基因聚合改良水稻恢复系先恢207的白叶枯病、稻瘟病和褐飞虱抗性

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1、万方数据华中农业大学2015届硕：仁研究生学位论文缩略词表万方数据基因聚合改良水稻恢复系先恢207的臼叶枯病、稻瘟病和褐飞虱抗怊：1文献综述我国是水稻生产大国，年均水稻种植面积约为3016万公顷，稻谷产量约为20294万吨，是我国粮食总产量的34．54％。白叶枯病、稻瘟病、褐飞虱等病虫害威胁着水稻生产，影响水稻的稳产、高产和优产。防治的主要途径有施用化学农药和种植抗病虫品种。施用农药会污染和破坏自然环境、增加生产成本，稻谷中会有农药残留，而种植抗病虫品种既不污染环境又不伤害自然天敌，能很好地保护环境。抗病虫基因被不断发掘给予水稻抗性育种以物质基础

2、，而分子标记提供了技术支持。很多育种家将一些抗性基因导入已推广的水稻品种中，培育出抗病虫且性状优良的品种，替代不抗病虫的品种，对病虫害起到了很好的防治效果。1．1水稻抗稻瘟病分子育种研究进展稻瘟病是由子囊菌Magnaporthegrisea(Hebert)Barr．[无性世代：Pyriculariagrisea(Cooke)Sacc．】引起的真菌性病害(Qu，1985)。它发病时间很长，能危害水稻的各个组织器官(Coucheta1．，2002)。稻瘟病几乎存在于我国各个地区，温度低日照少的地区发生更严重。普通发病区减产10％一20％，重病区可减产

3、40％．50％，而且稻米品质会下降(孙国昌等，2000；Liuetal．，2004)。近二十年，稻瘟病在我国频频发生，每年都有数百万公顷的水稻被感染，损失了数亿公斤的稻谷(孙漱沉等，1996；董继新等，2000)。故如何控制水稻的稻瘟病危害是亟待解决的问题，而选育有稻瘟病抗性的品种不仅能减轻稻瘟病危害，还能节约生产成本保护环境。育种家已培育出了一些含抗性基因的抗病品种，且一定程度上防治了稻瘟病。但是稻瘟病菌群体的易发生变异、侵染寄主的方式复杂，现推广的水稻品种抗稻瘟病基因相同或相似，抗谱不广，导致新的抗病品种推广3．5年后没有了抗性，造成水稻生产

4、的巨大损失(沈瑛等，1994；伍尚忠等，2004)。因此，众多专家学者越来越重视抗稻瘟病种质资源的挖掘工作，随后育种家将新发现的抗性基因运用到育利·工作中，培育出携带单基因或多基因的抗病新品种，用以提高水稻品种的抗病能力(Hittalmanieta1．，2000；Lieta1．，2007；陈红旗等，2008；殷得所等，2011；王军等，2011)。万方数据华中农业大学2015届硕二f：研究生学位论文1．1．1水稻稻瘟病抗性基因的鉴定、定位与克隆抗病基因的发掘和利用是抗病育种的主要途径。只有不断挖掘新的抗病基因，并将其应用到抗性育种中，才能对水稻病

5、害起到较好地防治效果。Sasald在1922年率先发现稻瘟病菌存在致病性不同的菌系，并对其进行了一定的研究。1971年到1972年间，Kiyosawa在分析鉴别多个抗稻瘟病抗性品种时，鉴定了14个抗性基因。此后，稻瘟病抗性的遗传研究引起了众多专家学者的关注，研究成果越来越多。随着分子生物学的迅速发展，到2013年8月为止已有83个抗稻瘟病主效基因被报道，除2个为隐性基因外，其余为显性基因(Ballinieta1．，2008；杨勤忠等，2009；国家水稻数据中心)。其rflPil、Pi2、尸f卯西／尸f—i、Pi7、Pi33、Pib、Pi-zt、P

6、i—k、Pik-p、Pi—ta2、Pigm、Pi9、Pi—ta、P扬等基因表现广谱抗性(吴俊等，2007；Tacconileta1．，2010)。而PbI，Pia，Pib，Pid2，Pid3，Pik,Pik-h／Pi54，Pik-m，Pik-p，Pish，Pit，尸f幻，Piz一厶Pil，Pi2，Pi5，Pi9，pi21，Pi25，Pi36，Pi37,Pi50，Pi56，PiC039等24个基因已被成功克隆(见表1)。Pi9基因发现于小粒野生稻中，该基因由我国的研究者最先克隆得到的。它是广谱抗稻瘟病基因，位于水稻第6号染色体靠近着丝粒区域，很多育

7、种家已将其用于抗病育种上(Nagaieta1．，1970)。75．1．127携带Pi9基因，是小粒野生稻与IR3197杂交后回交多代而获得的的籼稻品种。用100多个稻瘟病菌小种来侵染75—1．127株系，75．1—127都没有被感染(Queta1．，2006)。Liu等(2002)用43个稻瘟病菌株分别侵染75一l一127，而75—1．127都表现出极强的抗性水平。而白珍安等(2011)用154个稻瘟病菌株分别侵染75—1．127，只有32．47％的菌株使其发病。基因结构分析表明，Pi9属CC．BS—LRR类基因，与之紧密连锁的RFLP标记有RG

8、64和R2132。Pi9基因编码1032个氨基酸，半定量PCR结果显示，Pi9基因为组成型表达，不受稻瘟病菌诱导(Queta1．，200