科研产出
水稻Pik位点五个等位基因特异分子标记的开发及应用
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：由于绝大多数水稻亲本的稻瘟病抗性基因组成不清楚,等位基因间的高度同源,导致分子标记辅助选择技术在水稻抗病育种中的应用受到限制.本研究首先分析了稻瘟病抗性基因Pik位点11个等位基因编码区的核苷酸序列,筛选出Pikp-1、Pikh-1、Pik-1、Pikm-1和Pi1-1特异的多态性位点,再与水稻资源中心(Rice Resource Center)中155个水稻基因组进行比对分析,在序列特异性最强的位置设计引物,成功地为这5个等位基因开发出了特性的分子标记.以24个抗稻瘟病单基因系为对照,应用这些分子标记,明确了109个水稻亲本中含有Pik-1、Pikh-1、Pikp-1、Pi1-1和Pikm-1基因的材料分别有0、1、5、14和20个.对'绵恢365'中的Pi1基因测序,验证了分子标记的有效性及准确性.本研究为Pik位点在水稻抗稻瘟病育种中的应用提供了明确的亲本资源和可靠的分子标记.
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水稻中八个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用
《中国水稻科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为了明确水稻亲本的稻瘟病抗性基因组成，并有效地应用于水稻抗性育种，开发不受遗传背景限制的分子标记至关重要。这些分子标记能够精确地识别亲本中的抗性基因，为分子辅助育种提供重要的工具。【方法】发掘抗性基因编码区在155份水稻材料中等位基因的核苷酸多态性位点，在特异性最强位点开发分子标记。【结果】经多重阳性及阴性对照或部分结果的重测序检验，为Pit、Pish、Pib、Pid3、Pi5、Pia、Pi54和Pita2/Ptr等8个抗性基因开发了有效的分子标记，并明确这些抗性基因在109个四川盆地常用育种亲本中的组成。其中，Pia基因不存在于这些亲本中，Pit、Pish、Pi54、Pid3、Ptr/Pita2、Pi5和Pib基因分别存在于3.67%、13.76%、14.68%、18.35%、24.77%、26.61%和38.53%的亲本中。另外，有21.10%的水稻亲本不含这些基因，35.78%的亲本只含有1个抗性基因，43.12%的亲本聚合了2～4个抗性基因。
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水稻恢复系'雅恢2115'含有抗稻瘟病基因Pib
《植物病理学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：稻瘟病对水稻生产具有毁灭性的危害。选育和利用抗病品种是控制稻瘟病最经济有效且环保的方法。明确抗病品系的抗病基因将有利于选育新的抗病品种及品种合理布局。‘雅恢2115’是广谱高抗稻瘟病的优良恢复系，前期研究表明其中含有抗瘟基因Pi2。为了鉴定‘雅恢2115’中其他抗瘟基因，本研究利用对Pi2单基因系致病的稻瘟菌菌株M14Ga089和‘丽江新团黑谷/雅恢2115’的F2代群体进行抗瘟基因定位分析。结果发现F2代群体的抗/感比率符合3∶1的显性单基因分离比，表明‘雅恢2115’对菌株M14Ga089的抗性由1个显性基因控制，将其命名为Pir2115-1(t)。通过极端隐性群体法将Pir2115-1(t)基因定位到第2号染色体RM6307和RM208之间，该区域包含一个已克隆的抗瘟基因Pib。基因表达分析发现在‘雅恢2115’中Pib受稻瘟菌侵染高度诱导表达，序列分析发现‘雅恢2115’中Pib编码的蛋白质序列与已报道的Pib完全一致，表明‘雅恢2115’中含有Pib。本研究结果将为‘雅恢2115’在育种中的运用及其组合的品种布局提供重要依据。
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水稻Pi9位点6个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]水稻Pi9位点由多个串联的同源NLR基因组成,从中已克隆了超过10 个优良的稻瘟病抗性基因.论文旨在鉴别水稻亲本Pi9位点抗性基因的组成,促进该位点基因快速、精准地应用于水稻抗性育种.[方法]对比Pi9位点已克隆抗性基因的序列,从中发掘各基因特异的核苷酸位点;然后将各目标基因分别与数据库(Rice Resource Center)中的 155个水稻基因组进行比对分析,进一步从中筛选出特异最强的核苷酸位点,用于Pi2、Piz-t、Pi9、Pi9-type5、PigmR和Pid4 6 个抗性基因特异分子标记的开发;以 24 个抗稻瘟病单基因系、阳性对照和 110 个四川盆地水稻亲本为鉴定对象,通过优化PCR扩增条件、测序或基因组数据分析检验分子标记鉴定结果的准确性.由于该位点基因的同源性较高、基因间常常拥有一些相同的特异位点,导致许多抗性基因很难用一对分子标记进行精准鉴定,因此采用多对分子标记共同鉴定的方式;另外许多特异位点为单碱基差异,因此需要对差异位点旁的碱基进行特异突变,使引物的3′端具有两个碱基的错配,以提高PCR扩增的特异性.[结果]最终为6个Pi9位点的抗性基因开发了有效的分子标记,发现32.09%的参试水稻材料含有Pi9位点抗性基因.Pi9、Pid4、PigmR、Piz-t、Pi2和Pi9-type5分别存在于1、7、8、14、23和33个水稻材料中,其中Pi9仅存在于单基因系中.这些抗性基因通常两个或多个组合在一起,同时存在于一个水稻材料中.其中Pi9-type5往往与Pi2或Piz-t成对出现,仅在成恢 993、HR2168 和绵恢 365 3 个亲本中单独存在.雨恢 38 含有的Pi9位点抗性基因最多,分别有Pi2、Pi9-type5、PigmR和Pid4.川谷B、川农4B、内香6B和双1B中均同时含有Piz-t、PigmR和Pid4 3个抗性基因.千乡 654B中含有Piz-t和Pid4两个抗性基因.[结论]为Pi9位点的 6 个同源稻瘟病抗性基因开发了特异的分子标记,明确了四川盆地110个水稻亲本Pi9位点的抗性基因组成,揭示了Pi9位点抗性基因丰富的组合形式,为水稻育种的抗原选择提供了明确参考.
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机器视觉在HSV颜色空间下稻瘟病病程分级判定研究
《农学学报 》 2020
摘要：该研究旨在开发基于机器视觉技术的稻瘟病病程分级系统,实现对稻瘟病病程分级准确、客观的判定.提出基于GrabCut、高斯滤波、OTSU二值化、颜色空间转换、阈值切割等处理的稻瘟病分级判定算法模型,该算法模型利用OpenCV与python语言实现,以反向阈值切割为核心策略分离叶片与病斑,再以循环遍历模式统计像素点得出病斑面积占比,实现对稻瘟病的快速、精确分级.试验结果表明,该算法模型与专业研究人员人工判定的结果匹配度达95.77%,相对于人工判定,具备更高的稳定性和客观性.目前对稻瘟病病程分级主要依赖研究人员通过经验判定,客观、准确的判定病程对防治稻瘟病具有重要意义.该系统以手机APP为图像采集端口,不依赖其他仪器和设备,通过手机拍照即可实时获得稻瘟病精确的分级结果,降低了研究门槛,提高了科研工作的效率.
关键词： 水稻病害 稻瘟病 图像处理 机器视觉 GrabCut 病程分级
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水稻骨干恢复系川恢907抗稻瘟病基因聚合与精准改良
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】精准改良骨干恢复系川恢907稻瘟病抗性,为培育抗稻瘟病杂交水稻新品种提供优良恢复系。【方法】本文通过多代回交与分子标记辅助选择技术相结合,以五山丝苗为抗稻瘟病基因Pi2供体,精准改良骨干恢复系川恢907(含有抗稻瘟病基因Pik和Pita)的稻瘟病抗性。【结果】经T检验,改良后聚合了Pi2、Pik和Pita 3个抗稻瘟病基因的新川恢907与原始材料间的主要农艺性状无显著差异;基于NY/T 1433-2014中48对SSR引物对其进行指纹图谱鉴定,二者之间无差异;经稻瘟病病圃田间抗性鉴定,新川恢907稻瘟病叶瘟1级、颈瘟1级,综合抗病指数1.0,抗稻瘟病。【结论】通过抗病基因聚合,显著提高了川恢907的稻瘟病抗性,保持了川恢907的原有优良特性。
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转GO基因水稻杂交后代对稻瘟病及纹枯病的田间抗性评价
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】发掘新的稻瘟病和纹枯病抗源对于育种和生产上有重要意义。【方法】在水尾病圃对46个已稳定的转GO基因杂交后代进行了3年的田间自然诱发鉴定。【结果】(1)转GO基因水稻杂交后代株系中,既抗稻瘟病又抗纹枯病的株系很少,高感稻瘟病和中感纹枯病的株系较多。(2)株系HR332既高抗稻瘟病,又中抗纹枯病;HR333及HR336对稻瘟病和纹枯病均表现为中抗;HR321高抗稻瘟病,中感纹枯病;HR337及HR339抗纹枯病,但感或高感稻瘟病。【结论】这些株系可作为新抗源在抗稻瘟病及纹枯病育种中利用。
关键词： 转基因水稻 葡萄糖氧化酶基因 稻瘟病 纹枯病 抗性
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利用辐射诱变技术创制抗稻瘟病紫叶两系水稻新材料
《四川农业科技 》 2018
摘要：本研究采用辐射诱变技术、分子标记辅助选择和回交相结合的方法,创制出含2个抗稻瘟病基因Pi-9、Pi-K~h的、带紫叶标记性状的两用系水稻新材料(5500S,5514S)。分子检测显示5500S和5514S中的Pi-9基因来自亲本P88S,而5500S和5514S中含有Pi-K~h基因,Pi-K~h基因与IRBL kh-K3、C815S有关,这可能是辐照诱变后产生的结果。紫叶标记性状来自于紫S[安湘S/80-66(360S)//金麻粘(611S)///珍汕97B/庚紫//II-32B(BC5)],通过杂交导入完成材料创制。该材料不仅抗病,而且抗倒。
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