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水稻白背飞虱新抗源的发掘、遗传研究和新抗性基因分子定位

作　者: 李西明
导　师: 翟虎渠
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 水稻白背飞虱抗性遗传分析分子定位
分类号: S435.11
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

发掘水稻有利新基因，丰富水稻的遗传多样性，探索有利新基因的遗传规律、对新基因进行分子定位，为育种利用奠定基础，是国内外水稻遗传育种界所关注的主要研究课题，而水稻抗性新基因的发掘定位更是为遗传育种研究者所重视。发掘能为育种和生产所利用的抗白背飞虱新基因，明确新抗性基因的遗传规律、分子定位白背飞虱抗虫基因，不仅能够丰富水稻的遗传背景，避免目前存在的抗源遗传背景狭窄而存在的遗传隐患，也可为水稻育种过程中存在的抗性基因鉴别困难等提供选择手段，并为抗白背飞虱分子标记辅助育种、抗白背飞虱基因的克隆、功能基因的比较和其他相关学科的研究奠定基础。本文通过多份地方稻种资源和改良材料对白背飞虱的抗性鉴定筛选，应用经典遗传研究、等位性分析和分子定位，发掘了高抗～抗白背飞虱的种质76份，明确了鬼衣谷、便谷等16份种质的抗性遗传规律，从中发掘鉴定出有希望应用于育种的抗白背飞虱新基因Wbph6(t)。应用SSLP方法成功地将云南地方品种鬼衣谷带有的抗白背飞虱新基因Wbph6(t)定位到水稻第11染色体的短臂上，距离RM167为21.2cM。 1、白背飞虱新抗源的筛选通过应用“标准苗盘法”对经过初筛的对白背飞虱表现一定抗性的312份地方品种和81份改良品种进行了抗白背飞虱再次鉴定。发现鬼衣谷、Rathu Heenati(RHT)、农香16等16份资源高抗白背飞虱；便谷等60份材料抗～中抗白背飞虱。 2、白背飞虱新抗源的遗传分析对新抗源中具有代表性的农香16等9个品种(系)和农艺性状较好的鬼衣谷等7个地方品种进行经典的遗传分析，鬼衣谷、便谷、大齐谷、大花谷、HA79317-7、滇瑞336-3、石崖籼、5006、浙农大6022、9234、中鉴96-3等11个品种(系)对白背飞虱抗性为显性遗传，抗性受一对显性基因控制；农香16、R40、蜀恢881、白秆糯、Nabeshi等五个品种抗性受一对隐性基因控制，抗性为隐性遗传。 3、白背飞虱新抗源抗性基因的等位性研究通过对各携带一对显性抗白背飞虱基因的云南地方品种鬼衣谷、便谷、大齐谷、大花谷和改良品种滇瑞336一、HA793 17一7与己知抗白背飞虱基因的等位性测定表明:HA793 17一7携带的抗性基因与不们功h1等位，滇瑞336一3携带的抗性基因与环汤尸hZ等位;鬼衣谷、便谷、大花谷、大齐谷等4个云南地方品种携有相同的单显性抗性基因，但这个基因与国际上已定名的抗性基因环如hj汗乡如hZJ于汤尸月和肠phJ均不等位，为新的抗性基因，暂将其定名为环汤尸h斑t)。4、抗白背飞虱新基因环如h6(t)的初步定位利用标准感虫品种TNI与携带抗白背飞虱新基因朋功h拭t)的云南地方品种鬼衣谷杂交获得的F:群体为材料，应用包括限制性片段长度多态性(盯LP)和简单序列长度多态性(SSLP)两种类型的分子标记方法，将抗白背飞虱新基因环汤刀h6(t)定位到水稻第11染色体短臂RM167标记的上方，距离R人1167为21.2cM，抗虫基因环汤尸h区t)与RNll67的交换率为20%士0.8%。5、抗白背飞虱基因连锁标记的进一步筛选通过对TNI/鬼衣谷重组自交系F6群体盯LP和SSLP分析证明，鬼衣谷可能携带1个以上抗性基因，即鬼衣谷的抗白背飞虱基因是由几个主效的数量性状基因控制的。除了发现在水稻第11染色体上的标记RM3717和R人44484与环汤尸h6(t)表现更为紧密的连锁关系外，通过分析TNI、抗虫基因池和感虫基因池，还发现位于第1染色体长臂上的RFLP标记RG101和SSR标记RM246与另一个抗白背飞虱基因存在连锁关系。

全文目录

中文摘要  6-8
英文摘要  8-10
第一部分文献综述  10-23
  第1章白背飞虱相关研究文献综述  10-23
    1.1 白背飞虱的危害  10
    1.2 白背飞虱的相关研究  10-13
      1.2.1 白背飞虱生物学特性  10-11
      1.2.2 白背飞虱的发生特点和综合防治  11-13
    1.3 白背飞虱的抗源筛选与遗传分析  13-16
      1.3.1 品种的抗虫机理  13
      1.3.2 水稻品种的抗虫评价和鉴定方法  13-14
      1.3.3 白背飞虱的抗源筛选  14
      1.3.4 水稻品种对白背飞虱抗性的遗传分析  14-15
      1.3.5 抗白背飞虱水稻品种的选育和材料创制  15-16
    1.4 白背飞虱的基因定位  16-21
      1.4.1 基因定位方法概述  16-21
    1.5 抗白背飞虱及褐飞虱相关基因的定位  21-22
    1.6 研究内容的提出  22-23
第二部分水稻白背飞虱新基因的发掘、遗传和定位  23-56
  第2章白背飞虱新抗源材料的筛选  23-28
    2.1 材料与方法  23
    2.2 结果与分析  23-27
    2.3 讨论  27-28
  第3章白背飞虱新抗源材料的遗传分析  28-34
    3.1 材料和方法  28-29
      3.1.1 试验材料  28
      3.1.2 研究方法  28-29
    3.2 结果与分析  29-33
      3.2.1 亲本材料和F_1的抗性反应  29
      3.2.2 F_2的抗性鉴定结果  29-33
      3.2.3 回交世代BC_1F_1的抗性  33
    3.3 结论与讨论  33-34
  第4章六个白背飞虱新抗源材料的等位性分析  34-42
    4.1 材料与方法  34-35
      4.1.1 材料  34
      4.1.2 试验方法  34-35
    4.2 结果与分析  35-41
      4.2.1 亲本与各F_1的抗虫性  35-37
      4.2.2 F_2的抗虫性  37-39
      4.2.3 测交世代T_1的抗虫性表现  39-41
    4.3 结论  41-42
  第5章抗白背飞虱新基因Wbph6(t)的分子定位  42-52
    5.1 材料和方法  42-47
      5.1.1 水稻材料  42
      5.1.2 抗虫鉴定试验  42
      5.1.3 DNA标记分析  42-43
      5.1.4 RFLP和SSLP分析  43-46
      5.1.5 数据分析  46-47
    5.2 结果和分析  47-50
      5.2.1 亲本和F3代抗虫鉴定结果  47
      5.2.2 阳性标记的筛选  47-48
      5.2.3 抗虫基因的定位  48-50
    5.3 讨论  50-52
  第6章抗白背飞虱基因连锁标记的进一步筛选  52-56
    6.1 材料和方法  52-53
      6.1.1 材料  52
      6.1.2 方法  52-53
      6.1.3 抗感基因池的构建  53
    6.2 结果和分析  53-54
      6.2.1 亲本和F6代抗虫鉴定结果  53-54
      6.2.2 RM167位点附近新标记的再鉴定  54
    6.3 讨论  54-56
第三部分全文结论与讨论  56-58
  结论  56
  讨论  56-58
参考文献  58-69
附录: 攻读博士期间发表的文章和成果  69-71
致谢  71

水稻白背飞虱新抗源的发掘、遗传研究和新抗性基因分子定位

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