Pita、Pib在宁夏及引进水稻种质资源中的分布及与穗颈瘟抗性的关系

【作者】 苏思荣； 李晓蓉； 张银霞； 田蕾； 罗成科； 李培富；

【机构】 宁夏大学农学院；

【摘要】 【研究背景】随着分子生物学的快速发展,定位和克隆的抗稻瘟病基因越来越多。至今,已克隆的抗稻瘟病基因有39个,包括Pib、Pita、Pi2、Pi36、Pi37等,大多数分布在水稻第1、6、11染色体上。如何实现这些抗病基因在生产中的价值呢?这就需要对其充分了解并和生产实践相结合。Pib是首个被克隆的抗稻瘟病基因,位于水稻第2染色体长臂近末端区域;Pita基因位于水稻第12染色体靠近着丝点的区域。Pib和Pita是抗稻瘟病的主效基因,在我国很多稻区表现出高水平的稻瘟病抗性。然而,Pita和Pib基因在宁夏回族自治区水稻种质资源中的分布及与穗颈瘟抗性的关系尚不明确。为此,以85份宁夏回族自治区当地及引进水稻种质资源为试验材料,对其叶瘟和穗颈瘟抗性进行鉴定,分析Pita、Pib基因在这些水稻种质资源中的分布及其与穗颈瘟抗性的关系,明确这2个基因在水稻抗穗颈瘟方面的价值,为通过分子标记辅助选择培育抗穗颈瘟水稻新品种提供理论依据。【材料与方法】本研究以85份水稻种质资源,包括宁夏回族自治区当地的水稻种质资源(48份)和引进的水稻种质资源(37份,在宁夏回族自治区已种植超过7a)作为研究对象,采用人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行稻瘟病抗性鉴定,通过PCR扩增技术对水稻种质资源Pita和Pib基因进行分子检测,分析Pita、Pib基因及其组合的分布,并探讨Pita、Pib基因及其组合与穗颈瘟抗性的关系,最后用Excel对试验数据进行整理和处理,采用DPS软件进行制图和相关性分析。【结果与分析】结果表明,85份水稻种质资源中,抗叶瘟的有66份,抗病率为77.65%;抗穗颈瘟的有40份,抗病率为47.06%;综合抗稻瘟病的有56份,综合抗病率为65.88%,综合抗性评价最高能达到抗病。85份水稻种质资源中,基因组合为Pita+/Pib+的有42份,对穗颈瘟的抗病率为40.47%,对稻瘟病的综合抗病率为69.05%;基因组合为Pita~+/Pib~-的有17份,对穗颈瘟的抗病率为70.59%,对稻瘟病的综合抗病率为82.35%;基因组合为Pita~-/Pib~+的有17份,对穗颈瘟的抗病率为47.06%,对稻瘟病的综合抗病率为52.94%;基因组合为Pita-/Pib-的有9份,对穗颈瘟的抗病率为33.33%,对稻瘟病的综合抗病率为44.44%。不同基因组合对穗颈瘟的抗性表现为Pita~+/Pib~->Pita~-/Pib~+>Pita~+/Pib~+>Pita~-/Pib~-,对稻瘟病的综合抗性表现为Pita~+/Pib~->Pita~+/Pib~+>Pita~-/Pib~+>Pita~-/Pib~-。相关性分析结果表明,Pib基因与穗颈瘟抗性无显著的相关性,Pita基因与穗颈瘟抗性有显著的相关性。【结论】综上,Pita基因可以用于宁夏回族自治区水稻抗穗颈瘟育种,同时在生产上Pita基因也可以和Pib基因相结合,用于抗稻瘟病的基因聚合育种。更多还原