水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa7共显性功能标记的开发与应用

彭建; 肖友伦; 于江辉; 张阳军; 贾琳; 唐小美; 刘俊; 周小平; 余成; 刘佳; 《福建农业学报 》 2023 CSCD

摘要：【目的】对水稻白叶枯病广谱抗性基因Xa7进行精准检测和世代跟踪，通过分子标记检测Xa7基因材料的纯合或杂合型。【方法】根据Xa7、xa7和无等位基因型序列的差异，通过Premier 5软件设计了含4条引物Xa7-F、Xa7-R、Xa7null-F、Xa7null-R的功能标记Xa7fun，且采用PCR方法分别对不同遗传资源材料进行分子标记特异性检测和验证，自然高温下于孕穗期对含Xa7基因的3份杂交改良系及亲本采用剪叶接种法接种7个白叶枯病菌菌株进行抗性鉴定，并于成熟期考察记录其农艺性状。【结果】分子标记特异性检测结果表明，Xa7基因纯合型材料R084可扩增出大小为91 bp的条带，无等位基因型材料Nip可扩增出大小为153 bp的条带，杂合体Nip/R084可扩增出大小为91 bp、153 bp的条带，共显性标记Xa7fun得到的电泳条带与引物设计时预测的目标片段完全吻合；18份不同类型的种质资源均未扩增出91 bp大小的功能条带，说明这些材料均不含Xa7基因；杂交改良系Ry-1、Ry-2、Ry-3均仅含有91 bp大小的功能条带，表明Xa7基因纯合；在高温下，华占对7个菌株表现为高感、中感或感病，R084除对菌株PX099感病外，对其余6菌株均为高抗、中抗或抗病，Ry-1对GDA2、 HNA1-4、 FuJ、 GD1358、YN24等5个菌株为高抗或中抗，Ry-2对GDA2、GD1358、HNA1-4、PXO86、YN24等5个菌株为高抗或抗病，Ry-3对HNA1-4、FuJ、GDA2、GD1358、PXO86、YN24等6个菌株均为高抗或中抗。因此，Xa7基因的渗入对华占改良系Ry-1、Ry-2、Ry-3的白叶枯病抗性有大幅度的提高；通过对3个改良系和亲本等农艺性状分析表明，3个改良系的生育期、株高、穗长、单株总粒数、结实率、千粒重介于R084和华占之间，Ry-1和Ry-3单株有效穗数显著高于华占和R084,Ry-2与华占、R084差异不显著，单株产量与华占或R084相比差异不显著。【结论】本研究开发的功能标记Xa7fun能够准确、高效地识别水稻Xa7基因纯合型、杂合型等，而且Xa7基因的渗入不会造成杂交改良系重要农艺性状变差，可在水稻白叶枯病抗性分子育种中推广应用。

关键词： 水稻 白叶枯病 Xa7基因 分子标记 抗性