗性频率。Pi-ta和Pi54基因的出现频率最高,均为0.42;其次是Pib基因,出现频率为0.37;Pi-km基因的出现频率较低,仅0.06;所有籼稻亲本材料中均未检测出Pi9基因。携带Pib+Pi54+Pi-km和Pi-ta+Pib+Pi54三基因稻株的抗性高于所有单基因或双基因稻株。【结论】华南常用籼稻亲本材料中存在着优良的稻瘟病广谱抗源,可利用这些抗源拓宽育种材料的遗传背景,培育抗病优良品种。多个抗性基因聚合能有效提高稻株对稻瘟病不同生理小种的抗性,在育种实践中应加强多基因聚合材料的创制和利用研究。
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广西野生稻稻瘟病抗性鉴定及抗源地理分布
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确广西野生稻对稻瘟病的抗性,为水稻抗瘟育种和挖掘抗瘟基因提供抗源材料。【方法】采用人工接种鉴定方法分别在苗期和孕穗期对广西野生稻进行稻瘟病混合菌株(ZA1、ZB1、ZB15和ZC15)接种,调查不同野生稻材料对叶瘟和穗颈瘟的抗性级别,统计抗感材料,并依据抗病材料地理来源进行统计分析。【结果】从普通野生稻中鉴定出抗叶瘟材料188份、抗穗颈瘟材料9份,占比分别为11.85%和0.58%;从药用野生稻中鉴定出抗叶瘟材料73份、抗穗颈瘟材料5份,占比分别为36.68%和2.54%;从普通野生野和药用野生稻中分别鉴定出兼抗叶瘟和穗颈瘟的材料9和4份,占比分别为0.58%和2.03%。贵港和梧州等地是广西野生稻抗稻瘟病材料最多的地区。【结论】广西野生稻抗叶瘟资源较丰富,但抗穗颈瘟或兼抗叶瘟、穗颈瘟的资源较匮乏,需进一步挖掘抗穗颈瘟及兼抗叶瘟和穗颈瘟材料。
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