水稻抗紋枯病數(shù)量基因鑒定.pdf

1、紋枯病是世界性的水稻三大病害之一，嚴(yán)重發(fā)生時(shí)可導(dǎo)致巨大的產(chǎn)量損失和嚴(yán)重的品質(zhì)降低。水稻對(duì)紋枯病的抗性為典型數(shù)量性狀，迄今未發(fā)現(xiàn)主基因抗性和免疫或高抗種質(zhì)。因此，深入挖掘現(xiàn)有資源中的數(shù)量抗性基因(Quantitative traitlocus，QTL)，不僅具有重要的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，而且可以對(duì)數(shù)量抗病性的機(jī)理研究提供幫助。
　　 研究組此前將qSB-11Le定位于水稻第11號(hào)染色體上的一個(gè)74kb區(qū)間內(nèi)。對(duì)部分代換系進(jìn)行年際間重復(fù)接

2、種鑒定，進(jìn)一步證實(shí)上述定位區(qū)間的正確性。預(yù)測(cè)存在11個(gè)ORFs(Open Reading Frame)，其中5個(gè)存在不同程度的注釋信息。在病原菌接種后的不同時(shí)期對(duì)相關(guān)ORFs進(jìn)行了半定量RT-PCR分析，結(jié)果顯示，5個(gè)存在注釋信息的ORFs均是表達(dá)的基因，其它ORFs不表達(dá)。對(duì)5個(gè)表達(dá)基因的編碼區(qū)及其上下游各2kb和1kb左右序列進(jìn)行測(cè)序分析，結(jié)果顯示，ORF3在親本間不存在差異，其他4個(gè)基因在親本間均存在不同程度的序列差異，將這4個(gè)O

3、RFs暫定為qSB-11Le的候選基因。
　　 分別在各基因特異區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)PCR引物，以攜帶qSB-11Le的Lemont的基因組DNA為模板，擴(kuò)增構(gòu)建了4個(gè)候選基因的RNA干擾載體，同時(shí)構(gòu)建了ORF10和ORF11的超表達(dá)載體和黃色熒光蛋白融合表達(dá)載體。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將各載體轉(zhuǎn)入水稻品種Lemont中，其中ORF1、ORF6和ORF10的干涉載體以及ORF10的超表達(dá)載體(轉(zhuǎn)化Lemont的感病近等基因系NTL-qSB-11

4、Tq)均得到了部分陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因植株，ORF11的相關(guān)載體轉(zhuǎn)化工作尚在進(jìn)行中。通過(guò)基因槍轉(zhuǎn)化法，將ORF10和ORF11的融合表達(dá)載體轉(zhuǎn)入洋蔥表皮細(xì)胞，結(jié)果顯示，ORF10的表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞質(zhì)膜和核內(nèi)均有定位。
　　 以Lemont和其感病等基因系NIL-qSB-11Tq(攜帶qSB-11Le的感病等位基因)分別為相對(duì)抗/感對(duì)照，對(duì)部分干涉和超表達(dá)植株進(jìn)行紋枯病菌接種鑒定。接種后一周調(diào)查各植株的病斑長(zhǎng)度，抽穗后30d左右調(diào)查各植株病級(jí)

5、。結(jié)果顯示，ORF1和ORF6的干涉株與對(duì)照間的病級(jí)差異不顯著；ORF10的干涉株相比Lemont更加感病。結(jié)合前期工作，初步認(rèn)為ORF10最可能是qSB-11Le。
　　 數(shù)量性狀的表型鑒定通常需要采用大群體和多重復(fù)實(shí)驗(yàn)，由于參與鑒定試驗(yàn)的群體規(guī)模尚小，且超表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株獲得較晚，未能進(jìn)行正季實(shí)驗(yàn)。因此，后續(xù)還需對(duì)各相關(guān)材料進(jìn)行大群體多重復(fù)鑒定，以驗(yàn)證上述結(jié)果。同時(shí)，已構(gòu)建ORF10的互補(bǔ)載體，互補(bǔ)轉(zhuǎn)化工作正在進(jìn)行中。本研究為