水稻稻瘟病抗性的全基因組關(guān)聯(lián)分析和品種抗瘟性改良.pdf

1、稻瘟病是危害水稻產(chǎn)量的重要生物脅迫之一。本研究一方面利用1219份種質(zhì)資源在稻瘟病重病區(qū)進(jìn)行不同時(shí)期的自然誘發(fā)鑒定和病情調(diào)查，篩選稻瘟病抗性材料，并通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）檢測(cè)材料中的抗性位點(diǎn)。另一方面，利用攜帶稻瘟病抗性基因Pi9、Pigm和pi21的供體材料改良京作1號(hào)的稻瘟病抗性，以攜帶稻瘟病抗性基因Pigm、Pi33、Pi1和香味基因 fgr的供體材料改良寧粳43號(hào)的稻瘟病抗性和香味特性。主要結(jié)果如下：
　　1.利

2、用1219份生育期較一致的種質(zhì)資源在湖北恩施的重病區(qū)進(jìn)行田間自然誘發(fā)和稻瘟病抗性評(píng)價(jià)，篩選出34份田間表現(xiàn)和稻瘟病抗性都較好的材料。通過(guò)對(duì)抗病材料進(jìn)行30個(gè)稻瘟病菌秈稻小種的接種鑒定分析，證實(shí)其中17份材料的苗期抗性達(dá)到中抗以上水平，抗譜較廣，可作為抗源材料。17份材料中，EJ0537、EJ0616和EJ0666的農(nóng)藝性狀也表現(xiàn)較好，具較大利用價(jià)值。
　　2.利用6,350,347個(gè)SNP和不同時(shí)期、不同地點(diǎn)的稻瘟病表型數(shù)據(jù)進(jìn)行G

3、WAS研究，閥值設(shè)為P<10-8。苗瘟和葉瘟關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)較少，而穗瘟關(guān)聯(lián)位點(diǎn)較多，其中芭蕉病圃中秈稻群體的稻瘟病發(fā)病率數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)達(dá)1345個(gè)。所有檢測(cè)到的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)附近搜索到69個(gè)已報(bào)道的稻瘟病抗性基因和36個(gè)參與稻瘟病害應(yīng)答調(diào)控的基因和一些新的候選R基因。GWAS初步定位結(jié)果還需要驗(yàn)證。
　　3.通過(guò)標(biāo)記輔助選擇獲得了京作1號(hào)背景不同抗瘟性基因及其組合的改良系。采用15個(gè)秈稻小種和15個(gè)粳稻小種接種評(píng)價(jià)京作1號(hào)抗性改良系的苗期稻

4、瘟病抗性，發(fā)現(xiàn)Pi9抗性改良系的抗性頻率達(dá)100％，Pigm抗性改良系平均為90%，均極顯著高于輪回親本的抗性頻率，且農(nóng)藝性狀與京作1號(hào)基本一致。pi21抗性改良系的抗性水平與京作1號(hào)沒(méi)有明顯差異，單株產(chǎn)量極顯著低于京作1號(hào)。與輪回親本相比，Pi9+ pi21聚合系的抗性頻率極顯著提高，達(dá)到93.33%，但單株產(chǎn)量明顯降低。研究結(jié)果證實(shí)了Pi9和Pigm都具有較大的育種利用價(jià)值，而基因pi21的應(yīng)用需謹(jǐn)慎。
　　4.通過(guò)標(biāo)記輔助選

5、擇獲得了寧粳43號(hào)背景不同抗瘟性基因及其組合的改良系。采用15個(gè)秈稻小種和15個(gè)粳稻小種接種評(píng)價(jià)寧粳43號(hào)抗性改良系的苗期稻瘟病抗性，發(fā)現(xiàn)Pigm抗性改良系的抗性頻率為80%，Pi33抗性改良系抗性頻率為60%，均極顯著高于輪回親本的抗性頻率。Pi33+Pigm聚合系的抗性頻率為76.7%，介于兩個(gè)單基因改良系的抗性頻率之間。結(jié)果表明Pigm比 Pi33抗譜更廣，兩者聚合可能存在負(fù)效應(yīng)。香味基因的改良效果及其與稻瘟病抗性基因的聚合效應(yīng)有