水稻抗白叶枯病基因xa30（t）分子标记定位和抗病虫基因聚合的研究

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1、广西大学硕士学位论文水稻抗白叶枯病基因Xa30（t）分子标记定位和抗病虫基因聚合研究姓名：梁云涛申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：刘丕庆;赵开军20080601水稻抗白叶枯病基因Xa30㈨分子标记定位和抗病虫基因聚合研究摘要水稻是世界上重要的粮食作物，也是受病虫害威胁较严重的作物。水稻白叶枯病和稻褐飞虱则是危害水稻生产最严重的病虫害之一，给水稻生产造成巨大的产量损失，严重时甚至绝收。长期实践证明，利用寄主抗性、培育抗病虫品种是控制病虫害流行最经济、有效的方法，也符合现代农业可持续发展的要求。水稻白叶枯病是由革兰氏阴性菌黄单胞菌(Xantho

2、monasoryzaepv．Oryzae)引起的维管束病害。为了有效控制水稻白叶枯病的爆发和流行，至今已挖掘筛选出30多个抗白叶枯病主效基因，但由于抗谱窄，隐性特征等多种原因，只有少数基因被用于育种实践；而且曾广泛应用的抗白叶枯基因Xa3和Xa4在国内外各稻区现已丧失抗性。因此，各国科学家都致力于挖掘新的抗性基因。由于野生稻长期生长在恶劣环境中，含有丰富的抗逆、抗病虫害基因，是筛选新抗源的重要基因宝库。王春连等就从我国普通野生稻中发掘、鉴定了一个编号为Y238的新抗源，它具有抗谱广、高抗性等特点，经遗传分析证明其抗性是受一个新的显性基因控制；然后通过常

3、规杂交、回交将抗病基因分别导入水稻品种金刚30和IR24中，建立了近等基因系CBB30，该抗病基因被命名为Xa30(t)。为了深入开展抗病分子机理研究和能在育种上有效利用，定位和克隆Xa30(t)基因就显得非常重要。2006年，金旭炜等以金刚30／Y238的杂交后代的F2群体为定位群体，使用分子标记方法将Xa30(t)初步定位在第11号染色体长臂上。本研究将以IR24／Y238转育近等基因系的一个BC6F2株系为定位群体，使用分子标记方法对Xa30(t)进行定位，进一步确定其在水稻染色体上的位置。水稻在面临病害威胁的同时，也受到害虫的危害，尤其是稻褐飞

4、虱。稻褐飞虱(NilaparvatalugensStCtl)是一种单食性水稻害虫，属同翅目，飞虱科(HomopteraDelphacidae)。稻褐飞虱分布面积广，危害性大，世界上大部分稻区均有发生，我国的发生情况也非常严重。长期以来，育种家和遗传学家努力筛选新抗源，挖掘新抗虫基因，将其导入栽培稻培育高抗新品种来控制虫害的发生。但由于抗性鉴定困难、常规选育周期长等原因，导致培育抗虫新品种的进程缓慢。而且，我国稻褐飞虱群体己由生物型1为主逐步转变为以生物型2为主，使得原有抗虫品种将会丧失抗性。为提高选择效率、加快育种进程，本研究利用分子标记辅助选择技术，

5、将高抗白叶枯病的Xa23基因和对我国稻褐飞虱生物群体表现为高抗的BphlS(t)基因聚合，导入到优质杂交水稻恢复系9311和测253中，选育优质高抗的水稻中间材料。本研究已获得以下主要结果：1、培育一个IR24／Y238的转育后代BC6F2群体，用白叶枯病菌P6接种鉴定，群体在苗期、成株期抗感比均符合3：1分离。表明该群体抗病性是受一个显性基因控制，因此，将其确定为Xa30(t)基因的定位群体。利用分布于于水稻12对染色体上的SSR、EST、STS和特异PCR标记，II通过分离集团分析法(BSA)在F2群体的抗感池间共筛选到6个多态性标记03STS、L

6、j74N02WlR、A83b4、Lj112、Lj121和RM206。通过对F2群体单株进行分子检测，然后综合分析，将Xa30∥定位在标记03STS和Ljll2之间，并与标记A83b4共分离，完全覆盖水稻测序品种日本晴的BAC克隆ACl04847、ACl37588，部分覆盖BAC克隆ACl36148和ACl37589，约412kb。2、根据Bphl8∥共分离分子标记7314．T4A扩增片断的序列信息，利用分子生物信息学技术开发出3个与Bph]8∥基因紧密连锁的PCR标记KC5、KClF／7312．T4AR和7312．T4AF／KC2R。以携有Xa23基因

7、的杂交稻恢复系9311和测253为轮回亲本，携有Bphl8∥基因的籼稻材料4064为非轮回亲本进行杂交和多代回交，用KC5、KClF／7312．T4AR和7312．T4AF／KC2R标记和Xa23基因紧密连锁标记STS2F／3R进行抗病虫基因的分子检测，并结合每代用P6菌鉴定，现将Bphl8∥和Xa23基因同时导入到轮回亲本中，获得以9311为遗传背景的BC3F1材料和以测253为遗传背景的BC3F1材料。关键词：水稻白叶枯病稻褐飞虱Xa30∥Bphl8∥分子标记定位基因聚合IIIMolecularMappingofBacterialBlightRes

8、istanceGeneXa30(t)andPyramidingGenesResistantto