水稻抗稻曲病基因的精细定位与克隆

利用抗稻曲病品种IR28与感病的地方品种大关稻构建的重组自交系群体，经过稻曲病菌接种鉴定出该材料包含了多个抗稻曲病基因，其中位于第11染色体长臂上的基因qFsr11贡献率达18.4%,且在不同的年份间表现稳定。本项目根据水稻基因组信息，开发基于PCR的分子标记，利用重组自交系及两侧标记发生重组的RIL抗病家系的回交分离群体，精细定位qFsr11基因，将其定位在0.6cM以内。在锁定的目标区间分析ORF、启动子序列以及稻曲病菌诱导下的表达，筛选候选基因，采用长片段PCR、重叠PCR等方法克隆候选基因和在稻曲病菌诱导下克隆侯选基因全长cDNA。项目研究期间，发表论文2-3篇。

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害，目前已上升为我国水稻主要病害之一，挖掘水稻稻曲病抗病基因对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本项目在前期研究的基础上，利用高效引发稻曲病人工接种方法对抗病亲本IR28（籼稻）与感病亲本大关稻（粳稻）组合的亲本及其衍生的F12-F14代重组自交系群体（RIL）进行群体的抗病性检测，并以病情指数作为表型值，利用基因定位和基因作图软件，对水稻稻曲病抗性基因进行检测并进行精细定位。为了挖掘遗传距离比qFrs11更近的新基因，对不同年度、不同地点间抗病基因遗传稳定性进行研究，结果表明，基因的表达在不同环境背景下有极大差异，定位到的抗病基因大多数不具有遗传稳定性，共定位到15个抗病基因，有4个抗病基因在不同的试验中表现很好的遗传稳定性。本研究还对水稻抗稻曲病不同致病菌株的抗病性进行了鉴定，发现水稻对不同致病菌株的抗性有差异，进而选用P1致病菌株进行不同年度间接种试验，鉴定群体中各家系对该菌株的抗、感差异，定位抗病基因，最终获得了水稻对P1菌株的抗病基因。本研究中共获得了3个新的遗传距离小于0.3cM的抗病基因，比原来定位的qFrs11遗传距离更近，其中位于第4染色体上的qFrs4距离SSR标记RM335为0.1cM，位于第2染色体上的qFrs2距离RM5378为0.16cM ，这两个抗病基因及其附近的标记可望在稻曲病抗病性分子标记辅助选择育种中加以应用。本研究完成了预期研究目标，发表研究论文3篇，其中SCI 收录论文1篇，核心期刊论文2篇，获得植物新品种权1项。