云南地方品种粳稻朱红粘稻瘟病苗瘟和穗瘟QTLs抗性位点定位开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻是最重要的粮食作物之一，全球一半以上人口以稻米为主食，其中亚洲的种植量和消费量超过90^[1]。而水稻稻瘟病是世界性真菌病害，全球80余个国家均有发生，也是我国南北稻区危害最严重的水稻病害之一，常年均有不同程度的发生，流行年份重病地区一般减产 10~ 20 ，重的达 40~ 50 ，局部田块甚至颗粒无收^[2]。长期生产实践证明，在众多防治措施中，培育和种植抗稻瘟病水稻品种是控制该病害最为经济、环保、有效的方法^[3]。但稻瘟病菌生理小种种类多、变异速度快且具有很强的环境适应能力，长期种植单一抗病品种会使其抗性消失。因此鉴定抗稻瘟病种质资源，挖掘广谱性、持久性抗病基因，培育具广谱抗性的水稻品种具有重要的生产应用^[4]。

1.水稻稻瘟病抗性基因

目前，水稻与稻瘟病菌的互作机制符合“基因对基因”假说。水稻稻瘟病抗性可分为两大类：完全抗性（主效基因抗性）和部分抗性（微效基因抗性）^[5]。完全抗性一般由单个或者几个主效基因控制，主效基因抗性水平高且对稻瘟病原菌具有特异性，表现为病菌不能侵染或不能繁殖产生孢子；而部分抗性，由数量性状基因座（qtls）或多个微效基因共同控制，具有较为广谱持久的抗病能力和非特异性，且抗性较为稳定，表现为病斑较小，病斑数目较少。未来，挖掘部分抗性基因成为控制稻瘟病工作的重点。

2. 研究的基本内容和问题

对云南地方品种粳稻朱红粘的稻瘟病苗瘟和穗瘟qtls抗性位点进行定位。

研究内容：

本研究前期选择了对稻瘟病有广谱抗性的云南地方粳稻品种朱红粘，将其与江苏省感病材料苏御糯进行杂交获得f₁，然后从f₂代开始进行单粒传（ssd）法，构建重组自交系（rils），目前到f₂₆世代；此外，将f₁与苏御糯回交，构建近等基因系（nils），目前到bc2f3世代。先前研究从2278对引物中筛选出129对云南地方品种粳稻朱红粘和江苏材料苏御糯的多态性标记，并以f₂₄代重组自交系（rils）为群体构建遗传图谱进行苗瘟qtl定位分析，遗传图谱总遗传距离1294.08cm，标记间平均距离10.03cm；共检测到3个qtl抗性位点，分别位于3号、9号和11号染色体上，命名为qpbz-3-1、qpbz-9-1和qpbz-11-1，lod值分别为2.73、7.85和3.19，贡献值分别为9.36、26.10和7.95。

3. 研究的方法与方案

（1）构建群体

抗病品种朱红粘与感病品种苏御糯杂交获得f₁代后自交，从f₂代开始进行单粒传（ssd）法，构建重组自交系（rils），到f₂₆世代群体，用于qtls的重复验证；将f₁与苏御糯回交，构建近等基因系（nils），到bc₂f₃世代，用于精细定位。

（2）稻瘟病菌的培养

4. 研究创新点

本研究中的云南地方品种粳稻朱红粘具有稻瘟病广谱抗性，目前水稻中挖掘的稻瘟病广谱抗性基因还比较少，特异性抗性基因不能适应稻瘟病菌生理小种种类多、变异速度快、环境适应能力强的特点，所以挖掘广谱抗性基因位点，是培育广谱、持久抗稻瘟病水稻品种的核心，是有效控制水稻稻瘟病的基础。

5. 研究计划与进展

收种f₂₆世代群体和bc₂f₃世代群体，并进行苗瘟接种鉴定，包括培菌、培苗、接菌及统计群体发病情况并记录。

2019.11 - 2020.1

摘取f₂₆世代群体和bc₂f₃世代群体叶片，提取dna，pcr扩增；然后进行标记分析，包括page电泳检测、银染显色和带型分析；再将带型分析的结果与苗瘟接种鉴定结果通过软件分析构建连锁遗传图谱并进行qtls重复验证。