超級早稻中早39的稻瘟病抗性基因測定

梁燕 季芝娟 曾宇翔 楊長登

（中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室，杭州310006；*通訊作者：yangchangdeng@126.com）

超級早稻中早39的稻瘟病抗性基因測定

梁燕 季芝娟 曾宇翔 楊長登*

（中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室，杭州310006；*通訊作者：yangchangdeng@126.com）

超級早稻中早39在多年的浙江省聯品和區試中持久高抗稻瘟病，為明確其抗性遺傳基礎，用12個稻瘟病抗性基因 Pi-d2、Pi-d3、Pi36、Pi37、Pi5、Pib、Piz、Pik-h、Piz-t、Pi9、Pi-ta 和 Pi64 的分子標記，對中早 39 進行抗性基因檢測。結果表明，12對分子標記在中早39均有目的擴增條帶；因Piz、Piz-t和Pi9為復等位基因，中早39中至少含有10個稻瘟病抗性基因。這一結果為中早39的稻瘟病抗性遺傳利用奠定了基礎。

中早39；稻瘟病；抗性鑒定；抗性基因；基因檢測

中早39具有高產、廣適、耐肥、抗倒、高抗稻瘟病等特點，適合輕型栽培和機械化種植，具備大面積推廣條件。2013年2月被農業部認定為超級稻品種；2011-2016年連續6年被列為農業部主導品種；2012-2016年連續5年被列為浙江省主導品種；是浙江省早稻區試對照品種。2016年中早39被評為“十二五”浙江省最具影響力十大好品種。2013年中早39實現“早稻最高畝產”、“早稻百畝方最高畝產”兩項浙江省農業吉尼斯紀錄；2016年，再次實現了“雙破雙創”，以747.85 kg/667 m2的單塊攻關田單產和713.84 kg/667 m2的百畝方平均單產，勇奪浙江農業之最，也是浙江省早稻百畝方平均單產首次突破700 kg/667 m2的品種，為浙江省早稻單產的提高做出了重要貢獻。中早39適宜在江西、湖南、湖北、安徽及浙江等長江中下游的雙季稻區作早稻種植。2016年在浙江省的推廣面積為4.65萬hm2，已連續多年位居浙江省早稻品種面積榜首；在江西、湖南等地的推廣種植面積也逐年提高。中早39在全國已累計推廣46.67萬hm2，且有進一步發展的潛力。

稻瘟病是危害水稻的三大主要病害之一。中早39在稻瘟病抗性方面表現突出，抗譜廣、抗性持久，對浙江、貴州和廣西的菌株抗譜分別為 92.9%、93.1%和100%[1-2]。綜合葉瘟和穗瘟病圃誘發鑒定結果，并根據穗瘟鑒定結果為主進行評價的原則，在2013-2016年間的浙江省聯品試驗和2012-2016年間的浙江省區域試驗中，中早39稻瘟病抗性鑒定結果均為抗或者高抗（圖 1，圖 2）。

水稻材料中稻瘟病抗性基因的多少決定了在育種中的應用范圍。本研究采用分子標記檢測的方法，檢測中早39中可能含有的稻瘟病抗性基因。

圖1 2013-2016年中早39在浙江省聯品試驗中的稻瘟病抗性鑒定結果

圖2 2012-2016年中早39在浙江省區試中的稻瘟病抗性鑒定結果

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料中早39和本研究中用到的12個抗性基因的供體由中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室育種新技術課題組提供。

表1 稻瘟病抗性基因分子標記

圖3 中早39稻瘟病抗性基因分子檢測結果

1.2 分子檢測

本研究中選用的12個稻瘟病抗性基因的分子標記信息見表1。水稻全基因組DNA采用Warude等[9]的方法提取，DNA的產量和質量用Nano Drop system，2000c（Thermo，USA）檢測。PCR反應體系和反應條件參照Liang等[10]。PCR產物用含GelRed的3%瓊脂糖凝膠檢測，BIORAD凝膠成像儀下拍攝并保存圖片。每個PCR獨立擴增3次。

2 結果與分析

分子標記檢測結果表明，在中早39和陽性對照中12個稻瘟病抗性基因均有目的擴增條帶（見圖3）。因稻瘟病抗性基因Piz、Piz-t和Pi9互為等位基因，因此，中早39中共檢測到10個稻瘟病抗性基因位點。

3 討論

稻瘟病抗性需要多個抗性基因的共同作用。張羽等[11]報道，陜西省水稻區試中含抗性基因的材料明顯比原始材料多，隨著抗性基因位點數目的增多，品種的抗病性呈上升趨勢，單個抗性基因位點對品種抗病性影響差異不明顯，同一抗性基因位點不同基因型對品種抗病性影響有差異。類似結果在華南常用秈稻親本[12]和遼星系列水稻品種[13]中也有報道。中早39持久高抗稻瘟病，在2013-2016年間的浙江省聯品試驗和2012-2016年間的浙江省區域試驗中，稻瘟病抗性鑒定結果均為抗或高抗。中早39中含有的抗性基因的種類及數目目前沒有相關的報道。

在水稻抗病育種實踐中，明確抗病親本中抗性基因型能更有效對其加以利用。對中早39的抗稻瘟病的遺傳背景研究，有助于從分子水平了解抗性基因在中早39中的來源與分布情況，為水稻稻瘟病抗性育種提供理論支持。本研究結果表明，中早39中含有至少10個稻瘟病抗性基因。這些結果為中早39的抗稻瘟病利用提供了理論基礎，也對中早39的安全推廣及在推廣地區作為引進抗源進行抗稻瘟病育種具有理論指導意義。

致謝：承蒙浙江省農業科學院陶榮祥先生、郝中娜女士和毛雪琴女士提供浙江省區試和浙江省聯品試驗的資料，特致謝意！

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Abstract:The super rice variety Zhongzao 39 showed high and durable resistant to rice blast.Twelve pairs of molecular markers for the target resistant genes:Pi-d2,Pi-d3,Pi36,Pi37,Pi5,Pib,Piz,Pik-h,Piz-t,Pi9,Pi-ta and Pi64,were used to understand the resistant genetic mechanism of Zhongzao 39.The results indicated that all of the molecular markers yielded positive bands with expected size.As Piz,Piz-t and Pi9 were allelic to each other,there were ten rice blast resistant genes were identified in Zhongzao 39.All these results provided valuable information to the utilization of Zhongzao 39 in rice blast resistant breeding.

Key words:Zhongzao39;rice blast;resistant assessment;resistant gene;gene screening

Rice Blast Resistant Gene Detection in the Super Early Indica Rice Zhongzao 39

LIANG Yan,JI Zhijuan,ZENG Yuxiang,YANG Changdeng*

（China National Rice Research Institute/State Key Laboratory of Rice Biology,Hangzhou 310006,China;*Corresponding author:yangchangdeng@126.com）

S511；S435.111.4+1

A

1006-8082（2017）05-0035-03

2017－07－01

中央級公益性科研院所基本科研業務費專項（2014RG001-3）