粳稻兩系不育系7001S中抗稻瘟病基因的克隆和功能驗(yàn)證.pdf

1、水稻稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnapothe oryzae)引起的，其為一種世界性的水稻病害，發(fā)病面積和造成的危害程度居水稻三大病害之首，每年給我國(guó)水稻生產(chǎn)帶來不可估量的損失。綜觀目前各種防治手段，選用稻瘟病抗性品種是最直接有效的。但長(zhǎng)期種植含單一抗源基因的抗病品種，隨著病原菌和優(yōu)勢(shì)小種的變化其抗性和抗譜也會(huì)相應(yīng)的降低，甚至可能完全消失。因此，鑒定和發(fā)掘更多的抗性資源，分離、克隆更多的抗性基因，從而很好的利用這些新的抗性資源，通過將其導(dǎo)

2、入到其他育種材料獲得新的抗性品種就顯得尤為重要，也成為現(xiàn)代稻瘟病抗性育種的主要目標(biāo)。
　　7001S是一個(gè)廣譜抗稻瘟病的粳稻兩用核不育系，其對(duì)來自全國(guó)不同稻作區(qū)的22株稻瘟病菌系均表現(xiàn)為高度抗性。通過構(gòu)建7001 S/80-4B F2群體的遺傳分析和初步定位表明，F(xiàn)2分離單株對(duì)稻瘟病菌的抗性呈明顯的抗、感雙峰分布，抗病和感病植株分離比例符合3∶1的理論比例，說明7001S對(duì)稻瘟病菌的抗性是由一對(duì)顯性核基因或者一個(gè)顯性的QTL位點(diǎn)來

3、控制，并將該基因初步定位于第11染色體長(zhǎng)臂末端。
　　進(jìn)一步通過擴(kuò)大遺傳群體和分子標(biāo)記開發(fā)，利用基于BSA的隱性群體分析技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行精細(xì)定位，目前得到如下結(jié)論:
　　1、目標(biāo)基因定位在P21-2415和RM27322之間約310 kb范圍內(nèi)，距兩個(gè)標(biāo)記的遺傳距離均為0.13cM，并獲得用于分子標(biāo)記輔助選擇的緊密連鎖和共分離分子標(biāo)記I7-1、N22-550、N22-3600。
　　2、繪制完成目標(biāo)基因區(qū)域的精細(xì)遺傳連鎖

4、圖譜和物理圖譜。
　　3、通過在候選基因中尋找標(biāo)記，同時(shí)結(jié)合候選基因的測(cè)序結(jié)果。最終確定3個(gè)候選基因，分別是LOC_Os11g45980，LOC_Os11g46200和LOC_Os11g46210。LOC_Os11g45980編碼NB-ARC類蛋白;LOC_Os11g46200編碼LRR類抗病蛋白，對(duì)其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)其含有一個(gè)ATP激酶結(jié)合位點(diǎn)和一個(gè)富亮氨酸重復(fù)序列結(jié)構(gòu)域。LOC_Os11g46210也編碼LRR類型抗病

5、蛋白且與LOC_Os11g46200相鄰。
　　5、構(gòu)建完成候選基因的干涉載體、過表達(dá)載體和互補(bǔ)表達(dá)載體，干涉受體材料為7001S，過表達(dá)和互補(bǔ)轉(zhuǎn)基因受體材料為麗江新團(tuán)黑谷(LTH)，對(duì)轉(zhuǎn)基因植株在分子水平做了陽性鑒定，轉(zhuǎn)基因效果明顯，陽性率較高。
　　6、對(duì)干涉轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行田間稻瘟病抗性鑒定，親本7001S干涉轉(zhuǎn)基因表現(xiàn)為感病。通過候選基因的定量PCR檢測(cè)，干涉轉(zhuǎn)基因植株中目標(biāo)基因表達(dá)量下降。
　　研究中涉及到的過