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水稻纹枯病抗性遗传分析及稻种资源的抗病鉴定与评价

刘毅

   由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kuhn)引起的水稻纹枯病是最为严重的真菌性水稻病害之一,对水稻的产量和品质都有很大的影响。本研究利用155个株系组成的沪旱1B/RSB02重组自交系群体,构建了一张包含163个SSR标记的水稻分子遗传连锁图谱,全长2588.8cM,标记间的平均间距为15.88cM。采用短牙签嵌入接种方法,分别在三个环境条件下对该群体的病级(disease rate, DR)、病斑长度(lesion length, LL)、病斑高度(lesion heigth, LH)、相对病斑长(relative lesion length, RLL)、相对病斑高(relative lesion heigth, RLH)、抽穗期(heading date, HD)、株高(plant height,PH)、结实率(spikelet fertility percentage, SF)和千粒重(1000-grain weight, TGW)9个性状进行了QTL定位,并分析了环境对水稻纹枯病抗性的影响。采用自然诱病和人工牙签接种法对中国水稻微核心种质和“全球水稻分子育种计划”亲本进行了多年多点的纹枯病抗性鉴定和评价。主要研究结果如下: 1.2008年在上海(E1)、2008年在海南(E2)和2009年在上海(E3)对亲本和群体材料进行了纹枯病抗性鉴定和QTL定位分析。在三个环境中,共检测到22、22和20个主效QTLs,20、23和34对上位性QTLs控制DR、LL、LH、RLL、RLH、PH、HD、SF和TGW性状。在E1和E2环境中都检测到位于第1染色体RM3442-RM5501区间的QTL同时影响着DR、PH、RLL、RLH,位于第6染色体RM1369-RM8121区间的QTL影响着RLL;在E1和E3环境中都检测到位于第1染色体RM3233-RM8134区间的QTL对RLH的影响。这些重复定位的QTL的抗性等位基因都来自抗病亲本RSB02,其中位于第1染色体RM3442-RM5501区间的QTL在E1和E2环境中分别解释了病级表型变异的30.19%和5.63%,在增强纹枯病抗性的同时也使株高大幅度增加。 2.利用三个环境条件下的表型数据进行联合QTLs定位,检测到35个主效QTLs,分别位于第1,2,3,4,5,6,7,9染色体上,多数位点的抗性等位基因来自抗病亲本RSB02,位于第1染色体RM3442-RM5501区间和RM3233-RM8134区间的QTLs同时控制着DR、PH、RLL、RLH。检测到46对上位性QTLs,其中只有HD没有检测到与环境互作的上位性QTLs,其它性状均有与环境存在互作的QTLs. 3.通过相关性分析,在三个环境条件下DR与LL、LH、RLL和RLH均表现为极显著正相关,而与PH,SF和TGW呈负相关,其中与PH的负相关性达极显著水平。平均相关系数最高的是DR与RLH达到了0.913,其次是与RLL的平均相关系数也达到0.778。在联合定位中检测到的控制DR的6个QTLs中,5个QTLs被检测到同时控制RLL和RLH,2个与控制PH的QTLs位于同一染色体区间内。本研究结果表明,株高对水稻纹枯病抗性影响较大。RLH和RLL与DR极显著相关,且操作简单易行,受人为主观因素的影响较小,可作为水稻纹枯病抗性鉴定的重要评价指标之一 4.在2008年恩施和海南分别采取自然诱病和人工接种方法对159份中国水稻微核心种质和137份“全球水稻分子育种计划”亲本进行抗纹枯病大田鉴定和评价,重复鉴定材料的抗性级别以发病重的为准。发现抗病品种有4份,中抗品种有68份,分别占鉴定总数的1.4%和23%,其中有14份材料在两地鉴定中对纹枯病均表现为中抗水平;中感、感病和高感品种分别占33.8%、22%和19.9%。抽穗期、剑叶枕高、株高和剑叶枕高/株高的比值与病级之间呈极显著负相关,病斑长、病斑高、病斑长/剑叶枕高的比值、病斑长/株高的比值、病斑高/剑叶枕高的比值和病斑高/株高的比值与病级之间呈极显著正相关。……   
[关键词]:水稻纹枯病;重组自交系;数量性状位点;水稻纹枯病抗性鉴定评价
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年