水稻抗白叶枯病基因Xa23的PCR分子标记定位及辅助选择

用Xa2 3的近等基因系CBB2 3及其感病轮回亲本JG30构建了包含 2 5 6 2个单株的F2 作图群体。通过分析 5 71个感病单株 ,找到 2个新的与Xa2 3基因连锁的SSR标记RM187和RM2 0 6 ,它们与Xa2 3之间的遗传图距分别为 7 1cM和 1 9cM。通过筛选 12 0 0个RAPD引物 ,获得 2个与Xa2 3基因连锁的RAPD标记RpdH5和RpdS1184 ,与Xa2 3之间的遗传图距分别为 7 0cM和 7 6cM。利用丰富占 /CBB2 3、绿油占 /CBB2 3两个实际育种F2 群体 ,结合抗病性人工接种鉴定 ,测算了RpdS1184、RM2 0 6和RpdH5用于分子标记辅助选择 (MAS)的可能性。结果表明 ,对于丰富 2 3群体 ,RpdH5和RpdS1184的MAS准确率分别为 91 0 %和 87 3% ,如果同时使用这两个标记 ,可使MAS的准确率达 99%。对于绿油 2 3群体 ,RpdH5、RpdS1184和RM2 0 6的MAS准确率分别为 77 1%、81 1%和 80 8%。同时使用RpdH5、RpdS1184标记的MAS准确率为 90 3% ;同时使用RpdH5、RM2 0 6的准确率为 91 3% ;同时使用RpdH5、RM2 0 6、RpdS1184标记的准确率为 90 8%。

玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合育种

利用转玉米PEPC基因水稻HPTER(高感水稻白叶枯病)和抗白叶枯病水稻HX-3(具有抗白叶枯病基因Xa25)杂交,获得F1杂种,并对F1杂种进行花药培养,获得42株二倍体植株。通过对这些植株后代进行抗白叶枯病性鉴定,PEPC酶活性和光合速率测定及PCR检测,最后获得同时具有玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合株系7个,这些株系的农艺性状较HPTER有较大改善,可作为培育高产、抗白叶枯病水稻新品种的种质资源。

水稻抗白叶枯病基因及其抗病机理的研究进展

水稻白叶枯病是由Xanthomonasoryzaepv．oryzae致病菌引起的全球性水稻病害。到目前为止,已有26个抗病基因被发现,有10个基因已在染色体上被定位,包括显性基因Xa1、Xa4、Xa21andXa26(t)等和隐性基因Xa5、Xa13等。对大部分抗病基因的抗病机制了解还不是很清楚。利用标记辅助选择(MAS)进行抗病育种是防治白叶枯病的有效途径。在此,综述了已发现的抗水稻白叶枯病基因的种类、分子标记、抗病机制和在抗病育种中的应用。

中国稻种资源中新抗白叶枯病基因的发掘

为防治水稻白叶枯病这种严重的细菌性病害,充分利用中国丰富的水稻遗传资源,以求发掘出新的抗性强且广谱的抗病基因.通过抗谱鉴定和抗病基因的功能性分子标记分析,对100份中国地方稻种进行了白叶枯病抗性鉴定.结果显示:筛选到1个抗性强、抗谱广的抗病品种水原300粒,其对强毒性小种PXO99表现抗病,其抗谱与分子标记检测与已知的抗白叶枯病基因不同.这些结果表明,水原300粒含有新的抗病基因,具有重要的育种应用潜力.

水稻抗白叶枯病基因Xa12区间连锁图的构建

利用SSR标记对143株Java14/珍珠矮F2随机群体进行分析,构建了水稻第4染色体上抗白叶枯病基因Xa12高饱和度的SSR标记区间连锁图。该分子图谱整合了SSR标记RM349、RM348、RM255、MRG4611,为进一步利用SSR标记在Java14/珍珠矮F2群体中精细定位Xa12以及克隆该基因奠定了基础。

水稻抗白叶枯病基因的挖掘及其功能研究进展

由革兰氏阴性细菌黄单胞杆菌水稻变种（Xanthomonas oryzae pv．oryzae，Xoo）引起的水稻白叶枯病（bacterial blight，BB）是水稻生产过程中一种重要的病害。尽管目前已经就这种病害的防治和抗性品种的培育做了大量的工作．但病害依旧会悄悄卷土重来。从长期的实践来看．培育新的抗病品种和挖掘新的抗病相关基因仍是控制这些病害的最直接和最有效手段。

白叶枯病抗性基因Xa23的分子检测

用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记RM206,对中野5112、恢复系桂649及其35份优良杂交后代F4材料进行分子检测。结果显示,供体材料中野5112和其中的13份杂交后代材料携带有Xa23抗性等位点,占37.14%,受体材料桂649和另外的22份杂交后代材料没有携带Xa23抗性等位点。说明Xa23基因的遗传比较稳定,出现在优良杂交后代的机率较高,为选育和创新优良的抗白叶枯病育种中间材料,进而育成抗谱广、抗性持久的杂交稻组合和常规稻品种提供了良好的基础。

水稻含隐性抗白叶枯病基因xa5的24kb片段的鉴定与基因预测

水稻xa5基因是具有重要研究和育种价值的隐性广谱抗白叶枯病基因。利用水稻品系IR24及其近等基因系IRBB5(含xa5基因)杂交组合,构建了含4892个单株的F_2定位群体。同时,利用与xa5连锁的RFLP标记筛查含xa5基因的水稻抗性品系IRBB56的BAC文库,构建了一个覆盖目标基因位点的长约213 kb的跨叠克隆群。根据国际水稻基因组和中国超级杂交稻基因组序列,以及跨叠克隆群的部分亚克隆测序,设计了一系列SSLP和CAPS标记对目标基因进行精细遗传定位。xa5基因定位在2个CAPS标记K5和T4之间且与T2共分离,标记K5和T4之间的遗传距离为0.3 cM,物理距离约为24 kb。对xa5基因所在的24 kb片段DNA序列进行基因预测,揭示出可能编码ABC转运蛋白和转录因子TFIIA小亚基的2个基因。对这一区段及其编码基因的功能研究将阐明xa5抗白叶枯病的分子机制。

携有抗白叶枯病新基因Xa23水稻近等基因系的构建及应用(英文)

1993～ 1998年 ,构建了携有抗稻白叶枯病新基因 Xa2 3的近等基因系 ,命名为 CBB2 3。以全生育期高度感病并具有改良株型的籼稻品种 JG30为轮回亲本 ,与携有 Xa2 3的抗性供体 H4杂交 ,JG30 / H4的 F1 通过回交、自交直至 B5F4,各世代均用与目标基因 Xa2 3相对应的专化小种菌系 P6人工接种鉴定 ,同步进行株型和农艺性状选择 ,直至抗性稳定和农艺性状类似其轮回亲本。比较了 CBB2 3(携 Xa2 3)和 IRBB2 1(携 Xa2 1)对 2 0个菌系包括 10个菲律宾小种、3个日本小种和7个中国病原型代表菌系的抗谱 ,Xa2 3抗所有 2 0个菌系 ;Xa2 1抗 19个菌系 ,对菲律宾 10号小种则高度感病。用近等基因系 CBB2 3构建了 JG30 / CBB2 3组合的 F2 分离群体 ,通过 SSR标记筛选 ,初步将 Xa2 3定位于水稻第 11染色体。进一步筛选出 3个与 Xa2 3更紧密连锁的 AFL P标记。其中的 APKj2 3与 Xa2 3之间的图距约为 1.0 c M。并报道了在抗病育种中已有效的应用了携有 Xa2 3的近等基因系 CBB2 3。

水稻抗白叶枯病基因Xa-4的精细定位及其共分离分子标记

利用Ｘａ－４的近等基因系ＩＲ２４和ＩＲＢＢ４构建Ｆ_２群体，通过抗性鉴定筛选出感病植株，利用水稻高密度图谱上的分子标记和候选抗病基因片段进行分析，构建了抗白叶枯病基因Ｘａ－４的遗传图谱，并获得了与 Ｘａ－４共分离的分子标记 ＲＳ１３．构建的遗传图谱还包含另外５个紧密连锁的分子标记，其中１个是ＰＣＲ标记，４个是国际通用的水稻高密度图谱上的ＲＦＬＰ标记．为图位克隆Ｘａ－４打下了基础，也为分子标记辅助选择育种提供了有效的分子标记。

疣粒野生稻胚性细胞与叶片抗白叶枯病信号物质和相关抗病基因的表达差异

为了研究白叶枯病菌对疣粒野生稻的抗病信号物质和抗病基因的影响,将疣粒野生稻的胚性细胞(即愈伤组织,非特异化)和叶片细胞(已特异化)进行白叶枯病原菌胁迫处理,然后分别检测其抗病信号物质及抗白叶枯病相关基因的表达情况。结果发现,愈伤组织的SA和JA含量无论是未处理还是处理后均高于叶片细胞,这可能与愈伤组织没有特异化、细胞壁较薄致使病原菌易侵入有关,为了防止病原菌的侵害而产生高的表达量,同时说明疣粒野生稻抗白叶枯病能力是在原胚细胞就已具备;ME207基因在疣粒野生稻细胞特异化前后均有表达,而ME281基因则在细胞特异化前是诱导型表达基因、特异化后是组成型表达基因。

水稻抗白叶枯病基因的挖掘与利用

水稻白叶枯病是世界和我国各水稻产区的重要病害。该病由黄单胞水稻变种引起，由于病原菌变异频繁、发生规律复杂、地区间差异大，药剂防治效果不佳，从而水稻品种遗传改良是控制该病害的理想途径。然而，目前我国和亚洲的抗性品种携带的抗源主要是Xa4和Xa3基因，抗谱窄、抗性水平低，长期使用该单一抗源，使抗病品种丧失抗性，病原致病型发生变异，导致新致病菌株出现和扩散，引起病害大流行的危险。因而挖掘和利用新基因抗源就成为该病研究的新热点。

水稻抗白叶枯病恢复系的分子育种

利用4类粳型亲籼系与携带有2个恢复基因Rf3、Rf4和4个抗白叶枯病基因Xa4、xa5、xa13和Xa21的品系构建回交群体,应用与目标基因紧密连锁的以PCR为基础的分子标记进行辅助选择(MAS).在BC1F1选择到2个恢复基因和4个抗白叶枯病基因全杂合的植株19个.在BC1F2对19个当选株系进行MAS,共选择到28株至少含有4个纯合目标基因的单株,其中3个单株在6个目标基因座位上均带有纯合目标基因型.测交结果表明,选取的2个具6个纯合目标基因的单株对野败型细胞质雄性不育系有良好的恢复力.

水稻白叶枯病候选抗性基因SHNLR的RGAs克隆及分析

旨在从含有疣粒野生稻抗白叶枯病基因的新种质SH5、SH76基因组中克隆抗病基因。利用RGAs法得到1个NBS-LRR类同源基因,暂命名为SHNLR(登录号为JF934724)。结果表明,SHNLR的开放阅读框长度为3 105 bp,编码1 034个氨基酸,含有CC、NB-ARC与LRR结构域,具备CC-NBS-LRR类植物抗病基因的结构特征。BLASTn和BLASTp比对显示SHNLR是单拷贝基因,未发现同源性较高且功能已知的基因,仅NBS保守域序列与番茄Prf基因的相似度最高。对SHNLR基因电子定位,发现其位于水稻第11号染色体的长臂末端,但与11号染色体上已定位或克隆的8个白叶枯病抗性基因具有不同序列或处于不同的位置。半定量RT-PCR分析表明,SHNLR在抗病新种质叶片中的表达明显受到白叶枯病菌Zhe173的诱导。因此推测SHNLR可能是1个与抗白叶枯病相关的R基因。

普通野生稻杂交后代抗白叶枯病鉴定筛选

为了从野生稻中发掘优异的水稻白叶枯病抗性材料,拓宽栽培稻抗白叶枯病遗传基础,达到控制水稻白叶枯病的目的,对合系35与元江普通野生稻远缘杂交后代不同世代的不同株系材料分年度进行了抗白叶枯病能力的鉴定和分析,并调查了后代材料对水稻白叶枯病的抗病能力,获得了一批高抗和中抗材料,为今后定位高抗白叶枯病基因以及水稻抗病育种提供了依据。

农杆菌介导将白叶枯病抗性基因Xa21导入水稻获得转基因植株

利用农杆菌介导的高效遗传转化系统 ,将白叶枯病抗性基因 Xa2 1转入黄淮稻区主栽品种豫粳 6号的胚性愈伤组织 ,获得转基因植株。GUS染色和 PCR分析证明 Xa2 1基因已整合到水稻基因组中。其自交 T1代植株经 GUS染色和白叶枯病接种鉴定呈现 3∶ 1分离。研究为培育抗白叶枯病水稻品种奠定了基础。

白叶枯病抗性水稻广亲和恢复系的鉴定和筛选

【目的】为采用分子标记辅助选择利用野生稻抗性基因提供科学依据,并为选育超级杂交水稻提供目标亲本和选育新的恢复系提供亲本。【方法】以白叶枯病抗性水稻中野5112为供体亲本、广亲和恢复系桂649为受体亲本进行有性杂交,将在分离群体中筛选的35份优良目标品系进行田间接菌鉴定,并用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记引物RM206对中野5112、恢复系桂649及其35份优良杂交后代F4材料进行分子检测。【结果】从桂649×中野5112杂交后代的35个F4品系中,筛选出13个同时具有白叶枯病抗性和广亲和性潜力及其他优良农艺性状的品系,其中属偏粳型11个,属偏籼型的仅有两个;供体材料中野5112及其13份杂交后代材料携有Xa23的抗性等位点,受体材料桂649及其他22份杂交后代材料未携带Xa23的抗性等位点。田间接菌鉴定结果表明,在37个检测材料中,除中野5112外,对白叶枯病表现中抗以上的有18个品系,进一步证明这部分材料已携带有Xa23基因。将13份携有Xa23抗性等位点的材料与籼、粳稻品种及不育系配组,根据其F1代的育性表现,证明其中12个品系具有广亲和性。此外,与对照汕优63相比,初步鉴定出适合广西种植的具有超高产潜力的杂交稻组合3个,即龙特甫A×100-1-4、龙特甫A×08262-2-1和龙特甫A×08278-1-1。【结论】采用SSR标记引物与PCR检测方法进行Xa23基因分子标记检测是可行的,这为采用分子标记辅助选择利用野生稻抗性基因提供科学依据。筛选出的13份优良品系可用作选育超级杂交水稻的目标亲本或选育新恢复系的亲本。

抗白叶枯病水稻总DNA的提取和纯化

水稻的抗白叶枯病基因Ｘａ２１是一个大片段ＤＮＡ，并且结合复杂。为了提取完整的抗白叶枯病我们进行了水稻总ＤＮＡ的快速提取；摸索了多种试验方法和参数，并对水稻苗龄、抽提液配方、ｐＨ值、离心速度、操作温度等作了探讨。

水稻白叶枯病发病过程及抗病育种新思路

近年来,由于气候、耕作条件等因素的变化导致水稻白叶枯病害有逐年加重的趋势,对我国的粮食安全构成了很大的威胁。发掘新种质、创制抗病新材料、培育抗性新品种,被认为是提高粮食产量和保证粮食安全生产的最经济有效的方法。因此,抗性基因资源的挖掘与利用受到了广泛的重视,在抗病基因的鉴定、克隆及其抗病分子机理等方面取得了一系列重大进展。Xoo主要是通过分泌具有专化性的效应因子来逃避和抑制植物免疫反应,而植物则是通过触发PTI和ETI反应来阻止或抑制病原菌的侵染。本文综述了Xoo侵染水稻的过程,以及在侵染过程中水稻抵御Xoo的免疫反应,着重分析了ETI反应中的一些抗性基因的抗病机理,以期为水稻抗病资源高效利用以及病害的防控提供新的思路。