目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 2
Key Words 2
引言 3
1 材料与方法 5
1.1 试验材料 5
1.1.1 水稻品种 5
1.1.2 稻瘟病菌菌株 5
1.2 试验方法 5
1.2.1 朱红粘与苏御糯RILs群体构建 5
1.2.2 培养基配制 5
1.2.3 稻瘟病菌培养和菌液制备 5
1.2.4 穗瘟接菌鉴定与表型分析 5
1.2.5 苗瘟接菌鉴定与表型分析 6
1.2.6 DNA提取、PCR扩增及电泳检测 6
1.2.7 图谱的构建与定位 7
2 结果与分析 7
2.1 朱红粘苗瘟和穗瘟表型鉴定 7
2.2 朱红粘和苏御糯F2:5世代RILs群体穗瘟抗性分布 9
2.3 朱红粘和苏御糯F2:6世代RILs群体苗瘟抗性分布 9
2.4 苗瘟QTLs抗性位点重复验证分析 10
2.5 穗瘟QTL定位分析 11
3 讨论 12
3.1 朱红粘的稻瘟病抗性 12
3.2 苗瘟QTLs位点验证 12
3.3 朱红粘和苏御糯F2:5世代RILs群体穗瘟表型鉴定和穗瘟QTL定位分析 13
致谢 13
参考文献 13
附录 14
云南地方品种粳稻朱红粘稻瘟病苗瘟和穗瘟QTLs抗性位点定位
摘 要
水稻(Oryza sativa L.)是世界主要粮食作物之一，稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的水稻病害，严重影响水稻产量。培育抗性品种是防控稻瘟病最有效的策略。前期研究鉴定发现云南地方品种粳稻朱红粘具稻瘟病广谱抗性，并通过朱红粘和感稻瘟病品种苏御糯的F2:4和F2:6世代重组自交系（Recombinant inbred lines, RILs）群体进行苗瘟数量性状基因座（Quantitative trait locus, QTL）定位分析，经过重复鉴定， *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072￥ 
最终确定一个稳定的抗性位点qPbz91。qPbz91位于9号染色体标记RM6051与RM7424之间，遗传距离13.43cM，两次实验的LOD值为分别为6.54和7.69，分别解释了23.77%和29.43%的表型变异；利用朱红粘和苏御糯的F2:5世代RILs群体，对3个QTL苗瘟抗性位点进行穗瘟抗性鉴定，结果表明3个QTL苗瘟抗性位点对穗瘟无抗性，说明苗瘟和穗瘟不在同一个位点。此研究为后期精细定位并克隆qPbz91位点处抗性基因Pizhn1和抗性育种材料的培育奠定了基础。
引言
水稻(Oryza sativa L.)是最重要的粮食作物之一，全球约50%的人口以水稻为主食。水稻的生长过程中受各种生物胁迫和非生物胁迫的制约。稻瘟病是由子囊菌亚门真菌稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的水稻病害，其小种类型多、变异快、适应力强，每年在世界水稻种植区均会引起不同程度的发病，因此造成的产量损失多达30%[1]。挖掘抗性基因，培育抗性品种是目前防控稻瘟病最经济有效的策略。水稻对稻瘟病的抗性水平可分为完全抗性和部分抗性，完全抗性表现为稻瘟病菌不能侵染，抗性水平高，由单个或多个主效基因决定，但对不同稻瘟病菌小种具特异性；部分抗性表现为稻瘟病菌虽能侵染水稻但不能扩展，抗性稳定，由抗病数量性状基因座（Quantitative trait locus, QTL）或多个抗病微效基因共同决定，对不同稻瘟病菌小种具广谱抗性[2]。挖掘广谱抗性基因可解决水稻新品种抗性易丧失、育种效率低的问题。传统的水稻抗病育种需要多世代回交转育，耗时耗力，且进化出来的新菌株极易克服水稻品种的抗性，从而导致新品种很快被淘汰。近年随着分子生物学技术的发展，通过利用分子标记辅助育种(Marker assisted selection, MAS)，把筛选到的抗病与感病的品系进行杂交，利用分子标记对其分离世代在DNA水平上进行标注，可以定位并克隆得到抗病基因；此外，全基因组关联分析(GWAS)等高通量方法挖掘抗病基因已广泛用于研究之中。通过以上方法克隆得到的基因再转入农艺性状优良的品种中，可以大大缩短育种年限，克服传统育种中的困难。
目前已克隆118个抗稻瘟病基因[3]。大部分抗稻瘟病基因定位于6、11号染色体上，少数抗稻瘟病基因定位于1、9、12号染色体上。大部分抗稻瘟病基因以多基因或基因簇的形式存在，如6号、12号染色体的着丝粒处和11号染色体的长臂处的抗稻瘟病基因多为复等位基因或紧密连锁基因[4]。成簇分布的基因相较单个基因的独立位点更有利于基因之间进行序列交换而产生新的抗病基因[5]。
大部分已克隆的抗稻瘟病基因编码NBSLRR (Nucleotide binding siteleucine rich repeat)类蛋白，如Pi37、Pit、Pish、Pi64、Pib、Pi63、Pi9、Pi2、Pizt、Pid3、Pigm、Pi25、Pi36、Pi5、Pi54、Pikm、Pik、Pikp、Pike、Pia、Pi1和Pita等，该类蛋白是植物免疫系统的重要组成部分。植物的免疫系统可分为两层，第一道基础免疫被基于胞外跨膜受体(PRRs)识别病原物相关的保守分子(PAMPs)激活，阻止大多数病原物的定植，该过程称为病原物相关分子模式触发免疫(PAMPtriggered immunity, PTI)[6]。少数病原物进化出相应的对策来突破PTI防线: 病原物分泌各种操纵宿主防御反应和促进定殖的效应因子(Effector Molecules)。在植物病原物共同进化的过程中，植物进化出了抗性(R)蛋白，其可以通过直接靶向效应因子，或者靶向效应因子对应的植物体内的目标物质，启动效应子触发免疫(EffectorTriggered Immunity，ETI)[7]。NBSLRR蛋白即为一类抗性蛋白，可识别病原菌释放的效应因子。此外，部分已克隆的抗稻瘟病基因编码具有特殊功能结构域的蛋白，如Pid2、Pi21、Ptr、Bsrk1属于此类抗稻瘟病基因。Pid2编码跨膜受体蛋白激酶，定位于质膜，其胞外结构域为富含B凝集素结构域，胞内结构域为丝氨酸/苏氨酸激酶结构域[8]；pi21编码的蛋白共有5个富含脯氨酸的区域，脯氨酸结构域的缺失与抗性提高有关[9]；Ptr编码包含4个Armadillo （ARM）重复结构域的E3连接酶，其抗病性与抗病基因Pita和Pita2有关，Pita和Pita2编码NBSLRR类蛋白，且同源分析结果表明，Ptr是单子叶所独有的，双子叶中不含Ptr基因，即说明存在单子叶植物特有的抗病系统[10]；Bsrk1编码富含四肽重复序列（Tetratricopeptide repeats, TPRs）蛋白，该蛋白可以结合与植物免疫系统相关的OsPAL基因家族中的大多数mRNA，使得水稻体内木质素合成减少，抵抗病原物的能力降低，Bsrk1功能丧失赋予了水稻对稻瘟病菌的广谱抗性[11]。

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