| 详细介绍 |
本成果应用现代生物技术，探讨、破解和鉴证南方籼稻品种三黄占2号对稻瘟病的持久抗病性内容实质、多基因抗性的组成及其分子抗性遗传机制，并应用加代回交及分子标记辅助选择技术成功地把多个抗性基因导入到感病的高产栽培稻中，构建多基因抗性新种质。在稻瘟病持久抗性基础理论及育种技术方法上取得了重要创新和突破：1、应用DNA指纹分析技术，从分子水平上阐明了华南籼稻区稻瘟病菌的遗传宗谱 构成及其演变规律。深入探讨和鉴证了病菌宗谱与寄主品种互作在我省矮杆育种史上的协同进化关系,寄主选择对病原菌群体结构演化所起的主导作用。根据其DNA指纹的相似性把病原菌系划分为39个遗传宗谱，确定GDL2、GDL1和GDL6为优势宗谱，从中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5个。2、应用候选抗性基因方法，确认了三黄占2号的质量抗性是由Pi-GD-1、Pi-GD-2 及Pi-GD-3 等三个主效基因所支配，此外，草酸氧化酶类蛋白、病程相关蛋白、盐胁迫诱导蛋白、几丁质酶和离子通道调节器5个防卫基因与数量抗性显著相关。分子遗传分析阐明了三黄占2号的抗性遗传机制。三个主效基因各自对不同地方的代表菌株具有不同的抵抗性。任何两个基因组合一起，抗性有互补作用，三个主效基因聚合一起，表现完全互补抗性，构成了三黄占2号的广谱抗病性基础，在我国南方籼稻以及东南亚稻区发挥了不同的抗性水平。5个与数量抗性相关的防卫基因与主效基因相互协调，在抗性上表现抗入侵、抗扩展和减少发病面积的功能作用。3、以防卫基因进行稻瘟病数量抗性分析。研究结果表明，这一方法不单可以提高数量抗性座位 的检测效率，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。4、应用加代回交与分子标记辅助选择相结合，创新性地在BC3F3代以分子标记分析与病理评价相结合进行抗性选择及农艺性状选择。成功地将三黄占2号多个抗性基因导入到优质、高产品种中，获得了BC-10、BC-116两个具有多基因抗性、高产、优质新品系，亩产达到450-500公斤。说明了多基因抗性是可以在杂交育种后代遗传的，关键是导入方法和选择技术。这一研究取得了初步成功，为今后稻瘟病持久抗性品种的选育奠定了坚实基础。专家评价认为本项目在稻瘟病持久抗性研究及应用技术上取得重大突破。5、应用抗性基因同源序列法 分析了三黄占2号育成的第一代衍生抗病品种 。结果表明RGA可以在DNA水平上反映出这些品种间密切的亲缘关系及其抗性的多样性。6、本研究对三黄占2号稻瘟病持久抗性的鉴定、分子遗传机制的剖析以及持久抗性种质构建的技术方法在国内外已产生了重大的影响。广东农科院水稻所以三黄占2号为抗源,先后育成了三芦占7号、七袋占、绿黄占、清芦占11、七黄占、矮三芦占等抗病品种，1994－2002年累计推广面积105.79万公顷，创社会效益达7.14亿元。以本成果为基础，广东农科院现已进一步开展分子育种，已获得了一些优质、抗病、高产的新品系 。据国际水稻所提供的材料，目前亚洲5个国家和两个国际研究机构亦在利用本研究的材料和结果进行抗病基础研究和分子育种。此外，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。 本研究发表论文20篇，在国内一级学报以上核心刊物发表论文10篇。研究成果经国内外专家评定及查新结果认为，成果在整体水平上达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。
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