12个抗稻瘟病基因在山东省地方水稻品种中的分布.pdf
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1、 山 东 农 业 科 学():./.收稿日期:基金项目:济宁市重点研发计划项目()国家水稻产业技术体系济宁试验站项目()山东省重点研发计划(乡村振兴科技创新提振行动计划)项目()山东省农业良种工程项目()山东省农业科学院农业科技创新工程项目()作者简介:房文文()女博士助理研究员主要研究方向为水稻抗病育种:.通信作者:张士永()男研究员主要从事水稻育种研究:.个抗稻瘟病基因在山东省地方水稻品种中的分布房文文王海凤郭涛姜艳芳薛芳张焕霞张士永(山东省农业科学院湿地农业与生态研究所/山东省水稻工程技术研究中心山东 济南)摘要:为进一步明确山东省地方水稻品种中抗稻瘟病基因(以下简称抗瘟基因)的分布情况
2、本研究利用、和 个抗瘟基因的功能标记对 个山东省地方水稻品种进行了分子检测 结果表明 和 在供试品种中的分布频率高达.和.其次是、和 分布频率分别为.、.、.、.和.分布频率较低的是、和 分布频率均为.供试品种中都未检出 和 在供试品种中检出 个抗瘟基因的品种数量最多占供试品种总数的.检出 个抗瘟基因的品种数量次之占.检出、个抗瘟基因的品种分别有、个另有 个品种未检出任意一个抗瘟基因 在遗传相似系数为.时可将 个品种聚为 类其中 个品种聚为一类 本研究初步明确了 个山东省水稻品种的抗稻瘟病基因分布情况可为进一步利用地方品种中的稻瘟病抗性基因培育广谱抗稻瘟病新品种提供科学依据关键词:水稻山东省地
3、方品种抗稻瘟病基因分子标记中图分类号:.文献标识号:文章编号:()(/).水稻是世界上的主粮作物之一近一半的人口以稻米为主食 稻瘟病是水稻生产上最重要的病害严重影响水稻产量和品质 山东省一般 年左右会暴发一次发病田块一般减产 严重的甚至超过 山东属黄淮海稻区以粳稻为主年均种植面积达 万公顷 稻瘟病的发病条件为气温 、相对湿度 以上临沂、日照等稻区水稻抽穗灌浆期的气候特点符合其发生流行的条件是山东省稻瘟病发生较重的地区 目前选育和合理种植抗病品种是控制稻瘟病流行最经济有效的途径 由于田间稻瘟病菌小种类型多样易发生变异一些抗病水稻品种连续种植 年后抗性就会丧失田间表现为感病从而造成减产随着水稻基因
4、组学和测序技术的迅速发展越来越多的抗稻瘟病基因被定位与克隆目前已被定位的抗瘟基因有 多个已克隆的抗瘟基因超过 个 抗瘟基因多为显性基因其作用方式多为通过与核苷酸结合位点富含亮氨酸重复序列蛋白()结合从而使病原菌失去侵染性 近年来抗瘟基因分子标记的开发主要为、标记为高效检测抗瘟基因奠定了基础 张亚玲等利用 个抗瘟基因标记检测了黑龙江省 个水稻主栽品种发现抗瘟基因、和 在供试品种中的出现频率为、和 的出现频率为 、和 的出现频率为 仅在个品种中被检测到 仅在 个品种中被检测到而、和 在供试品种中未检测到杨林浩等利用一套稻瘟病菌标准菌株和特异性分子标记相结合检测了吉林省 个主栽水稻品种发现、和 为吉
5、林省主栽品种中出现频率较高的抗瘟基因推测所有品种可能不含有、和 基因山东省作为重要的粳稻产区有着丰富的地方品种资源但有关这些品种资源的抗瘟基因分布未见报道 本研究利用、共 个抗瘟基因的分子标记对 个山东省地方品种进行抗瘟基因检测以初步明确这些品种的抗瘟基因组成为今后进一步挖掘和利用抗瘟基因、培育持久广谱抗瘟品种提供基因信息和数据支持 材料与方法.试验材料供试材料为 个山东省地方水稻品种见表均由山东省农业科学院湿地农业与生态研究所种质资源团队收集和保存均以常规方法栽培试剂 及 仪 器:十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵()购于生工生物工程(上海)股份有限公司 试剂北京全式金生物技术()有限公
6、司产品 核酸染料美国 公司产品 智能型生化培养箱、人工气候培养箱宁波江南仪器厂产品 型立式冰箱青岛海尔股份有限公司产品罗氏 实时荧光定量 仪 公司产品.水稻 提取剪取 段供试水稻品种的叶片(大小为)于 离心管中采用 法提取 具体步骤如下:()向装有供试水稻叶片的离心管中加 预热的 然后 温浴 ()冷却后加 氯仿异戊醇溶液(氯仿和异戊醇体积比为)混匀 /离心 吸 上清液加入等体积的异丙醇轻轻颠倒混匀后于 条件下沉淀 ()/、条件下离心 弃上清液加入 体积百分含量为的乙醇洗涤沉淀 次放入通风橱内吹干()加入 (/./.)溶解 使用核酸定量仪测量 浓度并将浓度调整为约/山 东 农 业 科 学 第 卷
7、 表 供试山东省地方水稻品种编号品种名编号品种名编号品种名编号品种名编号品种名编号品种名小黄稻塘稻秋旱稻北圆 号香稻大红芒竹秆青旱糯稻高秸水旱稻北圆 号水稻佃户屯乡 号大青秸汪稻高秸水旱稻北圆 号郯城野生稻石槐大青秸水牛皮旱稻紫皮水旱稻清水稻红皮高丽旱稻糯米大青秸水牛皮旱稻白芒子明水香稻红皮高丽旱稻糯米竹秆青木枪秆稻子小白屯旱稻水旱稻小壳旱稻小红芒旱稻白芒香粘稻老旱稻水旱稻旱粘稻旱稻子明水米旱稻香粘稻白砂米白米稻旱粘稻紫皮旱稻明水米旱稻香粘稻铁耙子粘稻白香糯秋白水稻粘旱稻青旱稻八月芒秃头红米稻紫秆旱稻蒋庄 号粘旱稻蓬莱稻乐陵旱稻短顶芒白米紫皮旱稻大长芒旱稻圆粒水稻蓬莱稻葫芦香稻水斗扬紫皮旱稻紫
8、颖稻半芒水稻蓬莱稻小雪稻大红芒范李庄 号保存待测.抗瘟基因分子标记本研究选用抗瘟基因、的分子标记进行试验其 特异性引物信息见表 所有引物均由华大基因有限公司合成 表 抗瘟基因的特异性引物引物名称引物序列()退火温度/.扩增荧光 反应体系:(含/)/./模板 ./正、反向引物各.用 定容至 荧光 扩增程序:预变性 变性 退火 个循环普通 反应体系:().水稻 .正、反向引物各.反应程序:预变性 变性 退火 (根据梯度 的结果选择最佳退火温度)延伸.(由扩增产物的长度决定)次循环 延伸 .琼脂糖凝胶电泳检测抗瘟基因、的扩增产物用 琼脂糖凝胶电泳检测 稳压电泳 然后在凝胶成像系统中拍照.检测抗瘟基因
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