255份马铃薯种质晚疫病广谱Rpi基因标记检测及抗性田间验证

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是云南省的第三大粮食作物,晚疫病严重威胁马铃薯的生产,防治晚疫病最好的策略是种植抗性品种。本研究对255份马铃薯种质检测已报道的6个广谱Rpi基因分子标记,并鉴定田间晚疫病抗性。结果表明,含R8、RB、Rpi-blb2、Rpi-sto1、Rpi-sto1、Rpi-vnt1.1基因的材料分别有69、53、51、12、23、75份;81份材料聚合了多个广谱Rpi基因,其中77份来源于国际马铃薯中心(CIP)。田间抗性鉴定结果表明:255份材料中,高抗、中抗、中感和高感材料分别有67、31、67、90份,高抗与中抗材料分别有58份和29份源于CIP。国内种质与CIP种质相比,缺乏抗病与聚合多个广谱Rpi基因的种质。结果还表明,R8基因在晚疫病田间抗性中起主要贡献,R8分子标记田间抗性符合程度较高,并在聚合其他广谱Rpi基因时,符合程度与抗性会随之提高。本研究检测了255份材料的6个广谱Rpi基因分子标记组成,筛选出一批抗性材料,证明了R8分子标记具有较高的晚疫病田间抗性符合程度,可用于选择抗性材料或单株,能为抗病育种与分子标记辅助选择育种提供科学依据。

水稻广谱抗稻瘟病基因研究进展

稻瘟病是水稻生产中的最严重病害之一,由于稻瘟菌小种的高度变异性,垂直抗性基因难以持续控制稻瘟病的危害,因此,克隆和利用广谱持久抗瘟基因被认为是解决稻瘟病问题最经济有效的策略。本文从广谱抗源的筛选与利用,广谱抗瘟基因的定位、克隆与应用等方面对水稻广谱抗稻瘟病基因研究取得的进展进行了概述,并介绍了广谱抗性分子机理的最新研究进展。基于国内外稻瘟病抗性基因研究的现状及趋势,以及我国丰富的抗瘟水稻种质资源,克隆越来越多的广谱抗瘟基因具有重要的理论与应用价值。

利用分子标记辅助选择提高江苏粳稻稻瘟病抗性

以江苏主栽粳稻品种徐稻3号为轮回亲本,通过分子标记辅助选择,分别构建携带Pi1、Pi2单基因和聚合双基因的近等基因系。人工接种结果表明:与轮回亲本接种结果相比,在携带Pi1的情况下,苗瘟抗性频率提高近30%,穗瘟抗性表现为中感或感的水平;在携带Pi2的情况下,苗瘟抗性频率提高40%以上,穗瘟抗性表现为中抗/中感水平;而聚合Pi1/Pi2的情况下,苗瘟抗性频率提高50%以上,穗瘟抗性达到高抗水平;苗瘟抗性和穗瘟抗性表现明显相关性。

利用WGCNA方法分析稻瘟病抗性相关的基因共表达网络

加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)常用于分析多样本(>15)数据,鉴定协同表达的基因模块,探索共表达模块与目标性状的相关性。为探究携带不同广谱抗性基因的水稻近等基因系(near iso-genic lines,NIL)在应对稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)侵染时基因的共表达网络。本研究以GEO数据库中的RNA-seq数据GSE117030为基础,利用WGCNA方法分析携带不同广谱抗性基因的水稻近等基因系在应对稻瘟菌侵染时的基因表达情况,构建加权基因共表达网络,共得到23个共表达模块。根据表达模式差异并结合抗性表型,本试验选择tan模块和midnightblue模块作为目标模块。GO富集分析表明,两个目标模块内的基因大多富集在细胞成分(Cellular component)层面。分别对两个目标模块内的基因进行共表达网络构建,从共表达网络中筛选出了部分核心基因,如LOC_Os01g03880.1。本研究结果为进一步理解水稻广谱抗性基因的抗性机制、选育抗稻瘟病新品种提供了参考。