浙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因的分子检测

稻瘟病是水稻的三大重要病害之一。利用稻瘟病抗病基因进行新品种培育是控制稻瘟病发生最经济有效的措施,对水稻安全生产具有重要意义。本研究在鉴定63个浙江省主栽水稻品种的叶瘟和穗颈瘟抗性水平的基础上,利用Pi1、Pi5、Pi2、Pi9、Pia、Pizt、Pigm、Pib、Pik和Pikh等10个已克隆抗稻瘟病基因的特异分子标记,对这63个品种的抗稻瘟病基因组成进行了鉴定,并进一步分析了抗病基因与稻瘟病抗性之间相关性。抗性鉴定结果显示,63个浙江省主栽水稻品种中,抗叶瘟品种占66.7%、抗穗瘟品种占50.8%。抗稻瘟病基因分析显示,有60个主栽品种聚合了多个抗病基因,含有Pizt和Pib基因的品种45个、含有Pi2和Pi5基因的品种43个,此外,抗病基因Pia、Pik、Pi1、Pi2、Pizt、Pikh、Pi5及Pib在浙江省主栽品种中分布频率整体较高,而Pigm和Pi9分布频率很低,仅3.2%。本研究揭示了浙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因的组成及抗稻瘟病基因对稻瘟病抗性提高的贡献,为浙江省抗病新品种的培育提供参考。

陆地棉微管蛋白基因Ghtub12转棉花研究

棉花(Gossypium spp.)是重要的纤维作物,棉花微管蛋白基因在棉纤维发育过程中特异优势表达,影响棉纤维品质。微管蛋白基因Ghtub12为Tubulin基因家族中的一员,在棉纤维发育中机理尚不明确。以陆地棉(Gossypium hirsutum Linn.)R15下胚轴为受体,以0.5 mg/L Basta为筛选标记,用农杆菌介导法将Ghtub12遗传转化棉花。100个胚轴段经过抗性愈伤组织诱导,得到143块愈伤组织,出愈率为71.50%;再经过3次抗性筛选获得126块愈伤组织,对愈伤组织进行PCR检测,102块检测出bar基因,即抗性愈伤组织转化率为81.00%;其中有45块愈伤组织诱导产生胚性愈伤组织,分化率为44.12%。胚性愈伤组织进行成苗培养得60株苗,对其进行PCR检测,56株扩增出条带,阳性率为93.3%。获得了转微管蛋白基因Ghtub12棉花,为进一步研究Ghtub12基因在棉花中的可能机理和作用提供了试验材料。

江苏省212份水稻材料中抗稻瘟病基因Pi2/Pi9/Piz-t/Pigm的情况分析

本研究利用4个抗稻瘟病基因Pi2、Pi9、Piz-t和Pigm的特异分子检测标记对江苏省212份水稻材料的Pi2/Pi9/Piz-t/Pigm抗病基因位点进行检测,并结合苗期叶瘟抗性鉴定和该省田间分离的稻瘟病菌中无毒基因AvrPi9和AvrPiz-t分布情况分析,明确了Pi2、Pi9、Piz-t和Pigm在当前江苏省水稻材料中的分布情况及未来育种应用价值。结果表明,抗病基因Pi9的分布频率最高,测试材料中检出率为37.26%,其次是Piz-t,检出率为32.08%,检出率较低的是Pi2和Pigm,分别为0.94%和0%;对抗病基因与发病情况的相关性分析表明,Pi9和Piz-t与江苏稻瘟病抗性存在一定的相关性;田间稻瘟病菌中含有无毒基因AvrPi9和AvrPiz-t的菌株占比分别为98.6%和95.1%。这些结果暗示着Pi9和Piz-t有较好的育种应用价值。此外,虽然抗病基因Pi2和Pigm的分布极少,但结合前人研究结果我们推测Pi2和Pigm在江苏水稻育种中具有良好的应用潜力。本研究结果为江苏省水稻材料稻瘟病抗性育种中抗病基因资源的合理利用提供了参考。

南方稻区稻瘟病菌株中无毒基因AvrPi9的变异分析

本研究通过PCR(Polymerase Chain Reaction)和测序技术以及稻瘟病菌致病力检测手段,分析了2020年来自安徽、重庆、福建、广西、湖南、江苏、江西、云南以及浙江等省(直辖市、自治区)的300个稻瘟病分离菌株的无毒基因AvrPi9的分布和变异情况。结果表明,298份稻瘟病菌分离菌株的AvrPi9位点能被有效扩增,扩增产物经测序分析后显示,其中8株供试菌株的AvrPi9基因位点的外显子区域253位发生单碱基变异(C碱基替换成T碱基,AvrPi9^(C253T)),导致转录提前终止。稻瘟病菌致病力分析表明,AvrPi9^(C253T)菌株对带有Pi9基因的植株TP309-Pi9产生了致病性,说明该类菌株的AvrPi9位点变异后不能被Pi9识别。上述结果提示培育和种植携带有抗稻瘟病基因Pi9的品种可以较大程度上对南方稻区稻瘟病起到防控作用。这对保障水稻生产安全具有重要意义。