粳稻子预44中稻瘟病数量抗性位点分析_周镕.pdfVIP

植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2015, 50 (6): 691–698, doi: 10.11983/CBB15050 ·研究报告 · 粳稻子预44中稻瘟病数量抗性位点分析 周镕, 王波, 杨睿, 李书, 樊琳琳, 曾千春, 罗琼* 云南农业大学农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室, 昆明 650201 摘要 稻瘟病是世界范围内影响水稻(Oryza sativa)生产的主要病害。抗稻瘟病基因的发掘和育种利用是控制稻瘟病经济、 环保的有效措施。为了揭示云南地方水稻品种子预44广谱持久抗瘟机制, 利用江南香糯和子预44杂交构建的F7重组自交群 体, 采用苗期稻瘟病菌自然诱发接种法, 通过调查田间抗瘟性表型数据, 结合基因型数据对子预44中的数量抗瘟性位点进 行了分析。结果表明, 在连锁系数(logarithm of odds, LOD)大于2.0的域值上, 共检测出13个QTLs, 分别位于第1、2、6、 8、12号染色体上。不同位点表型贡献值差异较大, 范围为5.8%–21.9%, 其中8号染色体上标记RM72–RM404之间的QTLs 可解释约61.9%的表型变异, 很可能为一个主效抗瘟QTL位点。多个位点的主效和微效抗性相结合可能是子预44持久稻瘟 病抗性的分子基础。 关键词 数量性状位点, 水稻, 稻瘟病 周镕, 王波, 杨睿, 李书, 樊琳琳, 曾千春, 罗琼 (2015). 粳稻子预44中稻瘟病数量抗性位点分析. 植物学报 50, 691–698. 稻瘟病是造成世界范围内水稻(Oryza sativa)产 中具有重要的应用价值。 量损失最严重的病害之一, 在利于稻瘟病发生的环境 水稻对稻瘟病的抗性一般认为有垂直抗性(质量 条件下, 产量损失可达50%以上(Talbot, 2003)。稻瘟 抗性)和水平抗性(数量抗性)2种。垂直抗性一般受单 病一直是水稻高产稳产的严重障碍, 威胁着世界粮食 个或少数几个主效基因控制, 抗性强, 抗病效果明 安全。实践证明, 选育和利用抗病品种是控制稻瘟病 显, 在育种中易于操作而被广泛应用。因此在生产上 最经济、有效和环保的措施。抗病基因的鉴定和利用 大面积推广应用的绝大多数抗病品种都属于主效基 是抗病育种的基础和核心。自20世纪60年代以来, 稻 因抗性。然而, 主效基因抗性小种转化性强, 抗谱较 瘟病抗性基因的发掘和利用受到全世界科学家的广 窄, 大面积推广种植3–5年后, 因田间病原菌致病性 泛关注, 掀起了抗稻瘟病基因鉴定和克隆的热潮。迄 的变异, 新致病优势小种出现, 其抗病性丧失, 引起 今, 在水稻基因组中已鉴定了100个以上的稻瘟病抗 新一轮稻瘟病的爆发和流行。例如, 20世纪80年代, 性位点(Pi loci)和350个QTLs (Tanweer et al., 2015), 携带Pi-zt基因的中花8号和9号品种在北方稻区、携带 已克隆的抗稻瘟病基因有24个(Das et al., 2012; Hua Pi-ks和Pi-sh基因的品种在长江下游稻区大面积推广 et al., 2012; Zhu et al., 2012; Lü et al., 2013; 张佩 种植, 对当时稻瘟病危害起到了积极的控制效果, 但 胜等, 2014)。其中一些抗性基因在生产实践中利用, 后来却因新的优势致病菌出现而丧失了抗性(雷财林 对稻瘟病控制起到了积极的作用。例如, 江苏省吴江 等, 2000)。水平抗性通常由多个微效抗性基因(数量 市历史上曾是稻瘟病高发区, 从1994年开始, 先后引 抗性基因)控制, 小种专化性相对较弱, 抗性不强但 进种植了携带不同抗病基因的抗性品种93-31、武育 相对稳定, 受到育种者越来越多的关注。 粳5号和9522等, 使稻瘟病得到了有效控制(严大富 广谱持