一、高抗水稻白叶枯病新基因Xa-23转导超级杂交水稻技术探讨(论文文献综述)
杨大兵[1](2021)在《全基因背景分子选择改良水稻光温敏核不育系丰39S的病虫抗性》文中进行了进一步梳理水稻稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱是我国乃至世界稻区最重要的病虫害,对水稻产量和品质造成严重的危害。两系法杂交水稻是我国南方稻区籼稻杂种优势利用的主要途径之一,也是世界水稻杂种优势利用的发展方向,光温敏核不育系的抗性表现往往直接影响其所配两系法杂交水稻组合的抗性水平。利用已有主效抗病虫基因的聚合进行水稻病虫害抗性的遗传改良是最经济有效而绿色友好的病虫害防控方式。丰39S是合肥丰乐种业股份有限公司培育的籼型光温敏核不育系,具有不育性稳定、株型紧凑、分蘖力强、米质优等诸多特点,所配组合已经大面积推广,但不抗稻瘟病、白叶枯病及褐飞虱。本研究利用以回交育种为主线的全基因组背景分子选择技术,将稻瘟病抗性基因Pi2、白叶枯病抗性基因Xa7和Xa23、褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15精准地渗入到“丰39S”遗传背景中,首先创建携带不同抗性基因的单基因导入系,再通过基因聚合培育多抗的光温敏核不育系,获得了一系列以丰39S为遗传背景的抗稻瘟病、抗白叶枯病和抗褐飞虱的新不育系材料。主要研究结果如下:1、为了尽快改良丰39S对稻瘟病的抗性,首先利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本华1201S中的稻瘟病抗性基因Pi2快速地导入到丰39S的遗传背景中,创建出2个携带纯合Pi2基因的新株系DB16206-34和DB16206-38。用57个稻瘟病菌株进行的人工接种鉴定表明,DB16206-34和DB16206-38的苗瘟抗谱为94.70%,而受体亲本丰39S的苗瘟抗谱为18.30%;在湖北恩施和宜昌的稻瘟病病区自然诱发鉴定结果表明,新株系及所配的部分杂交组合的叶瘟和穗颈瘟抗性达到中抗以上,较丰39S及所配杂交组合的抗性明显提高。DB16206-34和DB16206-38的育性转换特性、主要农艺性状、稻米品质和所配组合的产量均与丰39S相似。其中DB16206-34被命名为“华634S”,作为抗稻瘟病不育系通过了湖北省农作物品种审定委员会组织的技术鉴定,所配组合“华634S/9311”和“华634S/丰香恢1号”作为抗稻瘟病两系杂交组合参加了湖北省和国家水稻区域试验。2、以携带Pi2基因的DB16206-172(DB16206-34的姐妹系)、携带Xa7基因的华1228S、携带Xa23基因的华1015S、携带Bph14和Bph15基因的华1165S为供体,与丰39S杂交、回交和全基因组背景分子选择,创建了Pi2基因位点插入片段567.0 kb、与丰39S遗传背景相似度99.85%的单基因导入系DBQ18071-414-3-3。用同样方法创建的Xa7、Xa23、Bph14、Bph15单基因导入系分别是DB17174-111-2、DB17207-217-244-8、DBQ18077-3-2-1和DBQ18080-61-407-1,插入片段长度688.4kb-1574.9 kb,与丰39S的遗传背景相似度99.82%-99.60%。抗性鉴定结果表明,DBQ18071-414-3-3(Pi2)抗稻瘟病,DB17174-111-2(Xa7)和DB17207-217-244-8(Xa23)抗白叶枯病,DBQ18077-3-2-1(Bph14)和DBQ18080-61-407-1(Bph15)中抗褐飞虱。生育期、主要农艺性状、稻米品质、育性转换特性均与丰39S相似。因此,可以将建立的单基因系用于后面的多基因聚合系的创建。3、通过将单基因导入系的相互杂交和对目标基因的前景选择,创建了携带Pi2+Xa7+Bph14+Bph15基因的多基因聚合系2个,编号是DB18128-19-164-2和DB18128-19-361-1,4个抗性基因的插入片段累加长度为3689 kb,与丰39S的遗传背景相似度为99.05%;携带Pi2+Xa23+Bph14+Bph15基因的多基因聚合系2个,编号是DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6,4个抗性基因的插入片段累加长度为3974 kb,与丰39S的遗传背景相似度为98.98%。将创建的多基因系用于后面的性状鉴定和组合测配。4、广东省农业科学院植保所的鉴定结果表明,DB18128-19-164-2、DB18128-19-361-1、DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6的苗瘟抗谱是94.12%-97.06%,受体亲本丰39S的苗瘟抗谱是35.29%。在湖北宜昌市远安县望家村稻瘟病区自然诱发鉴定表明,4个多基因聚合系的叶瘟是0级-2级、穗瘟发病率是0%-6%,丰39S的叶瘟是7级、穗瘟发病率是76%。以黄华占为父本与4个多基因聚合系配组的组合,叶瘟是0级-3级、穗瘟发病率是4%-9%,对照组合“丰39S/黄华占”的叶瘟是5级、穗瘟发病率是51%。在湖北恩施州两河村稻瘟病区自然诱发鉴定表明,4个多基因聚合系的叶瘟都是2级,穗瘟发病率是9%-15%,丰39S的叶瘟是8级,穗瘟发病率是100%。5、华中农业大学病圃人工接种PXO61、PXO99、ZHE173、GD1358、Fu J、YN24和He N11等7个白叶枯病菌株的鉴定表明,携带Pi2+Xa23+Bph14+Bph15基因的2个聚合系DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6以及它们与黄华占、五山丝苗配制的组合都高抗7个菌株。携带Pi2+Xa7+Bph14+Bph15基因的2个聚合系DB18128-19-164-2和DB18128-19-361-1抗PXO61、ZHE173、GD1358、Fu J和He N11等5个菌株,不抗其他2个菌株,它们所配的组合抗PXO61、ZHE173、Fu J和He N11等4个菌株,不抗其他3个菌株。而丰39S感6个菌株、中抗1个菌株He N11,丰39S与黄华占、五山丝苗配制的组合对7个菌株均表现感病。6、苗期褐飞虱鉴定结果表明,导入系DBQ18077-3-2-1(Bph14)表现为中抗褐飞虱,导入系DBQ18080-61-407-1(Bph15)和4个聚合株系DB18128-19-164-2、DB18128-19-361-1、DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6对褐飞虱表现为抗级。4个多基因聚合系与同时携带Bph14和Bph15基因的父本配制的杂交组合是抗褐飞虱的,但是与不携带Bph14和Bph15基因的父本配制的杂交组合表现为中抗褐飞虱。成株期褐飞虱鉴定结果表明,2个单基因导入系DBQ18077-3-2-1和DBQ18080-61-407-1、4个多基因聚合系以及它们所配的组合都是抗褐飞虱的。7、人工气候箱和武汉自然条件下分期播种的育性转换特性鉴定表明,单基因导入系和多基因聚合系的育性转换临界温度都是日平均温度22℃-23℃,稳定不育期81 d-86 d,与丰39S的育性转换特性完全一致。8、海南可育期的生育特性、产量、主要农艺性状和稻米品质鉴定表明,创建的导入系的平均播始历期99 d-101 d、单株粒重20.9 g-24.8 g、株高82 cm-88 cm、单株有效穗数9个-10个、平均穗长19 cm-20 cm、每穗总粒数138粒-162粒、结实率60%-73%、千粒重25 g-26 g、整精米率66%-69%、垩白粒率0.0%-0.5%、长宽比2.7-2.9、直链淀粉含量12%-13%、胶稠度89 mm-91 mm,经方差分析比较,各项指标与受体亲本丰39S都没有显着差异。在武汉不育期的生育特性观察表明,导入系的平均播始历期84 d-86 d、主茎叶片数14.0片-14.4片,株高85 cm-87 cm、单株有效穗数8个-9个、平均穗长24 cm-25 cm、每穗总颖花数175朵-192朵,柱头外露率24%-39%,也经方差分析比较,各项指标与受体亲本丰39S都没有显着差异。9、以4个多基因聚合株系DB18128-19-164-2、DB18128-19-361-1、DB18129-34-268-38和DB18129-34-303-6及丰39S为母本、4个两系恢复系五山丝苗、HB17004-7-88、黄华占和HB17010-180-171-1为父本配制了杂交组合,分别在海南和武汉育种试验站进行了3次重复的比产试验结果表明,在海南的小区平均单株产量33 g-39 g,在武汉的小区平均单株产量49 g-51 g。方差分析结果表明,多基因聚合系所配组合的产量与丰39S所配组合的产量没有显着差异。导入系的产量一般配合力与受体亲本丰39S没有差异。综上,通过全基因组背景分子选择育种策略,已经将Pi2、Xa7、Xa23、Bph14和Bph15等不同抗性类型的基因精准地导入到丰39S遗传背景中。培育出来的多基因聚合系的遗传背景与丰39S高度相似,稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性明显提高,育性转换特性、生育特性、开花习性、主要农艺性状、稻米品质、产量配合力都与受体亲本丰39S没有显着差异。实现了本研究提出的研究目标,创建的多基因导入系可以替代丰39S用于培育“三抗”的两系杂交水稻新组合。本研究是第一个利用全基因组背景分子选择技术、精准地进行多基因渗入、定向改良多个性状的育种案例。
李传旭[2](2021)在《多抗转基因水稻的培育及不同病虫害抗性基因聚合后抗性评价研究》文中认为杂草和病虫害严重威胁着水稻的生产,一旦发生会造成水稻大幅度减产进而造成严重的经济损失。目前防治水稻杂草和病虫害最经济、环保的方法是培育并种植对除草剂和病虫害有抵抗能力的品种。将多个病虫害抗性基因通过基因工程的手段转入水稻品种中,能够增强水稻对除草剂和多种病虫害等的抵抗能力。一方面目前很少有对除草剂、螟虫、褐飞虱、白叶枯病和稻瘟病均有抗性的水稻品种通过基因工程的手段被培育出来。另一方面,不同病虫害抗性基因在水稻中共表达是相互促进增强抗性还是相互拮抗减弱抗性的相关研究报道也比较少。本研究利用一个高效的多基因组装系统将人工合成的除草剂抗性基因I.variabilis-EPSPS*搭配Ubiquitin启动子、白叶枯病抗性基因Xa23*搭配自身启动子PXa23、褐飞虱抗性基因OsLecRK1*搭配Ubiquitin启动子、褐飞虱抗性基因Bph14*搭配CaMV35S启动子、螟虫抗性基因Cry1C*搭配Ubiquitin启动子和稻瘟病抗性基因Pi9*搭配CaMV35S启动子组装到一个TAC载体上,随后将T-DNA区里面所有的病虫害基因利用农杆菌介导的遗传转化方法转入水稻品种Zhonghua11中从而得到了一个农艺性状良好的多抗性转基因水稻材料(“Multi-Resistance Rice,MRR”)。同时,我们构建了相应的单基因转化材料(OE-Cry1C*,OE-Bph14*,OE-Pi9*和ZZ-Xa23*)用于对照。通过对多基因转化材料和单基因转化材料的抗性鉴定以及RNA-seq分析,初步探究了不同病虫害抗性基因共表达存在的互作及其分子机理。主要结果和结论如下:1.依据野生稻来源的病虫害抗性基因序列,将对褐飞虱具有抗性的基因Bph14*和OsLecRK1*、对白叶枯病具有抗性的基因Xa23*以及对稻瘟病具有抗性的基因Pi9*依据栽培稻的密码子偏爱性进行了人工合成。2.利用多基因组装系统TGSII将人工合成的I.variabilis-EPSPS*、Cry1C*、Pi9*、Bph14*、OsLecRK1*和Xa23*搭配相应的启动子组装到一个TAC载体上并通过农杆菌介导的方法转化到粳稻品种ZH11中,得到了一个农艺性状良好的多抗性转基因水稻(“multi-resistance rice”)材料。3.多抗性转基因水稻(“multi-resistance rice”)材料中转入的6个基因能够稳定遗传并且正常表达。4.抗性鉴定结果表明,相比于野生型材料Zhonghua11,多抗性水稻材料的草甘膦、螟虫、褐飞虱、白叶枯病和稻瘟病的抗性得到了显着增强。5.在喷施农药控制病虫害不发生的条件下,MRR和Zhonghua11的农艺性状考查结果表明,虽然MRR在株高和穗长等农艺性状上与对照Zhonghua11存在一些差异,但在单株产量上两者之间没有显着性差异。6.在病虫害严重发生的条件下,MRR和Zhonghua11的农艺性状考查结果显示,MRR的产量显着高于Zhonghua11,说明MRR在田间能有效的抵抗病虫害的侵袭从而避免减产。7.多基因转化材料与单基因转化材料的抗性鉴定结果表明,多基因转化材料的病虫害抗性比相应的单基因材料更高,说明不同的病虫害抗性基因之间存在协同作用从而增强了多基因转化材料的病虫害抗性。8.多基因转化材料和单基因转化材料的RNA-Seq分析结果表明,相比于单基因转化材料,多基因转化材料中病虫害诱导的水稻免疫反应相关基因上调倍数更高。我们推测不同病虫害抗性基因同时表达后,相互之间存在协同作用从而使水稻产生更加强烈的抗性反应从而增强抗性。以上研究结果表明:利用多基因转化策略能够快速培育能抵抗多种生物胁迫的水稻品种从而经济有效的防治有害生物。我们培育的多抗转基因水稻对草甘膦、螟虫、褐飞虱、白叶枯病菌和稻瘟病菌都表现出良好稳定的抗性。在病虫害严重发生的田间条件下,MRR材料能抵御病虫害的侵袭从而避免产量损失,具有很好的应用价值。利用转录组分析的手段初步探究了抗性基因共表达相互作用的分子机理,即不同病虫害抗性基因同时表达后,相互之间存在协同作用从而使水稻产生更加强烈的抗性反应从而增强抗性。为以后其他作物合理搭配抗性基因组合更好的培育多抗性转基因作物提供指导思路。
刘志超[3](2020)在《水旱栽培模式下海南山栏稻对白枯病抗性鉴定与评价》文中提出水稻白叶枯病(Rice bacterial blight,BB)是世界范围内的细菌性病害,由革兰氏阴性菌黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引起,在高温、高湿环境下易爆发,严重影响我国南方稻区的水稻生产。诸多研究表明,培育和种植含有广谱性抗病基因或多抗病基因组合型品种是目前防治白叶枯病的最有效方式之一。山栏稻是一系列具有特殊农艺性状的海南特有旱稻品种。目前山栏稻种植一般采用旱作模式,但在传统旱作栽培模式下产量较低,而在改为水作栽培模式时,产量相对旱作会大幅增加。旱作时白叶枯病不易传播,改为水作后白叶枯菌易随水传播的特点势必会导致白叶枯病易发和多发。为了研究山栏稻水作模式下对白叶枯病抗性的特点,我们从诸多海南山栏稻种质资源中选取了17个品种,用分子标记技术鉴定各品种所含抗病基因型,并分别在大田、温室大棚内设置水作、旱作两种栽培模式鉴定不同品系的白叶枯病抗性。在大田处理组中观察山栏稻在不同模式下对试验区自然界菌种的抗性差异及产量变化,在温室处理组中检测山栏稻在不同模式下对菲律宾白叶枯病菌小种P6(PXO99)、P7(PXO145)的接种抗性表现,同时观测不同模式下其植株的叶片长宽比、叶维管束结构等性状,分析可能影响山栏稻对白叶枯病抗性的各种因素。本研究结果将为寻找山栏稻中对白叶枯病有效的抗病基因型、选择适宜推广的山栏稻品种和相应的高产栽培方式提供参考依据。主要研究结果如下:(1)大田试验条件下,在分蘖期测得17个山栏稻品种水作模式下的总感病指数比旱作高50.75%,但两种模式下最终总产量相近。其中12个品种水作时对试验区自然白叶枯病菌种感病指数高于旱作,自然抗性较差,但所有供试品种水作模式下的总产量仍比旱作高3.05%。(2)温室试验条件下,在17个山栏稻品种分蘖初期接种2个菲律宾小种,所有供试品种接种P6后,水作模式下仅有1个供试品种表现抗病,另外8个品种中抗,8个品种感病;旱作模式下2个品种表现抗病,3个品种感病。接种P7后,水作时抗病、感病品种的数量分别为7个和2个,旱作时抗病品种高达9个,仅1个品种感病。可见,山栏稻在旱作时的接种抗性较强,水作时接种抗性较差,且大部分品种对P7的抗性强于P6。(3)利用目前已成功克隆的白叶枯病抗病基因Xa1、xa13、Xa21和Xa27开发的分子标记,对试验材料进行了抗病基因型鉴定。结果表明,供试的17个品种中,有16个品种含有Xa1基因,5个品种含有Xa27基因,所有品种均不含xa13、Xa21基因,不同品种对白叶枯病菌有不同程度抗性。但不含上述抗性基因的品种昌山麻糯亦有较好的抗性表现,推测该品种含有其他本试验未检测到的抗白叶枯病基因。(4)温室组中旱作模式下植株叶长宽比仅与接种P7小种后的抗性呈显着正相关,在旱作时叶片越细长的品种对P7抗性越强。而水作时植株叶长宽比与山栏稻对P7抗性不相关;旱作、水作两种模式下叶长宽比与对P6的抗性都不相关。(5)丙二醛(Malondialdehyde,MDA)与抗病性相关。选取4个品种进行测试,发现未接种白叶枯病菌P6前,叶片丙二醛含量较低,旱作略高于水作;接种P6小种后,旱作模式下叶片丙二醛含量上升,且上升速度高于水作。
梅琼[4](2019)在《高抗水稻白叶枯病相关新基因的克隆及抗病机制研究》文中进行了进一步梳理水稻白叶枯病是由Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的一种毁灭性病害,可造成水稻大量减产。抗病品种的利用是一种经济且对环境友好的防治手段,但是其前提是需要不断挖掘新的抗白叶枯病基因资源并明确抗病基因功能。本研究利用前期诱变获得的广谱高抗白叶枯病的水稻类病变突变体hpil3开展了抗病目标基因定位、克隆,蛋白组学,目标基因的互作基因筛选等相关研究,同时对疣粒野生稻中RCA在抗白叶枯病中的作用机理进行了研究。主要研究成果如下:利用hpil3和其野生型大粒香水稻通过基于重测序的图位克隆策略成功定位并克隆了该突变体的目标基因。该基因定位在4号染色体的20-22Mb区域内,进一步筛选得到7个候选的基因。通过对突变位点的验证和生物信息学分析最终确定了一个可能性较大的候选基因。转基因功能互补验证结果表明,该野生型基因成功使hpil3的表型恢复为野生型并丧失了对白叶枯病的抗性,从而确证了该候选基因就是hpil3的目标基因。通过实时荧光定量PCR发现hpil3中病程相关基因PR1a、PR1b、PR5、PR10表达量显着高于其野生型大粒香(DLX),而PR9略高于DLX;未接病菌的hpil3体内的HPIL3表达量显着高于野生型,这可能是由于基因突变导致的功能丧失从而使植株提高了该基因的表达量;突变体中HPIL3的表达量受白叶枯病菌诱导表达,且接菌后该基因表达量迅速升高,分析认为该基因与水稻抗白叶枯病具有相关性。对hpil3和DLX不同叶位进行荧光差异双向凝胶电泳结合质谱分析鉴定了291个差异表达倍数≥1.5倍且t-test≤0.05的蛋白,其中74个蛋白上调,217个蛋白下调。这些蛋白功能涉及氨基酸/蛋白代谢和修饰、光合作用、核苷酸代谢、防御相关、能量代谢、糖代谢、氧化还原等。进一步的数据分析显示hpil3多种主要的代谢途径如光合作用、糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径、卡尔文循环相关酶的表达量大多跟hpil3类病变表型发生程度呈负相关。一些抗病相关蛋白如PR10、14-3-3蛋白上调,而负调控细胞凋亡的AAA-type ATP酶下调,同时抗氧化的酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)上调,这些结果表明hpil3植株体内产生了抗性反应,与此同时各种相关代谢途径也受到影响,为了保持细胞稳态,ROS清除系统也在发挥积极的作用。采用酵母双杂交筛选到四个hpil3目标基因的互作基因。这些互作基因经过了基因全长的酵母双杂验证。其中质体蓝素和光系统Ⅱ的23kDa多肽是叶绿体蛋白。另外两个蛋白其中一个是包含C末端结构域的YL1核蛋白和一个胁迫应答蛋白。推测hpil3目标基因的突变导致编码蛋白不能与相关蛋白互作从而介导了下游抗病信号途径的激活。接种Xoo的疣粒野生稻产生的大量H2O2可诱导叶片内RCA与类囊体膜的结合。本研究发现接种Xoo会诱导疣粒野生稻发生H2O2的迸发,且氧化迸发的时间段和RCA从叶绿体基质向类囊体膜转移的时间段高度吻合,这暗示了二者存在某种关系。H2DCFDA染色试验发现生成的H2O2积累在叶片的叶绿体。进一步体外实验表明H2O2可诱导疣粒野生稻RCA的转移,且这种转移是疣粒野生稻特异的,混合疣粒野生稻和栽培稻大粒香得叶绿体组分不会发生这种转移。综上所述,本文利用基于二代基因组测序的图位克隆策略,克隆了并通过转基因功能互补确证了hpil3的目标基因,结果表明HPIL3的突变和功能缺失导致了水稻叶片类病变表型,既HPIL3负调控水稻叶片细胞程序性死亡和类病变表型;实时荧光定量PCR研究结果表明hpil3叶片多个抗病相关基因显着上调;蛋白质组学的研究表明HPIL3通过多种途径参与调节水稻类病变的形成;进一步通过酵母双杂交筛选获得了HPIL3的4个候选互作基因;疣粒野生稻可能通过核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco activase,RCA)与类囊体膜的结合从而避免其受到激增的H2O2伤害,说明RCA除了我们通常所知的调节光合作用外也可能在疣粒野生稻抗Xoo中发挥作用。本研究为水稻抗白叶枯病机制的深入研究以及水稻抗病育种提供了重要的基因资源和前期理论基础。
李定琴,钟巧芳,曾民,陈越,王波,程在全[5](2017)在《水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展》文中研究指明白叶枯病是水稻生产上主要的细菌性病害之一,严重影响水稻的产量和品质。传统的化学防治和生物防治法收效甚微,利用抗病基因培育抗病品种是最经济、有效和环保的途径。截至目前,从栽培稻和野生稻中鉴定的抗白叶枯病基因有40个,其中32个已被定位,9个已被分离克隆。本文对这些抗白叶枯病基因的定位、克隆、基因特征和作用方式进行了介绍,重点对这些基因在生产上的应用进行了综述,并对水稻白叶枯病抗病育种做出了展望。
蒋春苗[6](2017)在《白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的研究》文中研究表明水稻是我国主要粮食作物,而水稻白叶枯病(Bacterial Blight,BB)是世界水稻生产中最严重的细菌性病害。利用白叶枯病抗性基因培育抗病水稻品种进行生产应用是防治水稻白叶枯病最经济、有效的方法。由于栽培稻抗白叶枯病遗传基础狭窄,从中发掘高抗白叶枯病基因数量有限,因而急需发掘新的抗性资源。现有的研究表明,药用野生稻中存在高抗白叶枯病的居群,从中鉴定和发掘新的白叶枯病抗性基因对水稻白叶枯病抗性育种具有十分重要的意义。本研究对云南4个药用野生稻代表性居群进行了系统的抗病性鉴定,筛选出了对7个代表性的强致病菌生理小种抗性最强的云南临沧耿马居群作为抗白叶枯病基因发掘的抗性资源,以对其致病力最强的PX099和最弱的C5两个生理小种,分别对其进行胁迫处理后作RNA-seq;比较分析了接菌处理前后及PX099与C5处理之间的差异表达基因;以及这些差异表达基因的功能和在植物抗病反应相关的代谢途径中的定位;筛选获得了一大批抗病候选基因;建立了抗病候选基因功能验证的转基因技术体系,以期为药用野生稻高抗白叶枯病基因发掘奠定基础。主要研究结果如下:1.通过对云南药用野生稻4个居群进行了白叶枯病抗性的系统鉴定,明确了云南药用野生稻白叶枯病抗性的特点,发现云南临沧耿马居群抗病能力最强;4个药用野生稻居群的叶片组织结构间未发现差异结构,且均没有目前已分离克隆的9个水稻白叶枯病抗性基因,但分别含有白叶枯病抗性基因xa5、xa13和Xa3/Xa26的等位显性Xa5、显性Xa13以及隐性xa3/xa26基因或同源基因,并从4个居群中分离克隆了这3个同源基因,将其命名为OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26。在病原菌PXO99和C5胁迫的24 h、48 h、72 h、96 h、120 h,OoXa5表达水平不受影响,但OoXa13和Ooxa3/xa26基因表达水平显着下调,尤其是在云南耿马居群中的表达被强烈抑制;OoXa13基因可以通过下调自身的表达量,提高药用野生稻对白叶枯病菌的抗性。推测药用野生稻可能含有新的抗白叶枯病基因或新的抗病分子机理。2.获得了高质量的白叶枯病菌PXO99和C5胁迫48 h的药用野生稻转录组数据。实验共获得154,395个unigenes,通过pfam数据库比对,有78,411个unigenes具有功能结构域,在NR、GO、COG、KEGG中共有81,887个unigenes获得注释;将药用野生稻unigenes分别映射到93-11籼稻和日本晴粳稻基因组上,其中131,616个和132,478个unigenes可分别比对到93-11和日本晴基因组的12条染色体上,共有3,988个unigenes没有获得比对。对3,988个unigenes进行功能注释后发现,其中874个unigenes注释为NA,1,770个unigenes没有获得任何注释结果,这些基因极有可能是药用野生稻特有基因。3.通过白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析,首次获得了大量云南药用野生稻抗白叶枯病分子调控的数据。一是差异表达基因在抗病相关代谢途径上的定位与调控数据,鉴定了药用野生稻特有的RAR1基因介导的植物-病原菌互作途径的HR和GID2介导的GA信号通路,表明药用野生稻抗病代谢通路的调控方式比水稻更多样化,暗示了其可能存在新的抗白叶枯病分子机制。二是鉴定了多个与已知抗病相关的基因;鉴定分析了已报道的水稻白叶枯病抗性基因、PR基因、植保素合成基因在PX099和C5胁迫后的表达水平变化;鉴定了 22个没有任何注释结果且比对不上栽培稻基因组的极有可能是药用野生稻特有的抗病相关基因。三是首次系统鉴定了 89个药用野生稻编码WRKY转录因子的基因(OoWRKY),并根据WRKY结构域个数和锌指结构类型,将89个OoWRKY基因分成了Ⅰ组(Ⅰa和Ⅰb亚组)、Ⅱ组(Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd、Ⅱe亚组)、Ⅲ组;探讨分析了 8个差异表达极显着的OoWRKY基因在病原菌PXO99和C5胁迫下不同时间点的表达水平及其在根、茎、叶、花器官的特异性表达,初步明确了这些基因在药用野生稻抗白叶枯病中的作用。四是发现了一批药用野生稻特有基因和特异性抗病候选基因。为探讨药用野生稻抗白叶枯病分子机制、演化和新抗性基因发掘奠定了基础。4.转基因验证了 6个药用野生稻抗病候选基因(OoSCOP、OoHLH、Oo WRKY 71、OoSANT、Oo76183、Oo92082)功能,获得T1代转基因植株共151株,为发掘药用野生稻抗白叶枯病特异新基因奠定了基础。总之,本研究认识了云南药用野生稻白叶枯病抗性的特点;首次较为系统地探讨了药用野生稻抗白叶枯病分子机制;发现和筛选了一批药用野生稻特有基因和特异性抗病候选基因,并建立了转基因功能验证技术体系。为药用野生稻抗白叶枯病新基因发掘奠定了基础。
刘峰,梁青,陈伟雄,梁继生,陈玉英,陈雪瑜[7](2015)在《分子标记技术改良水稻白叶枯病抗性研究进展》文中研究表明在前人的水稻白叶枯病分子育种研究基础上,综述了白叶枯病抗性基因的发掘和分子标记辅助选择改良水稻白叶枯病抗性的应用,并做了小结和展望。
梁云涛[8](2015)在《水稻复合回交导入系群体高产、抗病性评价筛选及相关性状的QTL定位》文中研究指明随着经济的快速发展和人口的增加,与此同时耕地却不断减少,如何确保粮食安全成为当前我国面临的巨大挑战。作为主要的粮食作物,水稻在包括我国在内的许多国家和地区广泛种植。在种植栽培过程中,水稻受到多种生物和非生物胁迫因素的影响。其中,稻瘟病和白叶枯病是最具危害性的两大水稻病害。由于“绿色超级稻”品种具有能够克服多种生物和非生物胁迫的优良特性,因此,培育“绿色超级稻”为解决这一难题提供了新的途径。当前,选育具有高产、稳产特性的“绿色超级稻”品种已成为我国许多育种家的主要目标。在过去7年时间里,通过中国农业科学院与国际水稻所(IRRI)的合作,采用新的育种策略,培育了8个BC1世代黄华占导入系群体,共496个株系。培育出的黄华占导入系群体材料具有高产、耐旱、耐淹以及耐盐等多种优良特性。近年来,黄华占导入系一直在亚洲和非洲的许多国家种植,进行表型性状评价。通过由我国政府和“比尔及梅林达·盖茨基金会”联合资助的科研项目“为亚洲和非洲资源贫瘠地区提供绿色超级稻”,已有部分导入系优良株系作为新的“超级稻”品种在多个国家推广应用。而本研究包括两方面内容。第一部分研究内容包括:(1)分析评价黄华占导入系群体在广西南宁的产量表现,以及对当地稻瘟病和白叶枯病优势生理小种的抵抗能力;(2)鉴定筛选对稻瘟病和白叶枯病表现广谱抗性的高产优良株系,为选育适应广西种植的“绿色超级稻”新品种做好材料准备;(3)利用黄华占导入系的全基因组测序数据,通过全基因组关联分析(GWAS),定位挖掘黄华占导入系中控制产量性状及抗稻瘟病和白叶枯病的基因/QTL。第二部分研究是利用以杂交稻恢复系测253和桂649为轮回亲本的两套导入系群体进行稻瘟病抗性和杂种优势评价,并定位挖掘控制稻瘟病抗性的基因/QTL。研究已获得如下结果:1、方差分析显示,各黄华占导入系群体间以及群体内不同株系间的产量表现存在显着差异。同时,株系与环境间(G×E)的互作对导入系的产量表现也产生明显影响。在南宁下半年晚造种植条件下,黄华占导入系群体HHZ9(IR50)和HHZ17(CDR22)的平均产量最高,而导入系群体HHZ11(IR64)的平均产量则最低;在南宁上半年早造种植条件下,黄华占导入系群体HHZ19(PSBRc28)的平均产量最高,而群体HHZ8(Phalguna)的平均产量最低。在南宁早造和晚造环境条件下,从黄华占导入系群体中分别筛选到产量显着优于轮回亲本的高产株系96和58个。其中,有18个株系在两个环境条件下均表现高产。利用分属A、B和C类群的8个稻瘟病菌株进行苗期抗性鉴定,结果从黄华占导入系群体中鉴定到广谱抗病(≥5个菌株)株系19个。其中,来自HHZ12(Teqing)群体的广谱抗病株系数量最多(11株),其次为HHZ5(OM1723)群体(7株)。另外,在成株期鉴定评价黄华占导入系对白叶枯病的抗性表现,结果获得高抗2个当地优势菌株的抗病株系11个。最终,共获得黄华占导入系优良株系30个,包括高产、抗稻瘟病优良株系27个,以及高产、抗白叶枯病优良株系3个。2、黄华占导入系的白叶枯病抗性鉴定中,对GXO323菌株,HHZ19(PSBRc28)群体抗性表现最好,平均病斑长度最短,HHZ17(CDR22)群体抗性表现最差;对K74菌株,HHZ8(Phalguna)和HHZ11(IR64)群体的平均病斑长度最短,而HHZ5(OM1723)群体的平均病斑长度最长。3、从黄华占导入系群体中检测到影响产量及相关性状的QTL47个,以及控制稻瘟病抗性的基因/QTL11个,和控制白叶枯病抗性的基因/QTL12个。这些基因/QTL位点分布在水稻所有12条染色体上。4、从测253和桂649回交导入系群体中筛选到穗期抗稻瘟病的株系47个,以及在苗期和穗期均高抗稻瘟病的株系21个。然后,结合导入系杂种优势评价分析,最终获得抗穗颈瘟、具有优良特殊配合力的株系2个,以及兼抗苗瘟和穗颈瘟、并具有优良特殊配合力的株系2个。5、采用导入系选择法,在爷驼崽/桂649导入系群体中检测到5个抗稻瘟病基因/QTL,它们分别分布在1、2、3和9号染色体上。上述研究结果显示,采用回交育种策略,通过严格的性状筛选,结合基因型和表型评价分析,不仅可以有效进行水稻的育种改良而且还能挖掘到控制水稻重要性状的基因/QTL。
闫成业[9](2013)在《基因聚合改良水稻恢复系先恢207和R1005的抗性》文中研究说明病虫害一直是影响水稻高产、稳产的重要因素之一,其中稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、褐飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟等是水稻的主要病虫害,危害面积及造成产量损失均排前列。据全国农业技术推广服务中心(NATESC)统计信息显示,2010年和2011年全国水稻重大病虫害累计发生总面积分别达到8857万hm2次和9523万hm2次。这些病虫害的发生害严重影响稻米产量、品质及其商业价值。众多的研究证明,选育抗病虫品种是最经济、最有效的方法。本研究通过杂交及回交,并结合分子标记辅助选择(MAS)和基因聚合技术,将白叶枯病抗性基因Xa7、Xa21、Xa23以及抗螟虫基因cry1C*渗入到水稻恢复系先恢207中;将稻瘟病抗性基因Pi9、白叶枯病抗性基因Xa23、褐飞虱抗性基因Bph14及Bph15、螟虫抗性基因cry1C*分别渗入到水稻恢复系R1005中,培育新的抗病虫恢复系。将选育的新株系与不育系配制杂交组合,并进行抗性鉴定、主要农艺性状、产量和稻米品质的比较试验与分析,获得以下研究成果:1.获得了携带Xa7、Xa23、 Xa7+Xa21、 Xa7+Xa23基因的先恢207背景改良株系各2个、携带Xa21基因的改良株系1个。接种7个白叶枯病菌进行抗性鉴定表明:携带Xa7基因的株系和杂交组合抗PXO61、GD1358、ZHE173、 YN24、 FuJ等5个菌株,携带Xa21基因的株系和杂交组合抗PX06、 PXO99、 GD1358、 ZHE173、 YN24、 FuJ等6个菌株,携带Xa7+Xa21基因的株系和杂交组合对7个菌株均表现中抗、抗病或高抗,携带Xa23基因和携带Xa7+Xa23基因的4个株系和杂交组合对7个菌株均表现抗病或高抗。初步筛选出2个携带Xa7基因的组合金23A/CY10012-2及金23A/1436、1个携带Xa7+Xa21基因的组合金23A/CY10004-7,分别抗5个、6个和7个白叶枯病菌株,且产量、稻米品质和生育期均与金优207相似。2.获得了1个携带Xa21+cry1C*基因、2个携带Xa7+Xa21+cry1C*基因、5个携带Xa7+Xa23+cry1C*噬因的先恢207背景改良株系。8个株系及其配制的杂交组合对7个菌株的抗性均有明显提高,其中携带多基因的株系及杂交组合,抗性和抗谱优于单基因株系及杂交组合。杂交组合的CRY1C*蛋白表达量低而稳定,全生育期不防治的栽培条件下,不受螟虫的危害。初步筛选出1个携带Xa21+cry1C*基因的组合金3A/CY10034-8(千粒重高于金优207)、2个携带Xa7+Xa21+cry1C*基因的组合金23A/CY10038-1、金23A/CY10039-1,单株产量比金优207明显提高,稻米品质和主要农艺性状基本与金优207相似。3.获得了61份分别携带Xa23、Bph14+Bph15、 cry1C*基因的R1005背景改良株系。携带Pi9基因株系CY11705-38和CY11707-6的主要农艺性状、产量、稻米品质基本与R1005相似,在恩施和远安进行稻瘟病抗性鉴定表明2个株系的稻瘟病抗性明显提高;配制的组合Q2A/CY11705-38、 Q2A/CY11707-6、川农1A/CYl1705-38、川农1A/CY11707-6的主要农艺性状、产量、稻米品质分别与对照Q2A/R1005、川农1A/R1005相似,稻瘟病抗性也明显提高。其中携带Xa23基因株系CY11701-4及组合Q2A/CY11701-4、川农1A/CY11701-4对接种的7个菌株(PXO61、 PXO99、GD1358、 ZHE173、 HeN11、 YN24和FuJ)均表现高抗水平。经主要农艺性状、产量及主要稻米品质指标分析,CY11701-4与R1005没有显着差异,Q2A/CY11701-4与对照Q2A/R1005、川农1A/CY11701-4与川农1A/R1005的主要农艺性状没有显着差异,但产量显着提高。3个携带Bphl4+Bphl5基因纯合株系(CY11711-14、 CY11712-5、 CY11714-100)的苗期接虫鉴定和成株期田间自然诱发鉴定,3个株系对褐飞虱表现高抗水平。对育成的3个株系与3个不育系配制杂交组合进行苗期褐飞虱抗性鉴定,结果显示Bphl4、 Bphl5基因在杂合状态下抗性不如纯合状态,表现不抗褐飞虱。表明恢复系具有抗性,而不育系不抗杂交组合,不能明显提高其配制出杂交组合的褐飞虱抗性。
董晓菲[10](2012)在《水稻恢复系HR15的白叶枯病和广恢998的螟虫抗性改良研究》文中指出水稻白叶枯病在世界各大稻区均有发生,是水稻生产上三大病害之一,发生该病害将严重影响水稻的生产和米质。螟虫(即稻纵卷叶螟、二化螟和三化螟)是危害我国水稻生产的主要鳞翅目害虫,我国2011年螟虫危害发生面积达5000多万亩,由此导致几十亿的经济损失。当前,选育抗病虫杂交水稻组合最有效的方法是利用转基因、分子标记辅助选择(MAS)等技术来改良水稻的抗病虫性。本研究运用杂交、回交的育种方法,结合MAS技术,分别将供体亲本CBB23和T1c-19中的抗病基因Xa23和抗虫基因cry1C*转入三系杂交稻恢复系HR15和广恢998中,其目的是改良杂交水稻亲本的白叶枯病和螟虫抗性,培育新的抗病虫恢复系,通过田间组合测配和优势鉴定,选出优质、高产、抗性好的新组合。主要研究结果有:1、运用MAS技术和杂交回交转育法,通过1次杂交,3次回交和多次自交,将Xa23基因转入到水稻恢复系HR15中,选育出了含Xa23基因的新株系10个。使用7个白叶枯病菌株(PXO61、PXO99、ZHE173、GD1358、FuJ、HeN11和YN24)对育成的含有Xa23抗性基因的新株系进行田间人工接种抗性鉴定。结果表明所选育的10个新株系全部表现抗或高抗白叶枯病。用10个改良株系与博Ⅱ A、天丰A和巨风A配制了30个杂交组合,抗性鉴定结果表明,除了个别组合表现中抗以外,大部分组合都表现抗或高抗白叶枯病。2、对改良选育的10个抗白叶枯病新株系与受体亲本HR15的主要农艺性状和稻米品质进行分析,结果表明,大多数新株系的个别主要农艺性状与受体亲本有显着差异,其中株系XFQ10004-4所有农艺性状都与受体亲本没有差异,并命名为华恢23。以XFQ10004-4为父本配制的杂交组合博Ⅱ A/XFQ10004-4,命名为博Ⅱ优23,作为博Ⅱ优15的替代组合,正在申请海南省区域试验。3、运用MAS技术和杂交回交转育法,通过1次杂交,3次回交和多次自交,将cry1C*基因转入到水稻恢复系广恢998中,选育出了含cry1C*基因的新株系4个。对广恢998改良选育的含有cry1C*基因的4个新株系及其所配的杂交组合,在田间进行自然条件下的螟虫抗性鉴定结果表明,改良株系和杂交种并没受到螟虫的危害,抗性达到100%,但是未改良的对照稻纵卷叶螟卷叶指数在12-20%。同时对广恢998的改良株系和广抗13A配制的杂交组合进行Bt蛋白含量测定,结果表明,抗虫株系的Bt蛋白都能表达,即改良株系能正常表达抗虫基因cry1C*,同时也验证了抗性调查结果的可用性和正确性。4、对改良选育的4个抗螟虫新株系与受体亲本广恢998的主要农艺性状和稻米品质进行分析,结果表明新株系的主要农艺性状与受体亲本广恢998相差不大,其中新株系XFQ10072-5和XFQ10072-33的农艺性状总体上比广恢998好;但新株系的稻米品质都没有广恢998好。对杂交组合进行农艺性状和产量竞争优势分析,株系XFQ10072-33与各不育系所配组合最好,尤以组合巨风A/XFQ10072-33最佳。
二、高抗水稻白叶枯病新基因Xa-23转导超级杂交水稻技术探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高抗水稻白叶枯病新基因Xa-23转导超级杂交水稻技术探讨(论文提纲范文)
(1)全基因背景分子选择改良水稻光温敏核不育系丰39S的病虫抗性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 水稻光温敏核不育系的研究进展 |
1.2.1 水稻光温敏不育系的发现与育性转换特性研究 |
1.2.2 水稻光温敏核不育系不育基因的定位与克隆 |
1.2.3 水稻光温敏雄性不育基因的分子机理研究 |
1.2.3.1 水稻光敏不育基因克隆与调控机理 |
1.2.3.2 水稻温敏不育基因的克隆与调控机理 |
1.2.4 其他类型的光温敏不育基因的分子机制 |
1.3 水稻稻瘟病研究进展 |
1.3.1 稻瘟病菌的生理小种鉴别体系的建立 |
1.3.2 水稻稻瘟病抗性基因的研究进展 |
1.4 水稻白叶枯病研究进展 |
1.4.1 白叶枯病发生的基本概况 |
1.4.2 水稻白叶枯病抗性基因的研究进展 |
1.5 水稻褐飞虱的研究进展 |
1.5.1 褐飞虱的生物型研究 |
1.5.2 水稻抗褐飞虱基因的研究进展 |
1.5.2.1 褐飞虱抗性资源概况与抗性基因的定位和克隆 |
1.5.2.2 褐飞虱抗性基因的功能及分子机制研究 |
1.6 水稻抗病虫基因聚合育种的研究进展 |
1.6.1 同类抗性基因的聚合育种研究 |
1.6.2 不同类抗性基因的聚合育种研究 |
1.7 全基因组选择策略及其在水稻遗传改良中的应用 |
1.7.1 全基因组背景分子选择策略 |
1.7.2 全基因组背景选择在水稻育种中的应用 |
1.8 本研究的目的与意义 |
第二章 分子标记选择改良丰39S的稻瘟病抗性 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 供试水稻材料 |
2.2.2 回交和分子标记选择的技术路线 |
2.2.3 用于目标基因和背景选择的分子标记 |
2.2.4 DNA提取、PCR扩增和检测 |
2.2.5 稻瘟病抗性鉴定 |
2.2.6 人工气候箱育性转换特性鉴定 |
2.2.7 武汉自然条件下的花粉育性动态观察 |
2.2.8 生育特性观察、主要农艺性状考察和稻米品质分析 |
2.2.9 开花习性观察 |
2.2.10 组合测配及杂交组合的优势鉴定 |
2.2.11 数据分析与计算 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 受体亲本丰39S与供体亲本华1201S的遗传背景多态性分析 |
2.3.2 抗稻瘟病新不育系株系的选育过程 |
2.3.3 稻瘟病抗性鉴定结果 |
2.3.3.1 新不育系株系的稻瘟病自然诱发鉴定结果 |
2.3.3.2 新不育系株系所配杂交组合的稻瘟病自然诱发鉴定结果 |
2.3.3.3 新不育系株系和所配杂交组合的稻瘟病人工接种鉴定结果 |
2.3.4 新不育系株系的育性转换特性鉴定结果 |
2.3.4.1 人工气候箱不同温度处理条件下的育性表现 |
2.3.4.2 武汉田间自然条件下的育性表现 |
2.3.5 新不育系株系的主要农艺性状和稻米品质表现 |
2.3.6 新不育系株系所配杂交组合的产量及主要农艺性状表现 |
2.3.6.1 改良不育系所配杂交组合在海南的产量及主要农艺性状表现 |
2.3.6.2 改良不育系所配杂交组合在湖北5 个试验点的产量及主要农艺性状表现 |
2.3.7 新不育系株系所配杂交组合的稻米品质表现 |
2.3.7.1 改良不育系所配杂交组合在海南的稻米品质表现 |
2.3.7.2 改良不育系所配杂交组合在湖北5 个试验点的综合稻米品质表现 |
2.4 讨论 |
2.4.1 背景选择能显着提高回交育种的选择效率 |
2.4.2 育种芯片能有效用于背景分析和指导定向改良 |
2.4.3 新不育系及其所配组合的应用前景探讨 |
第三章 全基因组背景分子选择改良丰39S的稻瘟病、白叶枯病及褐飞虱抗性 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 试验水稻材料 |
3.2.2 供试的水稻白叶枯病菌株 |
3.2.3 供试的褐飞虱来源 |
3.2.4 目标基因的正向及负向选择标记的筛选 |
3.2.5 用于遗传背景选择的SNP育种芯片 |
3.2.6 单基因系创建和基因聚合的技术路线 |
3.2.7 白叶枯病抗性鉴定 |
3.2.8 褐飞虱抗性鉴定 |
3.2.8.1 苗期抗性鉴定 |
3.2.8.2 成株期抗性鉴定 |
3.2.9 一般配合力分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 目标抗性基因的正向选择和负向选择标记的筛选 |
3.3.2 用于单基因系创建的背景选择的SSR标记筛选 |
3.3.3 基于SNP育种芯片的亲本间多态性分析 |
3.3.4 Pi2 单基因导入系的创建 |
3.3.5 Xa7 单基因导入系的创建 |
3.3.6 Xa23、Bph14和Bph15 单基因导入系的创建 |
3.3.7 多基因聚合系的创建 |
3.3.8 基于重测序的遗传背景分析 |
3.3.9 创建的导入系及其所配组合抗性鉴定结果 |
3.3.9.1 稻瘟病抗性鉴定结果 |
3.3.9.2 白叶枯病抗性鉴定结果 |
3.3.9.3 褐飞虱抗性结果 |
3.3.10 创建的导入系的育性转换特性鉴定结果 |
3.3.11 创建的导入系的主要农艺性状表现 |
3.3.12 创建的导入系的稻米品质分析结果 |
3.3.13 多基因聚合系所配杂交组合的产量、主要农艺性状和稻米品质表现 |
3.4 讨论 |
3.4.1 全基因组背景分子选择技术是实现精准育种的有效方法 |
3.4.2 基于SNP育种芯片的背景检测能实现目标基因的高效导入 |
3.4.3 水稻光温敏核不育系改良策略的若干探讨 |
3.4.4 导入的抗性基因对主要农艺性状的影响 |
3.4.5 多基因聚合株系的应用前景 |
全文总结 |
参考文献 |
附录 |
附录1 人工气候箱育性鉴定的光温参数设置条件 |
附录2 2017-2020 年稻瘟病人工接种抗性鉴定结果 |
附录3 Xa23、Bph14和Bph15 单基因导入系的具体创建过程 |
作者简介 |
在读期间的研究成果 |
致谢 |
(2)多抗转基因水稻的培育及不同病虫害抗性基因聚合后抗性评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 前言 |
1.1 研究问题的由来 |
1.2 抗草甘膦水稻研究进展 |
1.2.1 杂草的危害和防治 |
1.2.2 抗草甘膦水稻育种研究 |
1.3 水稻抗螟虫研究进展 |
1.3.1 水稻螟虫的危害和防治 |
1.3.2 水稻螟虫抗性基因资源 |
1.3.3 转Bt基因水稻育种研究 |
1.4 水稻抗褐飞虱研究进展 |
1.4.1 褐飞虱的危害和防治 |
1.4.2 水稻褐飞虱抗性基因资源 |
1.4.3 抗褐飞虱水稻育种研究 |
1.5 水稻抗白叶枯病研究进展 |
1.5.1 白叶枯病的危害和防治 |
1.5.2 水稻白叶枯病抗性基因资源 |
1.5.3 抗白叶枯病水稻育种研究 |
1.6 水稻抗稻瘟病研究进展 |
1.6.1 稻瘟病的危害和防治 |
1.6.2 水稻稻瘟病抗性基因资源 |
1.6.3 抗稻瘟病水稻育种研究 |
1.7 多基因转化研究进展 |
1.8 水稻抗病抗虫机制研究进展 |
1.8.1 水稻抗病机制研究进展 |
1.8.2 水稻抗虫机制研究进展 |
1.8.3 水稻抗虫抗病基因之间的相互作用研究 |
1.9 本研究的目的和意义 |
2 材料和方法 |
2.1 供试昆虫和菌株 |
2.2 水稻材料和载体系统 |
2.3 人工合成抗性基因和供体载体构建 |
2.4 多基因转化载体构建和农杆菌介导的遗传转化 |
2.5 转基因植株的PCR阳性检测 |
2.6 Southern blot检测T_0代植株的拷贝数 |
2.7 T_1代纯合转基因家系筛选 |
2.8 基因的表达量分析 |
2.9 草甘膦抗性鉴定 |
2.10 螟虫抗性鉴定 |
2.11 褐飞虱抗性鉴定 |
2.12 白叶枯病抗性鉴定 |
2.13 稻瘟病抗性鉴定 |
2.14 有/无病虫害条件下T_4代纯合转基因家系农艺性状考查 |
2.15 病虫害胁迫条件下的转录组分析 |
2.15.1 转录组测序基本信息 |
2.15.2 转录组信息分析流程 |
2.16 Accession Numbers |
3 结果和分析 |
3.1 多基因聚合材料的构建及其遗传转化 |
3.2 单基因对照材料的构建 |
3.3 T_1代转基因纯合家系的筛选 |
3.4 T_2代转基因纯合家系中转入基因的表达检测 |
3.5 T_3代转基因纯合家系的表型鉴定 |
3.5.1 转基因家系的草甘膦抗性鉴定 |
3.5.2 转基因家系的螟虫抗性鉴定 |
3.5.3 转基因家系的褐飞虱抗性鉴定 |
3.5.4 转基因家系的白叶枯病抗性鉴定 |
3.5.5 转基因家系的稻瘟病抗性鉴定 |
3.6 T_4代转基因纯合家系有/无病虫害发生条件下田间农艺性状考查 |
3.7 多基因聚合材料MRR相比于单基因材料OE_Cry1C~*的螟虫抗性更强 |
3.8 多基因聚合材料MRR相比于单基因材料OE-Bph14~*的褐飞虱抗性更高 |
3.9 多基因聚合材料MRR相比于单基因材料OE-Pi9~*的稻瘟病抗性更高 |
3.10 多基因聚合材料MRR和单基因材料ZZ-Xa23~*都对白叶枯病菌PXO99~A呈现完全抗性 |
4 讨论 |
4.1 多基因转化是水稻抗生物胁迫改良的有效策略 |
4.2 多基因转化策略培育多抗性水稻可能存在的障碍 |
4.3 不同病虫害抗性基因聚合后可以相互协同作用从而使聚合材料的病虫害抗性增强 |
4.4 总结 |
4.5 未来计划展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1:本研究中人工合成基因的序列 |
附录2:转录组信息分析流程 |
附录3 个人简介 |
致谢 |
(3)水旱栽培模式下海南山栏稻对白枯病抗性鉴定与评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 山栏稻研究与应用 |
1.1.1 山栏稻特性 |
1.1.2 山栏稻种质类缘 |
1.1.3 山栏稻育种研究进展 |
1.2 水稻不同水分条件栽培模式的研究 |
1.2.1 稻的需水特性 |
1.2.2 普通旱稻的种植方式 |
1.2.3 传统栽培模式对山栏稻农艺性状的影响 |
1.2.4 水稻不同水分栽培方式研究进展 |
1.3 水稻白叶枯病研究 |
1.3.1 水稻白叶枯病的发生与传播 |
1.3.2 水稻白叶枯病类型 |
1.3.3 水稻白叶枯病的防治 |
1.3.4 白叶枯病抗病基因的研究 |
1.3.5 白叶枯病抗性相关物质研究进展 |
1.4 本研究的目的与意义 |
1.5 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试水稻品种 |
2.1.2 供试菌株 |
2.1.3 试验仪器及药品 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 水稻种植 |
2.2.2 山栏稻白叶枯病抗性鉴定方法 |
2.2.3 山栏稻抗病基因分子标记检测 |
2.2.4 叶片维管束结构观测 |
2.2.5 大田产量测定 |
2.2.6 植株粒叶性状考察 |
2.2.7 MDA含量检测 |
2.2.8 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 不同栽培模式对山栏稻白叶枯病抗性影响 |
3.1.1 大田水、旱栽培模式对山栏稻白叶枯病自然抗性影响 |
3.1.2 温室水、旱栽培模式对山栏稻白叶枯病接种抗性的影响 |
3.2 山栏稻抗病性与粒叶性状、产量及MDA含量关系 |
3.2.1 山栏稻抗病性与粒型关系 |
3.2.2 山栏稻抗病性与叶长宽比关系 |
3.2.3 山栏稻抗病性与叶片维管束关系 |
3.2.4 山栏稻自然抗性与产量关系 |
3.2.5 山栏稻抗病性与MDA含量关系 |
3.3 山栏稻的抗病基因检测 |
4 讨论 |
4.1 水、旱栽培模式对山栏稻白叶枯病抗性的影响 |
4.1.1 水、旱栽培模式对自然抗性及产量的影响 |
4.1.2 水、旱栽培模式对接种抗性的影响 |
4.2 山栏稻叶片生理指标与抗病性关系 |
4.2.1 山栏稻叶长宽比与抗病性关系 |
4.2.2 山栏稻叶片MDA含量与抗病性关系 |
4.3 山栏稻抗病基因研究与利用 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
致谢 |
(4)高抗水稻白叶枯病相关新基因的克隆及抗病机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 水稻抗白叶枯病研究进展 |
1.1 水稻白叶枯病 |
1.1.1 水稻白叶枯病概述 |
1.1.2 水稻抗白叶枯病基因的挖掘和功能研究 |
1.2 细胞程序性死亡和类病变突变体 |
1.2.1 细胞程序性死亡 |
1.2.2 水稻类病变突变体及其在水稻抗病性中的研究 |
1.3 疣粒野生稻对白叶枯病的抗性研究及利用 |
1.4 Rubisco活化酶的研究进展 |
1.5 病程相关蛋白 |
1.6 蛋白质组学及其在水稻抗病研究中的应用 |
1.7 酵母双杂交及其在水稻抗病研究中的应用 |
1.8 本研究的目的与意义 |
第二章 hpil3 目标基因的定位、克隆和转基因功能互补验证 |
2.1 材料与试剂 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 CTAB法大量提取水稻基因组DNA |
2.2.2 候选基因的克隆和表达载体的构建 |
2.2.3 转基因水稻植株的鉴定 |
2.3 试验结果 |
2.3.1 hpil3 的表型及抗性鉴定 |
2.3.2 hpil3 目标基因的定位和候选目标基因的筛选 |
2.3.3 hpil3 候选目标基因的克隆和超表达载体的构建 |
2.3.4 hpil3 目标基因超表达植株的转化 |
2.3.5 hpil3 转基因植株的鉴定 |
2.4 讨论 |
第三章 HPIL3 和抗病相关基因的表达及蛋白组学分析 |
3.1 试验材料与试剂 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 接种白叶枯病菌后不同时间目标基因的表达量变化 |
3.2.2 hpil3和DLX病程相关基因的表达 |
3.2.3 水稻叶片总蛋白的提取 |
3.2.4 总蛋白的裂解 |
3.2.5 总蛋白的纯化 |
3.2.6 总蛋白的定量 |
3.2.7 荧光标记 |
3.2.8 荧光差异双向凝胶电泳 |
3.2.9 凝胶扫描和图像分析 |
3.2.10 考马斯亮蓝凝胶制备 |
3.2.11 差异表达蛋白质谱鉴定 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 RT-qPCR分析HPIL3的表达 |
3.3.2 RT-qPCR分析病程相关蛋白表达 |
3.3.3 hpil3 的蛋白组学分析 |
3.4 讨论 |
第四章 HPIL3 的互作基因筛选 |
4.1 试验材料与试剂 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 Trizol法提取样品RNA并检测 |
4.2.2 cDNA的 frist strand合成 |
4.2.3 LD-PCR合成ds-cDNA |
4.2.4 构建诱饵载体和猎物载体 |
4.2.5 试剂盒和碱法大量抽提质粒 |
4.2.6 酵母感受态细胞的制备 |
4.2.7 酵母自激活 |
4.2.8 ds cDNA和 Sma? 酶切后的PGADT7-Rec共转酵母感受态细胞 |
4.2.9 酵母质粒的提取 |
4.2.10 互作基因的酵母双杂验证 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 HPIL3 的克隆和筛库相关载体构建 |
4.3.2 酵母双杂交的建库 |
4.3.3 HPIL3 的自激活检测 |
4.3.4 酵母双杂筛库结果 |
4.4 讨论 |
第五章 疣粒野生稻对白叶枯病的抗性机制研究 |
5.1 试验材料与试剂 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 疣粒野生稻对Xoo的抗性鉴定 |
5.2.2 叶绿体的提取和分离 |
5.2.3 SDS-PAGE和免疫分析 |
5.2.4 叶片提取物中H_2O_2 含量的测定 |
5.2.5 H_2O_2 的亚细胞定位 |
5.3 试验结果 |
5.3.1 疣粒野生稻对Xoo的抗性鉴定 |
5.3.2 H_2O_2 含量测定、亚细胞定位及其对RCA的影响 |
5.4 讨论 |
第六章 结论与讨论 |
展望 |
创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(5)水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展(论文提纲范文)
1 已定位的水稻抗白叶枯病基因 |
2 已克隆的水稻抗白叶枯病基因及其作用方式 |
3 水稻抗白叶枯病基因在抗病育种中的利用 |
3.1 抗白叶枯病基因的MAS育种 |
3.1.1 单基因MAS育种 |
3.1.2 多基因MAS聚合育种 |
3.1.2. 1 不同抗BB基因的聚合 |
3.1.2. 2 抗BB基因与抗其他病害基因的聚合 |
3.2 抗白叶枯病基因的转基因育种 |
4 展望 |
(6)白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 植物抗病分子机制研究 |
1.1.1 植物基础免疫反应——病原相关分子模式激发的免疫反应(PTI) |
1.1.2 植物R基因介导的免疫反应——效应子触发的免疫反应(ETI) |
1.1.3 植物的系统获得性免疫反应 |
1.2 抗病基因研究进展 |
1.3 植物免疫反应相关组件的研究进展 |
1.3.1 植物激素合成及调控相关组件 |
1.3.2 植保素 |
1.3.3 植物转录因子——WRKY和MYB |
1.3.4 病程相关基因 |
1.4 水稻白叶枯病和抗病基因研究进展 |
1.4.1 水稻白叶枯病 |
1.4.2 水稻与白叶枯病菌的互作 |
1.4.3 白叶枯病菌无毒基因 |
1.4.4 水稻白叶枯病抗性基因及利用现状 |
1.5 药用野生稻抗白叶枯病优良基因的发掘与利用 |
1.6 本研究目的和意义 |
1.7 研究技术路线 |
第二章 云南药用野生稻不同居群的白叶枯病抗性鉴定 |
2.1 引言 |
2.2 研究材料与方法 |
2.2.1 实验材料、试剂和仪器设备 |
2.2.2 研究方法 |
2.3 研究结果 |
2.3.1 云南药用野生稻不同居群的白叶枯病抗性鉴定 |
2.3.2 药用野生稻居群间叶片组织结构比较 |
2.3.3 药用野生稻居群白叶枯病抗性基因的鉴定 |
2.3.4 药用野生稻中OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26基因的分析 |
2.3.5 OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26进化及表达模式分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 云南临沧耿马药用野生稻居群抗白叶枯病能力最强 |
2.4.2 药用野生稻4个居群不含已克隆的9个抗白叶枯病基因 |
2.4.3 OoXa5、OoXa13和Ooxa3/xa26在药用野生稻中的抗病作用 |
2.4.4 云南临沧耿马居群Ooxa3/xa26LRR结构域的改变对抗病的影响 |
2.5 小结 |
第三章 云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的发掘 |
3.1 前言 |
3.2 研究材料和方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 研究方法 |
3.3 研究结果 |
3.3.1 药用野生稻转录组测序取样时间点的确定及实验设计 |
3.3.2 白叶枯病菌胁迫下药用野生稻转录组分析 |
3.3.3 药用野生稻受白叶枯病菌胁迫的差异表达基因分析 |
3.3.4 差异表达基因的GO注释和分类 |
3.3.5 差异表达基因中抗病相关基因的发掘 |
3.3.5.1 已报道的水稻抗白叶枯病基因在药用野生稻转录组中的鉴定 |
3.3.5.2 病程相关基因在病原菌胁迫后药用野生稻转录组中的表达变化 |
3.3.5.3 植保素合成基因在病原菌胁迫的药用野生稻中的表达变化 |
3.3.6 差异表达基因的KEGG富集分析 |
3.3.7 药用野生稻差异表达基因在抗病相关代谢途径中的分析 |
3.3.8 药用野生稻转录组中差异表达显着基因的real-timePCR验证 |
3.4 讨论 |
3.4.1 白叶枯病菌胁迫药用野生稻RNA-seq发掘抗病基因的重要性 |
3.4.2 已知抗病相关基因在药用野生稻应答白叶枯病反应中的作用 |
3.4.3 黄酮植保素合成相关基因在药用野生稻中的抗白叶枯病作用 |
3.4.4 植物-病原菌互作途径中药用野生稻特有RAR1基因的抗病作用 |
3.4.5 植物激素信号通路在药用野生稻白叶枯病抗性中的多样性 |
3.5 小结 |
第四章 药用野生稻WRKY转录因子家族的分析 |
4.1 前言 |
4.2 研究材料和方法 |
4.2.1 数据 |
4.2.2 药用野生稻WRKY转录因子基因的鉴定 |
4.2.3 药用野生稻WRKY转录因子的分类 |
4.2.4 药用野生稻WRKY转录因子蛋白序列中保守域分析 |
4.2.5 药用野生稻WRKY转录因子系统进化树的构建 |
4.2.6 药用野生稻WRKY基因表达水平分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 药用野生稻89个OoWRKY转录因子的鉴定 |
4.3.2 OoWRKY转录因子的分类 |
4.3.3 OoWRKY蛋白的WRKY结构域分析 |
4.3.4 OoWRKY转录因子中其他结构域的分析 |
4.3.5 OoWRKY蛋白氨基酸序列保守结构域的分析 |
4.3.6 OoWRKY转录因子的进化分析 |
4.3.7 差异表达OoWRKY基因在病原菌胁迫下的表达模式 |
4.3.8 差异表达OoWRKY基因在根、茎、叶、花器官特异性表达分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 药用野生稻OoWRKY基因的进化分析 |
4.4.2 差异表达OoWRKY基因在药用野生稻抗白叶枯病应答中的作用 |
4.5 小结 |
第五章 药用野生稻抗病候选基因的功能验证 |
5.1 前言 |
5.2 研究材料和方法 |
5.2.1 实验材料、试剂和仪器设备 |
5.2.2 研究方法 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 关键抗病候选基因ORF的分离克隆 |
5.3.2 关键抗病候选基因的过表达载体构建 |
5.3.3 pCAMBIA1303:抗病候选基因过表达载体的水稻遗传转化 |
5.3.4 T1代转基因植株的获得 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 全文结论和展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
在读博期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)分子标记技术改良水稻白叶枯病抗性研究进展(论文提纲范文)
1水稻白叶枯病抗性基因发掘 |
2分子标记技术在水稻白叶枯病改良中的应用 |
3小结与展望 |
(8)水稻复合回交导入系群体高产、抗病性评价筛选及相关性状的QTL定位(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略表 |
第一章 引言 |
1.1 水稻产量及相关性状研究进展 |
1.1.1 产量及相关性状的相互关系 |
1.1.2 产量及相关性状的基因定位与克隆研究 |
1.2 水稻抗稻瘟病相关研究进展 |
1.2.1 稻瘟病菌的特征及其危害性 |
1.2.2 稻瘟病抗性QTL的定位和基因克隆 |
1.3 水稻抗白叶枯病相关研究进展 |
1.3.1 水稻白叶枯病菌的危害性 |
1.3.2 水稻抗白叶枯病基因的定位和克隆 |
1.4 水稻分子标记辅助育种研究进展 |
1.5 本研究目的和意义 |
第二章 黄华占导入系高产、抗稻瘟病和白叶枯病的评价筛选 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 田间产量及相关性状鉴定评价 |
2.1.3 稻瘟病苗期抗性鉴定评价 |
2.1.4 水稻白叶枯病抗性鉴定评价 |
2.1.5 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 黄华占导入系产量及相关性状评价 |
2.2.2 黄华占导入系稻瘟病抗性鉴定评价 |
2.2.3 黄华占导入系白叶枯病抗性鉴定评价 |
2.2.4 黄华占导入系高产、抗病优良株系的筛选 |
2.3 讨论 |
2.3.1 导入系群体的产量及相关性状的综合评价 |
2.3.2 导入系群体的抗病性综合评价 |
2.3.3 优良高产、抗病导入系的利用价值 |
第三章 黄华占导入系高产、抗稻瘟病和白叶枯病QTL分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 定位群体 |
3.1.2 黄华占导入系的基因型分析 |
3.1.3 产量及相关性状评价 |
3.1.4 稻瘟病苗期抗性鉴定评价 |
3.1.5 水稻白叶枯病鉴定评价 |
3.1.6 QTL定位及数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 产量及相关性状QTL分析 |
3.2.2 稻瘟病抗性QTL的分析 |
3.2.3 水稻白叶枯病抗性QTL分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 QTL定位群体的选择 |
3.3.2 水稻产量相关性状和抗病性QTL及其遗传分布 |
3.3.3 不同群体的相关性状QTL定位结果的比较 |
3.3.4 有利QTL在育种中的利用 |
第四章 回交导入系抗病性及其杂交种高产评价与QTL挖掘 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 稻瘟病自然诱发鉴定 |
4.1.3 稻瘟病苗期人工鉴定 |
4.1.4 田间试验 |
4.1.5 SSR标记检测和数据分析 |
4.1.6 稻瘟病抗性QTL分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 导入系群体穗颈瘟抗性筛选 |
4.2.2 稻瘟病苗期抗性鉴定筛选 |
4.2.3 导入系杂交种的产量及相关性状评价 |
4.2.4 稻瘟病抗性QTL分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 水稻优良新品系的选育 |
4.3.2 回交导入系后代的稻瘟病抗性鉴定筛选 |
4.3.3 回交选择群体的抗稻瘟病QTL定位 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(9)基因聚合改良水稻恢复系先恢207和R1005的抗性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1 水稻抗病虫基因鉴定、定位、克隆研究及其应用 |
1.1 水稻稻瘟病抗性研究进展 |
1.1.1 水稻稻瘟病抗性基因的鉴定、定位与克隆 |
1.1.2 水稻稻瘟病抗性基因在育种中的应用 |
1.2 水稻白叶枯病抗性研究进展 |
1.2.1 水稻白叶枯病抗性基因的鉴定、定位与克隆 |
1.2.2 水稻白叶枯病抗性基因在育种中的应用 |
1.3 水稻褐飞虱抗性研究进展 |
1.3.1 水稻褐飞虱抗性基因的鉴定、定位与克隆 |
1.3.2 水稻褐飞虱抗性基因的在育种中的应用 |
1.4 水稻抗螟虫研究进展 |
1.4.1 水稻抗螟虫种质资源筛选及基因定位 |
1.4.2 水稻转Bt基因的研究 |
1.4.3 转Bt基因水稻在育种上的应用 |
1.5 不同抗性基因聚合育种研究 |
2 研究目的和意义 |
第二章 水稻恢复系先恢207的白叶枯病、螟虫抗性改良研究 |
1 引言 |
2 实验材料 |
2.1 亲本材料及其来源 |
2.2 用于分子标记辅助选择的标记引物 |
2.3 用于白叶枯病抗性鉴定的菌株及对照材料 |
2.4 用于组合测配分析的不育系及对照材料 |
3 实验方法 |
3.1 17个近等基因系的选育过程 |
3.2 育成新株系组合测配 |
3.3 育成新株系及其杂交组合的白叶枯病抗性鉴定及田间种植 |
3.4 螟虫抗性鉴定及及CRY1C~*蛋白表达量测定 |
3.4.1 稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟危害情况调查 |
3.4.2 CRY1C~*蛋白表达量测定 |
3.5 育成新株系及杂交组合的产量、主要农艺性状及稻米品质分析 |
3.5.1 产量及主要农艺性状考察方法 |
3.5.2 稻米品质分析方法 |
3.5.3 田间数据记载 |
4 结果与分析 |
4.1 第一组材料结果与分析 |
4.1.1 分子标记检测结果 |
4.1.2 育成株系及其杂交组合的白叶枯病菌抗性鉴定结果 |
4.1.3 育成株系及其杂交组合生育期、产量和主要农艺性状表现 |
4.1.4 育成株系及其杂交组合的稻米品质表现 |
4.2 第二组材料的结果与分析 |
4.2.1 分子标记检测结果 |
4.2.2 育成株系及其杂交组合的白叶枯病菌抗性鉴定结果 |
4.2.3 育成株系及其杂交组合的螟虫抗性鉴定、CRY1C~*蛋白表达量测定 |
4.2.4 育成株系及其杂交组合生育期、产量和主要农艺性状表现 |
4.2.5 育成株系及其杂交组合稻米品质分析 |
5 讨论 |
5.1 不同菌株的致病力与不同白叶枯病抗性基因的抗性、抗谱差异 |
5.2 对改良单一性状株系和组合的评价 |
5.3 对聚合两种抗性基因改良株系和组合的评价 |
第三章 水稻恢复系R1005的稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱及螟虫抗性改良研究 |
1 前言 |
2 实验材料 |
2.1 亲本材料及其来源 |
2.2 用于分子标记辅助选择的标记引物 |
2.3 用于白叶枯病抗性鉴定的菌株及对照材料 |
2.4 用于褐飞虱抗性鉴定对照材料 |
2.5 用于组合测配分析的不育系及对照品种 |
3 实验方法 |
3.1 杂交、回交选择方案及分子标记辅助选择技术路线 |
3.2 育成新株系组合测配 |
3.3 育成株系及其杂交组合抗性鉴定方法 |
3.3.1 稻瘟病抗性鉴定方法 |
3.3.2 白叶枯病抗性鉴定方法 |
3.3.3 褐飞虱抗性鉴定方法 |
3.3.4 螟虫抗性鉴定方法 |
3.4 育成新株系及杂交组合的产量、主要农艺性状及稻米品质分析 |
4 结果与分析 |
4.1 株系选择及分子标记检测结果 |
4.2 育成株系及其杂交组合抗性鉴定结果 |
4.2.1 育成株系及其杂交组合稻瘟病抗性鉴定结果 |
4.2.1.1 育成株系稻瘟病抗性鉴定结果 |
4.2.1.2 杂交组合稻瘟病抗性鉴定结果 |
4.2.2 育成株系及其杂交组合白叶枯病菌抗性鉴定结果 |
4.2.3 育成株系及其杂交组合褐飞虱抗性鉴定结果 |
4.2.4 育成株系及其杂交组合螟虫抗性鉴定结果 |
4.3 育成株系及其杂交组合生育期、产量和主要农艺性状表现 |
4.4 育成株系及其杂交组合稻米品质分析 |
4.5 强优势组合的选育 |
5 讨论 |
5.1 稻瘟病抗性改良 |
5.2 白叶枯病抗性改良 |
5.3 褐飞虱抗性改良 |
5.4 优良株系和组合评价 |
5.4.1 CY11701-4 |
5.4.2 CY11705-38 |
5.4.3 CY11712-5 |
5.4.4 Q2A/CY11701-4 |
5.4.5 Q2A/CY11705-38 |
5.4.6 Q2A/CY11707-6 |
5.4.7 川农1A/CY11701-4 |
5.4.8 川农1A/CY11705-38 |
5.4.9 川农1A/CY11707-6 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(10)水稻恢复系HR15的白叶枯病和广恢998的螟虫抗性改良研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1 水稻白叶枯病抗性研究 |
1.1 水稻白叶枯病概述 |
1.2 水稻白叶枯病病原菌致病型(生理小种)研究 |
1.2.1 国外水稻白叶枯病病原菌致病型(生理小种)研究 |
1.2.2 我国水稻白叶枯病病原菌致病型(生理小种)研究 |
1.3 水稻白叶枯病抗性的遗传机理研究 |
1.3.1 全生育期抗性及成株期抗性 |
1.3.2 单基因抗性和多基因抗性 |
1.3.3 显性抗性基因和隐性抗性基因 |
1.3.4 细胞质抗性和细胞核抗性 |
1.4 水稻白叶枯病抗性基因的鉴定、定位及克隆 |
1.4.1 水稻白叶枯病抗性基因的鉴定 |
1.4.2 水稻白叶枯病抗性基因的定位、克隆 |
1.5 水稻抗白叶枯病分子育种 |
1.6 水稻抗白叶枯病研究面临的问题及相应措施 |
2 转基因水稻对螟虫的抗性研究 |
2.1 Bt毒蛋白基因概述 |
2.2 转Bt基因抗螟虫水稻研究进展 |
2.3 转Bt基因抗螟虫水稻后代的抗虫性及农艺性状 |
2.4 转基因抗虫水稻的未来发展 |
3 研究目的和意义 |
第二章 HR15白叶枯病抗性改良 |
1 实验材料 |
1.1 亲本材料及来源 |
1.2 用于MAS的分子标记 |
1.3 用于白叶枯病田间抗性鉴定的对照材料 |
1.4 用于组合测配分析的不育系及对照材料 |
1.5 水稻白叶枯病抗性鉴定供试菌株 |
2 实验方法 |
2.1 田间杂交、回交选择方案及分子标记辅助选择技术路线 |
2.2 分子标记检测 |
2.3 水稻白叶枯病田间抗性鉴定方法及试验材料的田间种植 |
2.4 水稻白叶枯病材料的田间种植 |
2.5 新恢复系的组合测配及田间种植 |
2.6 田间数据记载 |
2.7 水稻主要农艺性状考察及杂交组合的产量竞争优势分析 |
2.8 稻米品质分析 |
3 结果与分析 |
3.1 分子标记检测结果 |
3.2 中选新株系的白叶枯病抗性鉴定结果 |
3.2.1 2010年BC_3F_3代各株系白叶枯病抗性表现 |
3.2.2 2011年春季于海南种植的BC_3F_4代各株系白叶枯病抗性表现 |
3.2.3 2011年于武汉种植的BC_3F_5代各株系白叶枯病抗性表现 |
3.2.4 2011年夏季于海南种植的BC_3F_5代各株系白叶枯病抗性表现 |
3.3 新株系的产量、主要农艺性状和稻米品质分析 |
3.3.1 新株系的产量、主要农艺性状分析 |
3.3.2 新株系的稻米品质分析 |
3.4 杂交组合的白叶枯病抗性鉴定结果 |
3.5 杂交组合主要农艺性状和产量表现 |
3.5.1 杂交组合在海南种植的主要农艺性状和产量表现 |
3.5.2 杂交组合在海南种植的稻米品质表现 |
3.5.3 杂交组合在武汉种植的主要农艺性状和产量表现 |
3.5.4 杂交组合在武汉种植的稻米品质表现 |
4 讨论 |
4.1 HR15改良新株系及所配组合的评价 |
4.2 分子标记辅助选择 |
4.3 近等基因系的差异 |
4.4 优良高产组合评价 |
第三章 广恢998螟虫改良研究 |
1 实验材料 |
1.1 亲本材料及来源 |
1.2 用于MAS的分子标记 |
1.3 用于测配分析的不育系及对照材料 |
2 实验方法 |
2.1 田间杂交、回交选择方案及分子标记辅助选择技术路线 |
2.2 分子标记检测 |
2.3 田间自然条件下螟虫抗性调查方法 |
2.3.1 稻纵卷叶螟危害情况调查 |
2.3.2 二化螟危害情况调查 |
2.3.3 三化螟危害情况调查 |
2.4 新株系及其部分杂交组合的Bt蛋白表达量的测定 |
2.5 螟虫抗性鉴定材料田间种植 |
2.6 新恢复系的组合测配及田间种植 |
2.7 田间数据记载 |
2.8 水稻主要农艺性状考察及杂交组合的产量竞争优势分析 |
2.9 稻米品质分析 |
3 结果与分析 |
3.1 分子标记检测结果 |
3.2 新株系及杂交组合的田间螟虫抗性鉴定结果 |
3.3 Bt蛋白表达量的测定结果 |
3.4 新株系的产量、主要农艺性状和稻米品质分析 |
3.4.1 新株系的产量、主要农艺性状分析 |
3.4.2 新株系的稻米品质分析 |
3.5 杂交组合的主要农艺性状和产量表现 |
3.5.1 杂交组合的主要农艺性状和产量表现 |
3.5.2 杂交组合的稻米品质表现 |
4 讨论 |
4.1 广恢998改良新株系及所配组合的评价 |
4.2 不同生育时期Bt蛋白的表达量差异 |
4.3 优良高产组合评价 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、高抗水稻白叶枯病新基因Xa-23转导超级杂交水稻技术探讨(论文参考文献)
- [1]全基因背景分子选择改良水稻光温敏核不育系丰39S的病虫抗性[D]. 杨大兵. 华中农业大学, 2021
- [2]多抗转基因水稻的培育及不同病虫害抗性基因聚合后抗性评价研究[D]. 李传旭. 华中农业大学, 2021(02)
- [3]水旱栽培模式下海南山栏稻对白枯病抗性鉴定与评价[D]. 刘志超. 海南大学, 2020
- [4]高抗水稻白叶枯病相关新基因的克隆及抗病机制研究[D]. 梅琼. 沈阳农业大学, 2019(08)
- [5]水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展[J]. 李定琴,钟巧芳,曾民,陈越,王波,程在全. 中国稻米, 2017(05)
- [6]白叶枯病菌胁迫的云南药用野生稻转录组分析及抗病相关基因的研究[D]. 蒋春苗. 云南大学, 2017(08)
- [7]分子标记技术改良水稻白叶枯病抗性研究进展[J]. 刘峰,梁青,陈伟雄,梁继生,陈玉英,陈雪瑜. 安徽农业科学, 2015(21)
- [8]水稻复合回交导入系群体高产、抗病性评价筛选及相关性状的QTL定位[D]. 梁云涛. 中国农业科学院, 2015(08)
- [9]基因聚合改良水稻恢复系先恢207和R1005的抗性[D]. 闫成业. 华中农业大学, 2013(02)
- [10]水稻恢复系HR15的白叶枯病和广恢998的螟虫抗性改良研究[D]. 董晓菲. 华中农业大学, 2012(02)