论文部分内容阅读
水稻黑条矮缩病是一种由水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus, RBSDV)引起的病毒病,主要以灰飞虱为传播介体进行传播。近年来,水稻黑条矮缩病在江苏、浙江、江西和福建大规模发生,在江苏的危害最为严重。目前,对水稻黑条矮缩病的防治主要是使用农药防治传毒介体灰飞虱,但由于介体昆虫种群数量大,导致防治效果不佳,且存在环境污染。因此,选育优良的抗病品种,利用品种自身的抗性是最经济最有效的防治方法之一。通过水稻黑条矮缩病的田间鉴定发现,分蘖盛期的病状最为显著,提出水稻分蘖盛期是进行水稻黑条矮缩病症状观察的最佳时期。对江苏地区311份粳稻品种进行重病区田间鉴定试验,未发现对黑条矮缩病毒(RBSDV)免疫的品种。江苏省目前正在推广的主栽水稻品种发病率在10.0%~30.0%之间,曾推广的287份粳稻品种中,71.5%的品种发病率在10.0%~30.0%之间。来源于日本的粳稻品种Koshihikari的黑条矮缩病发病率相对较低,籼稻高产品种桂朝2号为感病品种。利用Koshihikari/桂朝2号RIL群体进行了抗RBSDV的基因定位,结果在第3染色体上标记RM7-RM5748之间检测到1个抗黑条矮缩病的QTL,来自Koshihikari的等位基因增强了水稻黑条矮缩病的抗性,携带抗性位点的家系明显提高了对RBSDV的抗性。本研究结果将为研究水稻黑条矮缩病和水稻抗黑条矮缩病分子育种提供重要信息。水稻条纹叶枯病是一种病毒病,主要由灰飞虱(Laodelplax striatellus Falle)介导的水稻条纹叶枯病毒(rice stripe virus,RSV)引起。1963年,条纹叶枯病在我国江苏、浙江、上海一带首次暴发成灾,2000年该病害在江苏、河南等地再次暴发成灾,已成为该地区水稻主要病害之一,现已扩展蔓延至我国20个省、市、自治区的水稻种植区。目前水稻生产上对该病的防治对策主要采取改进栽培技术条件和适期治虫防病相结合的措施,但防效不佳,且存在环境污染。因此,选育优良的抗病品种,利用品种自身的抗性是最经济最有效的防治方法之一。目前,生产上广泛使用的抗性材料大都含Stvb-i基因,抗源相对狭窄,急需加强对现有水稻资源的抗性筛选,并对一些新的抗病基因(或位点)的遗传规律进行研究,以加速我国水稻抗条纹叶枯病品种的选育。为了解中抗条纹叶枯病的水稻品种桂朝2号是否携有新的抗性基因,本研究利用Koshihikari/桂朝2号重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体,采用强迫饲毒和重病区自然接种的方法,以病情指数比率作为条纹叶枯病表型值,对水稻抗条纹叶枯病特性进行了QTL检测。4次鉴定中共检测到3个抗条纹叶枯病的QTLs,分别位于第4、9和12染色体上。在2次人工强迫饲毒和一次自然接种鉴定中,位于第9染色体上标记RM566-RM3533之间的qStv-9均能被检测到,LOD值分别为4.72、3.82和3.97,贡献率分别为13.7%,12.3%和11.3%,该QTL位点增强抗性的等位基因来自中抗亲本桂朝2号。位于第12染色体上标记RM20-ZH12-1之间的qStv-12在两次人工接种和一次自然接种均能被检测到,LOD值分别为8.55、6.59和4.69,贡献率分别为32.1%、24.1%和22.8%,该QTL位点增强抗性的等位基因来自中抗亲本桂朝2号。qStv-4仅在2006年的自然接种被检测到,LOD值为4.28,贡献率为16.4%,来自中抗亲本桂朝2号的等位基因增强了该QTL位点的抗性。进一步分析发现,携带多个抗性等位基因的株系对条纹叶枯病的抗性有显著提高,暗示可通过MAS聚合抗性QTLs培育抗条纹叶枯病水稻新品种。IR24是一个中抗条纹叶枯病的籼稻品种,先前利用Asominori/IR24重组自交系(RIL)群体检测到三个QTLs,分别为qSTV3、qSTV7和qSTV11-i,来自中抗亲本IR24的等位基因增强了这些QTLs位点的抗性。为了验证这三个QTLs的遗传稳定性,利用以Asominori为遗传背景IR24插入片段并分别含有qSTV3、qSTV7和qSTV11-i的染色体片段置换系(Chromosome segment substitution line, CSSL)家系CSSL17、CSSL39和CSSL62与Asominori进行回交、自交繁殖Asominori/CSSL17 F2:3、Asominori/CSSL39 F2:3和Asominori/CSSL62 F2:3次级群体,验证qSTV3、qSTV7和qSTV11-i的稳定性。结果表明,qSTV3和qSTV11-i可以稳定遗传,并且qSTV11-i的贡献率较高,是一个主效QTL。对传毒介体灰飞虱的排趋性实验表明,qSTV3和qSTV7的抗病性和抗虫性无关。等位性分析表明,qSTV11-i和以前报道的Stvb-i基因不等位。利用2780个Asominori/CSSL62 F2:3家系单株将qSTV11-i精细定位在与Stvb-i相近的一个73.6kb区间内,揭示了在第11染色体这一区域存在着多个抗RSV基因,同时为分子标记辅助选择(MAS)qSTV11-i提供了紧密连锁标记,并为进一步的分离与克隆这个基因奠定基础。