一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法，属于水稻抗病育种技术领域。该方法利用目标生态区多点采集的多个稻瘟病菌单孢菌株在苗期对7个中国稻瘟病鉴别品种进行接种鉴定，以不同菌株对鉴别品种的抗、感反应类型进行聚类分析，通过“选择三原则”筛选出目标生态区的代表性菌株，采用单孢注射接种法进行穗瘟接种，以抗性频率为指标对目标材料进行穗瘟抗性评价。本发明专利技术的有益效果是，减少了穗瘟人工接种工作量，提高了鉴定准确性及效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种稻瘟病抗性鉴定方法，特别是一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法，属于水稻抗病育种

技术介绍
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，世界上近一半人口以大米为主食，在中国有近三分之二的人口以大米为主食(刘鹏等，2011)。由真菌Magnaportheoryzae引起的稻瘟病害是对水稻生产危害最严重的病害之一，全球每年因稻瘟病造成的产量损失达11％～30％，直接经济损失约50亿美元(Moffat,1994)，损失的粮食足以养活6000万人口(Zeigler,1994)。长期的生产实践证明，选育与利用抗病品种是防治稻瘟病最为安全有效的方法。但是数据表明近年来国家和各省审定的新品种中，绝大多数对稻瘟病表现为感至高感，抗病品种极少。而且，由于稻瘟病生理小种变异频繁，育成的具有稻瘟病抗性的水稻品种在连续种植3-5年后，其抗病能力往往也会逐渐丧失、病害呈不断加重的趋势，亟待加强抗性品种更新。准确有效的抗性鉴定是培育抗病品种的前提之一。目前，针对稻瘟病的抗性鉴定，从鉴定时期讲，主要分为苗期(叶瘟)抗性鉴定和成株期(叶瘟、穗瘟)抗性鉴定；而从抗性鉴定的实施角度来讲，主要分为人工接种鉴定和自然诱发鉴定。苗期叶瘟抗性人工接种鉴定，由于具有条件可控、操作简便、流程易标准化、易实现针对大规模的遗传分析群体的鉴定等优点，而得以广泛应用。而对水稻生产危害程度更大的穗瘟，主要有病圃自然诱发鉴定及人工田间接种鉴定两种鉴定<br>方式。但是病圃自然诱发鉴定往往存在稻瘟病生理小种菌群特异性明显、其结构组成与目标品种推广应用区域的稻瘟病菌生理小种实际构成存在差异等缺陷，因而其抗性鉴定结果的代表性往往会有一定问题；且自然诱发鉴定的发病情况会随气候条件的变化而在年度间存在较大的误差。穗瘟的人工接种，由于单孢人工接种工作量巨大，针对大量稻瘟病生理小种/菌株的单孢接种很难实现。目前主要采用有限的少数生理小种/菌株混合接种后进行评价，只要其中一个生理小种/菌株与目标材料发生亲和性反应，目标材料就会表现为感病类型，生理小种/菌株的选择直接影响了目标材料的抗性水平，且同样存在所使用的生理小种/菌株无法代表目标品种推广应用区域稻瘟病菌群体的问题。因此，如何针对穗瘟人工接种方法进行改良，提高其鉴定结果的准确性和可靠性，就显得非常重要。本专利技术针对目标材料所在推广区域采集大量稻瘟病菌株的基础上，根据各稻瘟病菌单孢菌株对7个中国稻瘟病鉴别品种的苗瘟抗、感反应类型，首次采用聚类分析方法选择代表性生理小种对目标材料进行接种，以抗性频率为指标对目标材料进行穗瘟抗性评价，减少了接种工作量，提高了鉴定准确性及效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法。为了实现本专利技术的技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法，包括以下步骤：1)在目标生态区(即目标品种适宜种植区域)多点采集并分离大量稻瘟病单孢菌株。2)针对采集的不同单孢菌株，利用7个中国稻瘟病鉴别品种进行苗瘟人工接种鉴定，采用MackillDandBonmanJ(1992)的0-5级分级标准进行抗性评价。3)根据不同稻瘟病菌株对7个中国稻瘟病鉴别品种的抗、感反应类型，利用PowerMarkerV3.25软件中的phylogeny程序进行聚类分析，具体操作过程见其说明书(http://statgen.ncsu.edu/powermarker/index.html)。4)针对聚类分群的结果，根据“选择三原则”(即所选择的菌株必须包含了所有亚群；所选择的菌株代表了最广泛的遗传变异；所选择的菌株针对目标生态区具有广泛的地域代表性)，在每个亚群挑选3-5个代表性菌株用于后续的穗瘟抗性接种鉴定。5)针对需要开展穗瘟抗性评价的材料，利用选择的代表性菌株在孕穗期采用注射接种法进行穗瘟人工接种鉴定。6)接种30天后按罗楚平等(2009)的标准开展穗瘟发病情况调查和抗性评价，针对每个菌株的接种反应明确其抗、感类型，进而以抗性频率为指标评价目标材料的穗瘟抗性，抗性频率＝(接种后表现抗的菌株数/接种的总菌株数)×100％。其中，步骤1)中所述的稻瘟病单孢菌株菌株数量优选大于等于100个。步骤2)中所述的7个中国稻瘟病鉴别品种优选自Tetep、珍龙13、四丰43、东农363、关东51、合江18及丽江新团黑谷。本专利技术的有益效果在于：1)不同生态区的稻瘟病菌群体组成具有明显的区域特异性，本专利技术针对目标品种拟推广应用区域，分离、采集大量稻瘟病单孢菌株，具有广泛的地域代表性。2)本专利技术针对采集的大量单孢菌株，利用中国7个稻瘟病鉴别品种进行苗瘟接种鉴定，根据其抗、感表型进行聚类分群，进而根据分群结果从中选择代表性菌株进行后期的穗瘟抗性接种鉴定，无需对每个菌株进行穗瘟接种鉴定，显著减轻了穗瘟接种工作量。3)本专利技术以单孢菌株进行接种鉴定，以抗性频率为指标，能够有效地反映目标材料的抗性水平，提高了穗瘟抗性鉴定和评价的准确、可靠性。附图说明图1为从120个菌株中选择30个代表性菌株的聚类分析结果，可发现其明显分为7个亚群。图2为初始的120个菌株及抽样后30个菌株的遗传距离比较结果，可发现两者的遗传群体结构未发现明显变化。图3为120个菌株与30个菌株的穗瘟人工接种鉴定结果表现高度的相关性。具体实施方式本专利技术所述的目标材料为近年来中国南方稻区大面积推广应用的常规稻品种或杂交稻亲本，共20个(表1)。序号品种名称类型来源1中健2号常规稻浙江2成恢498恢复系四川3NR69恢复系湖北4粤晶丝苗2号常规稻广东5农香18常规稻浙江6金23B保持系浙江7天丰B保持系广东8明恢63恢复系福建9蜀恢527恢复系四川10镇恢084恢复系江苏11R507恢复系江苏12R814恢复系江苏13扬稻4号常规稻江苏14扬稻6号常规稻江苏15WH26恢复系安徽16香恢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法，其特征在于，该方法包含以下具体步骤：1)在目标生态区多点采集并分离稻瘟病单孢菌株；2)针对采集的不同稻瘟病单孢菌株，利用7个中国稻瘟病鉴别品种进行苗瘟人工接种鉴定，采用0‑5级分级标准进行抗性评价；3)根据不同稻瘟病菌株对7个中国稻瘟病鉴别品种的抗、感反应类型，利用PowerMarker V3.25软件中的phylogeny程序进行聚类分析；4)针对聚类分群的结果，根据“选择三原则”在每个亚群挑选3‑5个代表性菌株用于后续的穗瘟抗性接种鉴定；所述的“选择三原则”为所选择的菌株必须包含了所有亚群；所选择的菌株代表了最广泛的遗传变异；所选择的菌株针对目标生态区具有广泛的地域代表性；5)针对需要开展穗瘟抗性评价的材料，利用选择的代表性菌株在孕穗期采用注射接种法进行穗瘟人工接种鉴定；6)接种30天后按开展穗瘟发病情况调查和抗性评价，针对每个菌株的接种反应明确其抗、感类型，进而以抗性频率为指标评价目标材料的穗瘟抗性，抗性频率＝(接种后表现抗的菌株数/接种的总菌株数)×100％。

【技术特征摘要】
1.一种提高稻瘟病穗瘟抗性鉴定准确性的方法，其特征在于，该方法包含以下具体步
骤：
1)在目标生态区多点采集并分离稻瘟病单孢菌株；
2)针对采集的不同稻瘟病单孢菌株，利用7个中国稻瘟病鉴别品种进行苗瘟人工接种
鉴定，采用0-5级分级标准进行抗性评价；
3)根据不同稻瘟病菌株对7个中国稻瘟病鉴别品种的抗、感反应类型，利用
PowerMarkerV3.25软件中的phylogeny程序进行聚类分析；
4)针对聚类分群的结果，根据“选择三原则”在每个亚群挑选3-5个代表性菌株用于
后续的穗瘟抗性接种鉴定；所述的“选择三原则”为所选择的菌株必须包含了所有
亚群；所选择的菌株代表了最广泛的遗传变异；所选择的菌株针对目标生态区具有
广泛的地域代表性；
5)针对需要开展穗瘟抗性评价的材料，利用选择的代表性菌株在孕穗期采用注射接种
法进行穗瘟人工接种鉴定；
6)接种30天后按开展穗瘟发病情况调查和抗性评价，针对每个菌株的接种反应明确其
抗、感类型，进而以抗性频...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱宏，吴云雨，戴正元，潘存红，余玲，肖宁，李育红，张小祥，刘广青，黄年生，赵步洪，刘晓静，蒋敏，季红娟，王志平，陈刚，
申请(专利权)人：江苏里下河地区农业科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32