新疆水稻主要育成品種13個稻瘟病的抗性基因分布

張燕紅，賈春平，文孝榮，唐福森，王奉斌，朱小霞，

(1.新疆農業科學院核技術生物技術研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院溫宿水稻試驗站，新疆溫宿 843008)

新疆水稻主要育成品種13個稻瘟病的抗性基因分布

張燕紅1，賈春平1，文孝榮2，唐福森2，王奉斌1，朱小霞1，2

(1.新疆農業科學院核技術生物技術研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院溫宿水稻試驗站，新疆溫宿 843008)

目的明確新疆主要育成水稻品種中稻瘟病抗性基因的分布狀況，為稻瘟病抗性育種提供依據。方法研究以31份新疆選育的水稻品種為材料，利用13個抗稻瘟病基因的特異性分子標記，進行PCR鑒定，初步建立新疆主要育成品種的抗性基因分布情況。結果31份供試材料中均無Pi21基因存在；表現為廣譜抗性的Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少，分別占9.68%、22.58%、6.45%、12.90%；表現為廣譜抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表現為生理小種特異性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因廣泛存在，所占比率67.74%～100%；不同水稻品種抗性基因數量分布在5～11個，含11個抗性基因的品種是新稻23號，其聚合了除Pi21和Pid2外其余所有抗性基因。結論新疆主要水稻育成品種中廣泛存在具有光譜抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表現為生理小種特異性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因，利用特異性分子標記可以有效快速鑒定品種中的抗性基因的存在和分布情況。

水稻；育成品種；稻瘟病；抗性基因

0 引 言

【研究意義】稻瘟病由真菌(PyriculariagriseaSacc.)引起，既造成水稻(OryzasativaL.)減產，又導致米質下降，是水稻主產區面臨的極為棘手的病害之一[1]。目前，種植抗病品種是最為經濟、有效的防治策略，但主栽品種多年大面積田間種植后，因抗病基因單一、遺傳背景狹窄和稻瘟病菌變異造成的抗性“衰退”直至“喪失”，病害再次爆發流行的現象仍屢見不鮮[2-5]。發掘抗稻瘟病基因，拓寬抗病遺傳基礎并應用于抗病育種研究工作中可謂當務之急。因此，充分利用現有資源品種中的抗病材料，鑒定不同抗病基因型，不同抗病基因型品種輪流使用和合理布局的有效施行，對通過基因聚合手段的抗病育種工作的大力推進和持續有效的控制稻瘟病的流行發生起至關重要的作用。【前人研究進展】近年來，水稻等作物全基因組測序的陸續公布，分子標記技術及其應用迅猛革新，大幅度提升了鑒定效率。與此同時，有關稻瘟病基因的定位與克隆也獲得了極大進展。除水稻3號染色體外，現已有超過90個稻瘟病抗性基因被定位在其它11條染色體上[6]。其中3個主要的基因簇存在于6號、11號和12號染色體上，分別稱之為pi9、pik及pita位點。其中，Pi9、Pita、Pib、Pikm、Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54具有廣譜抗性[5]。Pia、Pid2、Pid3/Pi25表現為生理小種特異性抗性，對應的無毒菌株(小種)依次為B90002，ZB15和Zhong-10-8-14(國家水稻數據中心. 稻瘟病主效抗性基因列表[DB/OL]. http://www.ricedata.cn/gene/gene_pi.htm, 2012-6-20.)。Pi9基因來源于小粒野生稻，編碼的蛋白產物在氨基端含有NBS域，在羧基端含有富亮氨酸重復域(LRRs)，對來自13個國家的43個稻瘟病菌株表現高抗，組成性表達并不受稻瘟病侵染誘導，不留過敏病斑[7]。Pita基因起源于秈稻，由秈稻逐漸滲入到粳稻中，編碼細胞質膜受體蛋白，其位點上抗、感基因編碼的產物僅含一個氨基酸的差別。Pikm基因和Pikh基因分別來自高抗品種Tsuyuake和Tetep。Pikm基因基本不受稻瘟病菌接種影響，為組成型表達；而Pikh基因的表達受稻瘟病菌誘導。二者分離于11號染色體長臂的Pik位點，編碼的蛋白同屬于NBS-LRR家族[8-9]。于2009年被成功克隆的Pigm基因來自廣譜、持久抗稻瘟病品種谷梅4號。等位性檢測及接種結果表明，Pigm基因與Pi9基因及Pi2基因緊密連鎖，相較于Pi9、Pi2和Piz基因，其抗譜更寬，育種應用潛力更大[6]。Pil基因是源自利比亞粳型品種“LAC23”的廣譜稻瘟病抗性基因，定位在第 11 染色體上MGR4766標記1.3 cm處，有研究顯示其與Pi2基因有良好的互補效應[10-11]。Pid2基因編碼受體蛋白激酶(B lectin)。Pi21基因來自旱稻品種‘Owarihatamochi’，編碼富含脯氨酸的蛋白結構(Proline-rich protein)，是激發慢速抗病反應與基礎抗性相關的非小種特異性基因。Pib和Pita是最早被克隆出來的2個抗稻瘟病基因[12-13]。Pib與Pita基因有43.2%的相似性，來自日本抗性水稻材料BL1，屬小家族成員之一，對日本絕大多數小種表現高抗性，位于第2染色體長臂近末端區域，編碼多肽，因溫度、光照等環境條件的變化而誘導調控并影響Pib基因的表達。最近，源于這2個基因及其等位感病位點的一些功能標記也已被開發出來，可以快速、準確地從水稻種質資源中鑒定出Pita和Pib基因[14]。鑒于一些Pita和Pib基因源品種，諸如IR系列(Pib/Pita)、Tetep(Pita)、特青(Pita)、日本BL系列(Pib)品種等，曾廣泛應用于我國水稻抗病育種，且Pita和Pib基因目前在我國很多稻區仍表現廣譜稻瘟病菌抗性[15-16]。王忠華等[17]成功地將Pita基因分子標記運用到水稻抗病育種中，并設計了田間接種試驗，驗證了此標記的準確性。劉洋等[18]利用此分子標記對抗病基因Pib進行檢測，也設計了田間接種試驗，驗證了此標記的準確性。張羽等[19]利用該方法研究了pi9基因在陜西省水稻品種的分布，李進斌[20]等研究結果表明Pita和Pib廣泛存在云南水稻資源中，其鑒定結果與接菌驗證結果相符。時克等[15]研究利用源于Pita和Pib基因本身的特異性分子標記，結合稻瘟病菌接種鑒定，檢測和分析了我國58份水稻主栽品種(雜交稻親本)的Pita和Pib抗性基因型，結果表明，特秈占25、佳禾早占、密陽46、測64-7等4個秈稻品種攜帶Pita和Pib基因；秈小占等4個秈稻品種(系)和早豐9號等5個粳稻品種攜帶Pita基因；綿恢501等5個秈稻品種(系)和粳稻品種武育粳7號、遼粳454攜帶Pib基因。【本研究切入點】以上這些基因或等位感病位點的一些功能標記的開發，可快速、準確、系統地鑒定水稻品種抗稻瘟病基因型，為高效開展抗稻瘟病基因聚合育種帶來了新的契機。新疆具有幅員遼闊、地形復雜、氣候變化大等特點，稻作資源不同及稻區表現不同，造就了新疆水稻品種資源豐富的遺傳多樣性。研究利用13個稻瘟病基因的14對分子標記，對新疆自育主要品種資源31份材料進行PCR檢測，鑒定各個品種的所含抗稻瘟病基因型。【擬解決的關鍵問題】研究這些基因型在新疆選育品種中的分布特征，為抗稻瘟病基因在新疆稻種資源中的分布、稻瘟病預防及防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

選取新疆維吾爾自治區種子站審認定的水稻品種以及地方審定的品種共計31份，并具有較大的推廣面積的作為試驗的參試材料。品種來自于新疆農業科學院核技術生物技術研究所，品種均為實驗室長期搜集保存。表1

表1 供試水稻材料及來源
Table 1 Material for experiment

編號Code品種Variety來源Source編號Code品種Variety來源Source1新稻1號新疆農科院核生所17新稻36號新疆農科院核生所2新稻10號新疆兵團第一師18新稻39號新疆農科院核生所3新稻11號新疆農科院核生所19新稻41號新疆農科院糧作所4新稻12號新疆農科院核生所20新稻42號新疆農科院核生所5新稻14號新疆兵團第一師21新稻44號新疆農科院核生所6新稻17號新疆農科院糧作所22新稻45號新疆農科院核生所7新稻19號新疆金豐源種業23A稻4號新疆兵團第一師8新稻21號新疆塔河種業24A稻7號新疆兵團第一師9新稻23號新疆兵團第一師25A稻8號新疆兵團第一師10新稻24號新疆農科院核生所26伊粳8號新疆伊犁州農科所11新稻27號新疆伊犁州農科所27伊粳12號新疆伊犁州農科所12新稻29號新疆農科院核生所28伊粳13號新疆伊犁州農科所13新稻30號新疆農科院核生所29阿稻1號新疆兵團第一師14新稻33號新疆金豐源種業30糧粳5號新疆農科院糧作所15新稻34號新疆金豐源種業31糧香5號新疆農科院糧作所16新稻35號新疆農科院核生所

1.2 方 法

1.2.1 DNA提取和檢測

采集幼嫩葉片利用傳統CTAB法提取不同水稻材料的DNA。利用超微量分光光度計檢測DNA濃度、質量，后瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA完整性。樣品置于冰箱-20℃中備用。

1.2.2 13個抗性基因信息

研究選取的13個抗性基因中Pi9、Pita、Pib、Pikm、Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54具有廣譜抗性[5]。Pia、Pid2、Pid3/Pi25表現為生理小種特異性抗性，對應的無毒菌株(小種)依次為B90002，ZB15和Zhong-10-8-14(國家水稻數據中心. 稻瘟病主效抗性基因列表[DB/OL].http://www.ricedata.cn/gene/gene_pi.htm，2012-6-20.)。表2

1.2.3 引物設計與PCR擴增

Pita基因分子標記采用Jia等[21-22]報道的引物YI 155/YL87和YL183/YI87。YL155/YI87特異性擴增抗病等位基因Pita的相應序列，約1 kb的DNA片段；L183/YL87特異擴增感病等位基因Pita的相應序列，約1 kb的DNA片段。根據Fjellstrom等[23]報道的序列合成引物PibdomF/PibdomR，能特異性擴增出抗病等位基因Pib的相應序列，約365 bp的DNA片段；根據劉洋等[18]報道的序列合成引物Lys145F/Lys145R，擴增Pib感病等位基因的相應片段，約803 bp的DNA片段，不能擴增出抗病等位基因Pib的相應片段。這些引物均由上海祥音生物科技有限公司合成。列出引物序列及引物名稱。表3

PCR反應體系為25 μL，含50 ng/μL模板DNA 1 μL，2×dNTP 2 μL，10×Buffer 2.5 μL，10 μmol/L的上下游引物各0.5 μL，10 U/μLTaq酶0.5 μL，超純水18 μL。反應程序：94℃預變性4 min，94℃變性30 s，55℃退火30 s，72 ℃延伸30～60 s，30個循環，最后72 ℃延伸7 min。

擴增產物在2%瓊脂糖凝膠電泳下分離，核酸染料(Gelviem)染色，使用Quantity One凝膠成像軟件紫外燈下觀察拍照。在相同條件下，每個DNA樣品重復擴增并電泳檢測2次以上，以確保擴增結果準確可靠。

表2 13個抗性基因信息
Table 2 Information for 13resistance genes of rice blast

基因Gene染色體Chr．供體Donor結構Structure編碼氨基酸Aminoacid連鎖標記LinkedSSRmarkers表達Expressionpi96小粒野生稻NBS-LRR1032NBS2-Pi9，NBS4-Pi9組成型pita12YashiromochiNBS-LRR928SP7C3，RM7102組成型pib2BL-1NBS-LRR1251RM138，RM166，RM266誘導型Pikm11TsuyuakeNBS-LRR(pikm1-TS)NBS-LRR(pikm2-TS)11431021K2167，K33組成型Pi26FukunishikiNBS-LRR1032R2123，RG64組成型Pigm6谷梅4號NBS-LRR236C5483-C0428組成型Pil11LAC23NBS-LRR1143RZ536-Npb181組成型pi214OwarihatamochiProline-richprotein266G271，G317誘導型Pikh/Pi5411TetepNBS-LRR270TRS26，TRS33誘導型pi634KaheiNBS-LRR1427--pia11愛知旭NBS-LRR681OS11gRGA4，Adh1組成型pid26地谷Blectin825RM3，RM527組成型pid3/Pi256谷梅2號NBS-LRR880A7550-RGA470組成型

2 結果與分析

2.1 13個抗性基因的分子鑒定

利用13個抗性基因對應的特異性分子標記分別對31份供試材料進行PCR檢測，以能擴增出相應目標片段大小的品種為含有該抗性基因，統計擴增條帶。因Pikm基因由緊密連鎖具有獨立功能的兩個NBS-LRR類基因組成，分別用引物DKm1和DKm2檢測這兩個基因，以引物DKm1和DKm2都能檢測到相應目的片段為含pikm基因。研究表明，全部供試材料中均無Pi21基因。Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少，共檢測到3個品種含pi9基因，分別為新稻21號、新稻23號和新稻24號，占全部供試材料的9.68%；7個品種含Pita基因，分別為新稻23號、新稻36號、新稻39號、新稻44號、伊粳8號、伊粳12號、阿稻1號，占全部供試材料的22.58%；2個品種含pib基因，分別為新稻1號、新稻23號，占全部供試材料的6.45%；4個品種含pikm基因，分別為新稻11號、新稻23號、新稻39號、伊粳13號，占全部供試材料的12.90%。全部供試材料中Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63、Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因廣泛存在。共檢測到21個品種含有Pi2基因，占全部供試材料的67.74%；24個品種含有Pigm基因，占全部供試材料的77.42%；28個品種含有Pil基因，占全部供試材料的90.32%；24個品種含有Pikh/Pi54基因，占全部供試材料的77.42%；30個品種含有Pi63基因，占全部供試材料的96.77%；31個品種含有Pia基因，占全部供試材料的100%；29個品種含有Pid2基因，占全部供試材料的93.55%；31個品種含有Pid3/Pi25基因，占全部供試材料的100%。結果表明，新疆部分自育品種表現具有不同的廣譜抗性基因外，同時都具有生理小種特異性抗性基因。圖1，表4

表3 引物名稱及相關序列
Table 3 Name and sequences of specific primers used for PCR

目標基因TargetGene引物名稱PrimerName序列5＇→3＇Sequence5＇→3＇片段大小FragmentSize(bp)來源Sourcepi9pitapibPikmPi2PigmPilpi21PB-8-FCCGGACTAAGTACTGGCTTCGATAPB-8-RCCCAATCTCCAATGACCCATAACYL155/YL187-FAGCAGGTTATAAGCTAGGCCYL155/YL187-RCTACCAACAAGTTCATCAAAPibdom-FGAACAATGCCCAAACTGAGAPibdom-RGGGTCCACATGTCAGTGAGCDkm1-FCTGGAGAGCTTCCGTGTCGACDkm1-RTCTTCACGACGTCAATTGTGCCDkm2-FGTTGTTCACTCCGTATCTACTACGTCDkm2-RTTCCTCCGTGATCTCAGCAACGAP22-FGTGCATGAGTCCAGCTCAAAAP22-RGTGTACTCCCATGGCTGCTCZJ58．7-FACTTGCTGGGAGAAGGATTZJ58．7-RAGTTCGTACTTTTCAGGCTRM224-FATCGATCGATCTTCACGAGGRM224-RTGCTATAAAAGGCATTCGGGPi21-FGGAGATCCTCATCGTCGACGTPi21-RCGGAGCCACCGAAGGAGCC5001042365223291143236237350文獻資料Pikh/Pi54Pikh-FGCTTCAATCACTGCCAGACCTPikh-RATTTTGGGCACTGAATGATGA545AY914077．1pi63Pi63-FTGGCTATCTGGTCTCCGTGPi63-RTCCAGATCAGGGCAGTTAGA614AB872124．1piaPia-FGCCACTTGCTCTTGTTACCAPia-RTTGGGCAGGAACTTGTCATC474AK066950．1pid2Pid2-FAAGTTTCAGCCATCCGACAGPid2-RTTTACTCTTGCCATTTCCACCC388FJ915121．1pid3/Pi25Pid3-FAAACCACCCGCTCTTACCTGPid3-RTTCAGCAACCCAGAGTCGTA563FJ773285．1

2.2 供試材料分子標記檢測

31份供試材料不同品種抗性基因數量分布在5～11個，含5個抗性基因的為新稻12號；含6個抗性基因的為新稻19號、新稻21號、新稻30號、新稻35號和新稻42號；含7個抗性基因的為新稻10號、新稻14號、新稻17號、新稻24號、新稻27號、新稻34號、新稻41號、A稻7號和A稻8號；含8個抗性基因的為新稻11號、新稻29號、新稻33號、新稻44號、新稻45號、A稻4號、伊粳12號、伊粳13號、阿稻1號、糧粳5號和糧香5號；含9個抗性基因的為新稻1號、新稻36號、伊粳8號；含10個抗性基因的為新稻39號；含11個抗性基因的為新稻23號。表4

表4 供試材料分子標記檢測結果
Table 4 Results of molecular marker analysis of plant materials in the study

編號No．品種VarietiesPi9PitaPibPikmPi2PigmPilPi21Pikh/Pi54Pi63PiaPid2Pid3/Pi25共計Total1新稻1號--+-+++-+++++92新稻10號----+-+-+++++73新稻11號---++-+-+++++84新稻12號------+--++++55新稻14號-----++-+++++76新稻17號----+++-+++-+77新稻19號------+-+++++68新稻21號+-----+-+++++69新稻23號+++++++-+++-+1110新稻24號+---+-+--++++711新稻27號----+-+-+++++712新稻29號----+++-+++++813新稻30號-----++--++++614新稻33號----+++-+++++815新稻34號-----++-+++++716新稻35號----++---++++617新稻36號-+--+++-+++++918新稻39號-+-++++-+++++1019新稻41號-----++-+++++720新稻42號----+++---+++621新稻44號-+--+++--++++822新稻45號----+++-+++++823A稻4號----+++-+++++824A稻7號----++--+++++725A稻8號-----+--+++++726伊粳8號-+--+++-+++++927伊粳12號-+---++-+++++828伊粳13號---+-++-+++++829阿稻1號-+--+++--++++830糧粳5號----+++-+++++831糧香5號----+++-+++++8

注：“+”表示含該基因；“-”表示不含該基因

Note：“+”show that the gene was contained; “-”show that the gene was not contained

注：I：Pi9基因擴增結果；II：Pid2基因擴增結果；III：Pid3/Pi25基因擴增結果。M：Markers；1：新稻1號；2：新稻10號；3：新稻11號；4：新稻12號；5：新稻14號；6：新稻17號；7：新稻19號；8：新稻21號；9：新稻23號；10：新稻24號；11：新稻27號；12：新稻29號；13：新稻30號；14：新稻33號；15：新稻34號；16：新稻35號；17：新稻36號；18：新稻39號；19：新稻41號；20：新稻42號；21：新稻44號；22：新稻45號；23：A稻4號；24：A稻7號；25：A稻8號；26：伊粳8號；27：伊粳12號；28：伊粳13號；29：阿稻1號；30：糧粳5號；31：糧香5號

Note: I: PCR amplification ofPi9 gene; II: PCR amplification ofPid2 gene;III: PCR amplification ofPid3/Pi25 gene. M: Markers; 1: Xindao1; 2: Xindao10; 3: Xindao11; 4: Xindao12; 5: Xindao14; 6: Xindao17; 7: Xindao19; 8: Xindao21; 9: Xindao23; 10: Xindao24; 11: Xindao27; 12: Xindao29; 13: Xindao30; 14: Xindao33; 15: Xindao34; 16: Xindao35; 17: Xindao36; 18: Xindao39; 19: Xindao41; 20: Xindao42; 21: Xindao44; 22: Xindao45; 23: Adao4; 24: Adao7; 25: Adao8; 26: Yijing8; 27: Yijing12; 28: Yijing13; 29: Adao1; 30: Liangjing5; 31: Liangxiang5

圖1 水稻品種部分抗性基因擴增結果
Fig.1 PCR amplification of part of resistance genes in rice cultivars

3 討 論

因稻瘟病兼具分布廣泛、發病頻率高、危害巨大及生理小種復雜等特點，世界各主要產稻國家一直十分重視發掘抗譜廣、抗性強而持久的種質資源。日本完成2 878個主栽品種的抗性基因型分析鑒定工作，在商業品種中導入不同主要抗性基因后，攜帶多個不同抗性基因的多系品種也已育成，為持續有效的控制日本稻瘟病的流行發生奠定了良好基礎[24]。我國自20世紀80年代以來，也開展了這方面研究，大致經歷了系統育種、系統育種與雜交育種、多種途徑并行及常規育種與分子輔助育種相結合的四個抗病育種階段[25]。但目前還是多限于一個或幾個抗源品種的研究，大量主栽品種的抗性基因型分析涉及程度仍不夠深入全面，致使國內主栽品種的利用與布局依舊存在較大的盲目性。

抗病基因的發掘與利用是抗病育種的基礎和核心。只有了解品種本身的抗性基因型，才能有針對性的改良品種抗性，進而在時間和空間上合理的布局抗病良種。依靠表型選擇的傳統抗性追蹤方法，需大量的接種鑒定、抗性遺傳和基因等位性分析工作，且在不同稻區及不同年代，病原菌優勢小種組成常發生動態變化，品種的稻瘟病抗性往往出現較大的差異性，所以常因小種專化性和發病條件不充分等因素影響而產生選擇不確定性，很難滿足現代抗病育種的需要。隨著DNA分子標記技術的發展，分子標記輔助選擇育種的有效利用，尤其是抗性基因本身序列分子標記進行輔助選擇，大幅提高了抗源篩選、抗性基因鑒定及育種選擇的效率和準確性。可縮短育種時間并降低成本，是快速、精確選擇抗性基因的有效途徑[15]。

Pi9、Pita、Pib、Pikm、Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54基因具有廣譜抗性，在水稻稻瘟病抗性育種中應用廣泛[5]。結果表明，新疆選育供試材料中Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少。Pi9在新疆選育水稻種質資源中所占比例很少的現象與張羽等[19]發現陜西省主要水稻種質資源中Pi9所占比例較少的現象相似，可能緣于Pi9基因本身來源于野生稻。共檢測到3個品種含pi9基因，7個品種含pita基因，2個品種含pib基因，4個品種含pikm基因。全部新疆選育供試材料中均無Pi21基因存在。Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63基因分布廣泛，依次檢測到的品種數為21、24、28、24和30個。表現為生理小種特異性抗性的Pid2、Pia、Pid3/Pi25基因，在新疆選育水稻種質資源中依次檢測到的品種數為29(除新稻17號和新稻23號)、31和31個，分布范圍達到93.5%～100%，初步鑒定結果表明，新疆選育水稻種質資源中對無毒菌株(小種)ZB15、B90002和Zhong-10-8-14的特異性抗性水平很高。全部供試材料不同品種抗性基因數量分布在5～11個，其中含11個抗性基因的新稻23號，其聚合了除Pi21和Pid2外其余所有抗性基因，生產實踐中是屬抗病品種，具有一定的光譜抗性，因此，在培育抗病新品種上可以加以利用。

目前所定位或克隆的抗性基因多源自野生稻資源或地方品種，育種實踐中不利基因連鎖累贅的弊端，致使這些抗性基因很難被直接利用，無法滿足不同生態區域抗病育種的目標要求。通過雜交聚合手段、花藥培養早代純合方法和分子標記輔助選擇來選育并聚合多個抗病基因于同一品種，是減緩和規避稻種抗性喪失的最佳途徑[13,26-27]。同一稻種經多個抗性基因聚合后，抗譜被拓寬且提升了對一些生理小種的抗性水平，該手段并不是單個抗病基因抗譜間的簡單累加，而是表現為抗性基因之間發生極顯著的基因互作關系[28-30]。進行抗性基因聚合育種的前提是明確抗性資源的基因型背景，關鍵是提高選擇效率。

4 結 論

新疆主要育成的31份水稻品種中均無Pi21基因存在，表現為廣譜抗性的Pi9、Pita、Pib和Pikm基因所占比例偏少，分別占9.68%、22.58%、6.45%、12.90%；表現為廣譜抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表現為生理小種特異性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因廣泛存在，所占比率67.74%～100%；不同水稻品種抗性基因數量分布在5～11個，含11個抗性基因的品種是新稻23號，其聚合了除Pi21和Pid2外其余所有抗性基因。新疆主要水稻育成品種中廣泛存在具有光譜抗性的Pi2、Pigm、Pil、Pikh/Pi54、Pi63和表現為生理小種特異性抗性的Pia、Pid2、Pid3/Pi25基因，利用這些基因的分子標記可以有效快速鑒定品種中的抗性基因的存在和分布情況。

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Abstract：【Objective】 To make clear the distribution situation of rice blast resistance genes from the main bred rice varieties in Xinjiang and provide the basis for rice blast resistance breeding.【Method】In this study, 31 Xinjiang bred rice varieties were taken as materials, specific molecular markers of 13 rice blast resistance genes were used to carry out PCR identification, thus preliminarily establishing the distribution situation of resistance genes from Xinjiang main bred varieties.【Result】There were noPi21 genes in all the test materials; The proportion ofPi9,Pita,PibandPikmwere less, which belong to broad spectrum resistance genes, accounting for 9.68%, 22.58%, 6.45% and 12.90%, respectively. However,Pi2,Pigm,Pil,Pikh/Pi54 andPi63 that belong to broad spectrum resistance genes andPia,Pid2,Pid3/Pi25 that belong to physiological races specific resistance genes, all existed widely between 67.74% and 100%. The number of blast resistance genes in different varieties were between 5 and 11. Xindao 23 contained 11blast resistance genes that polymerized all blast resistance genes except forPi21 andPid2.【Conclusion】Pi2,Pigm,Pil,Pikh/Pi54 andPi63 that belong to broad spectrum blast resistance genes andPia,Pid2 andPid3/Pi25 that belong to physiological races specific resistance genes were widely spread in partial bred rice varieties in Xinjiang. The presence and distribution situation of blast resistance genes in varieties can be identified rapidly and efficiently by using specific molecular markers.

Keywords: rice; bred varieties; rice blast; resistance genes

Distributionof13RiceBlastResistanceGenesfromBredVarietiesinXinjiang

ZHANG Yan-hong1, JIA Chun-ping1, WEN Xiao-rong2, TANG Fu-sen2,WANG Feng-bin1, ZHU Xiao-xia1，2

(1.InstituteofNuclearandBiologicalTechnologies,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China； 2.RiceExperimentStationinWensu,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,WensuXinjiang8430091,China)

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.09.004

S511

A

1001-4330(2017)09-1595-11

2017-07-17

科技部“十三五”七大農作物育種項目課題(2017YFD0100505)；新疆農科院青年基金項目(xjnkq-2015034)

張燕紅(1982-)，女，助理研究員，碩士，研究方向為水稻遺傳育種及栽培，(E-mail)zhangyanhong9527@163.com

王奉斌(1968-)，男，研究員，研究方向為水稻遺傳育種及栽培，(E-mail)xjnkywfb@163.com

Supported by: The Ministry of Science and Technology of China, "Seven Crops Breeding Project during "the13th Five-year Plan" Period(2017YFD0100505)and The Youth Fund Project of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences (xjnkq-2015034)

Corresponding author：WANG Feng-bin(1968-)，male, researcher. Research area: Genetic breeding and cultivation techniques of rice. (E-mail) xjnkywfb@163.com