水稻細(xì)菌性條斑病抗性QTL的染色體單片段代換系構(gòu)建與驗(yàn)證和圖位克隆.pdf

1、水稻細(xì)菌性條斑病（Bacterial leaf streak，BLS）是水稻中一種常見的檢疫性細(xì)菌病害，通常由（Xanthomonas oryzae pv.Oryzicola）引發(fā)，其危害極其嚴(yán)重。水稻對細(xì)菌性條斑病的抗性是由多對基因控制的，且大多為微效基因。深入挖掘現(xiàn)有資源中的數(shù)量抗性基因座（Quantitative resistance locus,QRL），對選育抗病新品種和進(jìn)一步明確植物抗病機(jī)理具有重要意義。
　　目前已經(jīng)

2、定位的水稻細(xì)條病抗性QTL共有13個。基于課題組前期的工作基礎(chǔ)上，本研究擬對其中的兩個抗性QTL（qBlsr5a和qBlsr3d）進(jìn)一步開展相關(guān)研究工作，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1、前人已將對表型變異貢獻(xiàn)率較大的抗性QTL qBlsr5a定位在第5號染色體短臂上一個較小的區(qū)間內(nèi)（78.3kb），本研究旨在實(shí)現(xiàn)qBlsr5a的圖位克隆。將感病親本H359與其染色體片段代換系H359-BLSR5A（qBlsr5a區(qū)段來自Acc8

3、558）進(jìn)行雜交，構(gòu)建了一個較大的F2群體（4600個有效單株）。利用qBlsr5a定位區(qū)間兩端的標(biāo)記對F2單株進(jìn)行基因型分析，共篩選出6個在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)發(fā)生交換的重組植株，從重組植株衍生的F3株系中篩選出純合的重組植株，從而獲得一系列相互重疊的單染色體片段代換系。進(jìn)一步對各染色體片段代換系進(jìn)行人工接種和抗病鑒定，通過圖示基因型分析，將qBlsr5a定位在一個30kb的范圍內(nèi)。該區(qū)段共有3個注釋基因（LOC_Os05g01700、LOC_

4、Os05g01710和LOC_Os05g01730）。生物信息學(xué)分析初步確定LOC_Os05g01710可能為qBlsr5a的候選基因。進(jìn)一步以感病親本H359和抗病親本H359-BLSR5A為材料，對3個注釋基因在細(xì)條病菌接種后的表達(dá)動態(tài)進(jìn)行qRT-PCR分析，結(jié)果表明，3個注釋基因在兩品系中都有表達(dá)，但是細(xì)條病菌侵染前后表達(dá)沒有明顯變化。進(jìn)一步對3個注釋基因進(jìn)行測序分析發(fā)現(xiàn)：LOC_Os05g01710的編碼區(qū)在感病親本H359和抗

5、病親本中有兩個堿基的差異，該位點(diǎn)位于其所編碼蛋白的第39位堿基，在感病親本H359中編碼的是纈氨酸，在抗病親本中H359-BLSR5A所編碼谷氨酸。值得注意的是：LOC_Os05g01710是抗白葉枯病R基因xa5的等位基因。以上結(jié)果表明：LOC_Os05g01710極可能是qBlsr5a目標(biāo)基因。本研究進(jìn)一步以pTCK-303為載體，構(gòu)建了LOC_Os05g01710干擾載體，為候選基因的驗(yàn)證工作奠定基礎(chǔ)。
　　2、本研究以課題

6、組構(gòu)建的攜有多個細(xì)條病抗性QTL（qblsr3d，qBlsr5a，qBlsr5b）的近等基因系H359R為供體親本，以感病品種H359為受體親本，通過雜交，多次回交和自交，并結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇，成功構(gòu)建了僅攜有QTL qblsr3d的染色體單片段代換系，命名為H359-BLSR3D。進(jìn)一步利用分子標(biāo)記定位表明：滲入?yún)^(qū)段位于第3號染色體分子標(biāo)記3DSSR3和3DSSR12之間，物理距離約為1250kb。田間接種鑒定表明：H359-BLS