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水稻稻瘟病持久抗性分子遗传机制研究及多基因抗病种质构建

文献类型： 获奖成果

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获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 一等奖

关键词： 稻瘟病;构建;分子遗传;抗病;水;稻;多基因;遗传;机制研究;水稻稻瘟病;分子;质构;抗病种质;水稻;持久抗性;遗传机制;种质;瘟病;研究;机制;基因;抗性

第一完成单位： 广东省农业科学院植物保护研究所

获奖时间： 2005

摘要： 由真菌Magnaporthe grisea （Habert） Barr.引起的水稻稻瘟病是全球稻作栽培上的毁灭性病害。利用寄主抗性、选育抗病品种是经济有效的防治措施。然而，过去育成推广的抗病品种基本属于小种专化（垂直）抗性，一旦病原菌毒性产生变异，其抗病性即被克服。大部分的水稻品种在生产上推广应用的抗性周期一般只能维持2-3年。因此，现行水稻品种稻瘟病抗性周期短已成为水稻生产中普遍而又突出的问题。延长水稻栽培品种稻瘟病的抗性周期已列为各水稻生产国水稻改良项目中优先要解决的问题。 在国家和广东省自然科学基金、农业部“九·五”重点高新技术与基础研究项目及广东省农业科学院院长科技基金项目的资助下，与菲律宾国际水稻研究所合作，开展应用分子标记技术进行稻瘟病持久抗性水稻育种研究。本项目依据寄主作物抗病性的产生源于寄主与病原菌互作用这一基本原理，以广东省稻瘟病病害系统为研究对象，把病原群体结构分析与寄主品种抗性分子遗传分析紧密结合。剖析持久抗瘟稻种三黄占2号的分子遗传机理，获得以下主要成果： 1.从DNA水平阐明了广东省稻瘟病菌遗传宗谱具有多样性和复杂性。揭示了育种上同源宗亲的选择和组配是导致品种抗性水平不高的主因之一。证明了寄主的选择压力对塑造病原菌群体结构的主导作用。筛选出对持久抗瘟性品种三黄占2号抗性基因有准确鉴别能力的代表菌株。 2.系统研究了三黄占2号稻瘟病持久抗性分子遗传机制。应用候选抗性基因方法鉴定标记出3个主效基因以及与数量抗性显著相关的5个防卫基因。定位了1个新抗稻瘟病主效基因。确证被标记的3个主效抗性和5个防卫基因相关的座位是三黄占2号获得持久抗性的基础。 　　4.首次证明了应用防卫基因进行稻瘟病数量抗性分析，不但可以提高数量抗性座位（QTLs）检测的效率，而且有效防卫基因标记可在育种中直接用于对数量抗性的累加。这是迄今止，应用分子标记辅助QTL选择提高水稻稻瘟病数量抗性第一个成功的例子。 　　5.通过加代回交和分子标记辅助选择相结合成功地育成了具有多基因抗病、优质、高产的优良品系。专家们一致认为，这是稻瘟病持久抗性研究及应用在技术上的重大突破。 　　专家鉴定认为，成果整体研究水平达到国际先进水平，部分领域达到国际领先水平。 　　本研究是国内外迄今为止，较系统全面的水稻稻瘟病持久抗性分子遗传基础理论成果。其研究的设计思想、材料特色和技术方法的应用为解决其他作物复杂病害提供借鉴模式。目前越南、韩国、伊朗、印度尼西亚、印度、菲律宾国际水稻所和哥伦比亚国际农业研究中心等国家及国际研究机构通过国际稻种资源评价网络（INGER）正利用三黄占2号和本研究育成的衍生品系以及本研究获得的抗性基因标记进行抗稻瘟病育种改良计划和稻瘟病抗病分子育种研究。此外，菲律宾国际水稻所与美国的大学合作，以三黄占2号作为模式植物开展植物防卫机制的研究。

  • 相关文献

[1]籼稻品种三黄占2号的稻瘟病持久抗性评价与遗传分析. 伍尚忠,朱小源,刘斌,杨祁云,张少红,H.Leung. 2004

[2]三黄占2号及其衍生品种抗稻瘟病特征研究. 朱小源,杨祁云,刘斌,张少红,伍尚忠. 2003

[3]利用分子标记辅助选择育种(MAS)技术改良水稻恢复系粤恢826. 刘维,何秀英,廖耀平,程永盛,卢东柏,陆展华,陈钊明,陈粤汉. 2017

[4]稻瘟病持久抗性在三系杂交稻上的导入续报. 周少川,朱小源,江雁芳,杨祈云,柯苇,缪若维,伍尚忠. 2000

[5]节瓜始雌花节位遗传分析. 于远,彭庆务,陈清华,黄河勋,林毓娥,梁肇均. 2008

[6]水稻抗褐飞虱遗传和育种研究进展. 肖汉祥,李燕芳,张扬,黄炳超. 2009

[7]烟草品种GDSY-1的青枯病抗性与遗传分析. 张振臣,袁清华,马柱文,郭培国,李集勤,邱妙文,谢锐鸿,李淑玲,赵伟才,陈俊标. 2017

[8]家蚕抗核型多角体病毒病育种研究进展. 叶明强,杨琼,吴福泉,李庆荣,肖阳,邝哲师,赵祥杰,罗国庆. 2013

[9]水稻新品种白香占对白叶枯病和稻瘟病的抗性研究. 陈深,杨健源,朱小源,曾列先. 2010

[10]广东高州普通野生稻稻瘟病抗性鉴定. 潘大建,范芝兰,朱小源,李晨,周汉钦,陈建酉,杨健源. 2008

[11]广州市水稻主导品种对稻瘟病和白叶枯病的抗性分析. 杨健源,冯爱卿,陈深,朱小源,曾列先. 2011

[12]抗稻瘿蚊和稻瘟病恢复系双抗明占的选育及抗性分析. 黄显波,邓则勤,郑家团,黄炳超,张扬,唐江霞,林美娟,林成豹. 2007

[13]烟草品种“大叶密合”青枯病抗性遗传分析. 张振臣,吕永华,马柱文,谢锐鸿,李集勤. 2015

[14]“实践八号”卫星搭载水稻空间诱变稻瘟病抗性研究简报. 张景欣,杨祁云,王慧,刘永柱,郭涛,朱小源,喙志强. 2009

[15]华南优质籼稻抗稻瘟病性分析及抗病育种对策. 朱小源,杨祁云,伍尚忠. 2002

[16]广东省优质水稻对稻瘟病的抗性研究及抗病育种对策. 朱小源,杨祁云. 2001

[17]农村现代远程教育长效运营机制研究. 艾建安,骆浩文,苏柱华,杨景峰,黄丽芸,黄修杰,董丽萍. 2008

[18]治理视角下的农村产权与治权-珠三角农村集体产权改革实证研究. 杜园园,李伟锋. 2020

[19]水稻秧苗期耐冷种质资源筛选. 周新桥,陈达刚,李丽君,刘传光,李巨昌,陈友订. 2016

[20]优质稻"粤农丝苗"白叶枯病抗性遗传分析及主效QTL qBB-11-1的精细定位. 薛皦,卢东柏,刘维,陆展华,王石光,王晓飞,方志强,何秀英. 2022

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