曾生元 李闖 杜燦燦 孫立亭 景德道 林添資 余波 錢華飛 姚維成 周義文 龔紅兵

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特異性選擇標(biāo)記的開發(fā)及其在粳稻穗頸瘟抗性育種中的利用

曾生元 李闖 杜燦燦 孫立亭 景德道 林添資 余波 錢華飛 姚維成 周義文 龔紅兵*

(江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 句容 212400；*通訊聯(lián)系人，E-mail: 1179809265@qq.com)

【目的】是一個(gè)廣譜的稻瘟病抗性基因，源自持久抗性品種谷梅4號(hào)，與、、、和等互為復(fù)等位基因但抗譜存在差異。為了更好地在分子輔助選擇育種中利用基因開發(fā)與特異性標(biāo)記具有重要意義。【方法】在已有文獻(xiàn)報(bào)道定位結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過隨機(jī)測(cè)序獲得了一段谷梅4號(hào)基因組的特異序列，并據(jù)此開發(fā)了一組用于篩選基因的分子標(biāo)記，進(jìn)一步選取江淮稻區(qū)3個(gè)不同生態(tài)型代表性粳稻品種作為受體，利用分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合對(duì)抗性基因的背景檢測(cè)將基因?qū)胧荏w品種?！窘Y(jié)果】Pigm-4標(biāo)記位于基因簇內(nèi)部，與抗病功能元件緊密連鎖，對(duì)不同類型的品種檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該標(biāo)記特異性強(qiáng)，且利用該標(biāo)記可將與、、、以及區(qū)分開來。對(duì)受體親本稻瘟病抗性基因的檢測(cè)和接種結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)江淮稻區(qū)粳稻品種雖然攜帶了、、、中的2~3個(gè)基因，但是對(duì)強(qiáng)毒力的稻瘟病小種抗性普遍不強(qiáng)，而3種代表性粳稻背景下導(dǎo)入基因均可顯著提高其對(duì)穗頸瘟的抗性水平?！窘Y(jié)論】可以作為抗稻瘟病粳稻育種的有利基因資源加以利用，而Pigm-4是分子標(biāo)記輔助篩選的優(yōu)異標(biāo)記。

；特異分子標(biāo)記；粳稻；穗頸瘟；抗性

水稻的全生育期均有可能受稻瘟病為害，但是穗(頸)瘟直接導(dǎo)致水稻減產(chǎn)且無法補(bǔ)救，對(duì)水稻的為害更為嚴(yán)重[1-2]。大多廣譜稻瘟病抗性資源來自秈稻或者野生稻，而粳稻中普遍缺乏抗稻瘟病優(yōu)異種質(zhì)(國家水稻數(shù)據(jù)中心，http://www.ricedata.cn /gene/gene_pi.htm)。氣候條件適宜時(shí)，粳稻極易暴發(fā)稻瘟病。例如，2014年和2015年江淮稻區(qū)的大多粳稻品種均受不同程度穗頸瘟為害[3]。

培育抗病品種是防治稻瘟病最經(jīng)濟(jì)有效的手段。傳統(tǒng)的水稻稻瘟病抗性育種是通過抗性鑒定(一般采用接種或發(fā)病區(qū)鑒定等方式)對(duì)植株進(jìn)行表型選擇，工作量大，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，且易受環(huán)境條件的限制，鑒定結(jié)果的誤差較大，選擇效率較低。通過分子標(biāo)記輔助選擇抗病基因則可有效減少上述不利因素，是培育抗病品種的有效途徑之一[4]。但是，由于稻瘟病菌具有高度多樣性、變異性的特點(diǎn)，一些抗譜窄的抗性基因則易在較短時(shí)間內(nèi)喪失抗性。因此，聚合抗譜廣、抗性持久的抗病基因選育抗病品種，是抗稻瘟病育種的關(guān)鍵策略[5]。

是從持久抗稻瘟病品種谷梅4號(hào)中鑒定到的一個(gè)廣譜抗稻瘟病基因(簇)，與、、、、和等基因位于同一基因家族或互為復(fù)等位基因，但不同基因間的抗譜差異明顯[6-11]。江蘇、安徽、湖北、廣東、海南等不同地區(qū)稻瘟病代表性小種接種鑒定結(jié)果表明，基因?qū)σ陨系疚敛∩硇》N的抗性頻率最高可達(dá)91.9%，抗譜在75%左右，的抗譜較、、更廣，且粳稻中幾乎不存在基因[12-13]。由于與等基因(在粳稻中有一定比例的分布)位于同一基因簇，要實(shí)現(xiàn)對(duì)的利用就需要將與等其他不同復(fù)等位基因區(qū)分開來，從而將特異地導(dǎo)入至受體品種之中。目前用于檢測(cè)基因的常用標(biāo)記包括功能標(biāo)記M26205、M80362以及InDe1標(biāo)記S29742等[10, 14-17]。但是，M26205是顯性標(biāo)記，不能區(qū)分純合與雜合。

本研究通過短序列測(cè)定，獲得了谷梅4號(hào)基因組的一段特異序列，并據(jù)此成功開發(fā)了谷梅4號(hào)基因組特異的分子標(biāo)記，進(jìn)一步通過對(duì)背景抗性基因的篩選、分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合田間選育，將導(dǎo)入攜帶不同抗稻瘟病基因的不同類型粳稻品種之中，探討了在培育抗稻穗頸瘟粳稻新品系中的利用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 水稻材料

本研究所用的水稻材料包括、、、、及的供體品種75-1-127、C101A51、Toride 1、Fukunishiki、IR65482及谷梅4號(hào)；受體品種武運(yùn)2674(遲熟中粳稻)、武運(yùn)粳27(中熟中粳稻)、鎮(zhèn)稻18(早熟晚粳稻)和秈、粳、秈粳中間型及其他類型代表性品種271份。其中，、、、、的供體品種由江蘇省里下河地區(qū)揚(yáng)州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供，谷梅4號(hào)引自中國水稻研究所；用于特異性檢測(cè)的271份品種材料由揚(yáng)州大學(xué)嚴(yán)長(zhǎng)杰教授課題組提供。

1.2 引物設(shè)計(jì)與序列測(cè)定

根據(jù)Deng等[6]的定位結(jié)果，在http://www.ncbi. nlm.nih.gov/網(wǎng)站上獲取水稻品種日本晴第6染色體10 360 000―10 440 000 bp序列，利用軟件Primer 5.0軟件，設(shè)計(jì)10對(duì)預(yù)計(jì)產(chǎn)物在500~1200 bp的擴(kuò)增標(biāo)記(表2)，這些標(biāo)記均勻分布，間隔10 kb左右。分別以谷梅4號(hào)和日本晴、9311為模板擴(kuò)增，產(chǎn)物測(cè)序，再根據(jù)序列比對(duì)結(jié)果開發(fā)特異性分子標(biāo)記。

1.3 DNA提取、PCR擴(kuò)增及電泳分析

用設(shè)計(jì)開發(fā)的Pigm-4標(biāo)記對(duì)271份水稻代表性品種進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，采用SDS法提取水稻葉片的DNA。

參照龔紅兵等[18]的方法進(jìn)行PCR，反應(yīng)總體積為10 μL，包括DNA 1.5 μL，2 mmol/L上下游引物各0.5 μL，10×緩沖液(GENERAY) 1.2 μL, 12 mmol/L dNTP 0.3 μL，1000 UDNA聚合酶(GENERAY) 0.1 μL，加ddH2O補(bǔ)足至10 μL。PCR擴(kuò)增條件為94℃下預(yù)變性5 min；94℃下變性30 s，55℃~60℃退火30 s(溫度因引物不同而異)，72℃下延伸30 s左右(根據(jù)預(yù)期產(chǎn)物長(zhǎng)度，按1 kb/min調(diào)整延伸時(shí)間)，擴(kuò)增32個(gè)循環(huán)；72℃下延伸5 min，4℃下保溫。產(chǎn)物經(jīng)8%垂直平板聚丙烯酰胺凝膠電泳，0.1%硝酸銀染色后觀測(cè)。

1.4 水稻穗頸瘟抗性鑒定與評(píng)價(jià)

水稻穗頸瘟抗性鑒定試驗(yàn)于鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所行香基地進(jìn)行。5月20日播種，于6月20日移栽，單本栽插，每區(qū)5行，每行12株，株行距13.3 cm×25.0 cm。2次重復(fù)，常規(guī)水肥管理。

于水稻孕穗期，選用分別來自廣東省、湖北省、海南省、浙江省和江蘇省的致病頻率較高的5個(gè)代表性菌株GD18-3(B1，致病頻率65.6%)、ES9-5-1(B15，致病頻率75.0%)和HN1.1(C1，致病頻率59.4％)、ZJ13-4(A15，致病頻率63.3％)和XH8.4.4(G1，致病頻率37.5％)接種。這5個(gè)菌株均引自揚(yáng)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。擴(kuò)大培養(yǎng)后等比例混合這5個(gè)菌株的孢子液。分別選擇每個(gè)株系的第2行，用注射器將接種液緩緩注入稻苞內(nèi)，每穗注射1 mL，每重復(fù)接種10穗，并對(duì)接種的稻穗作好標(biāo)記。參照國際水稻研究所分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(IRRI, 2002)調(diào)查穗頸瘟抗性級(jí)別[19]。

表1 代表性品種在Pigm-4座位的帶型

Table 1. Typical varieties and their genotype in Pigm-4 locus.

1.5 受體親本稻瘟病抗性背景分析

對(duì)武運(yùn)2674、武運(yùn)粳27、鎮(zhèn)稻18等3個(gè)受體親本進(jìn)行稻瘟病抗性基因的檢測(cè)，檢測(cè)的基因包括、、、、、、、、，其中，、、、、、的特異性檢測(cè)標(biāo)記引自Wu等[12]，的特異性標(biāo)記引自華麗霞等[20]，的特異性標(biāo)記引自Costanzo等[5]，的特異性標(biāo)記引自孫立亭等[21]。這些標(biāo)記的具體信息列于表3。

表2 本研究用于測(cè)序和檢測(cè)Pigm基因的相關(guān)標(biāo)記

表3 檢測(cè)抗稻瘟病基因的引物信息

1.6 導(dǎo)入系材料的構(gòu)建與Pigm基因的效應(yīng)分析

從2014年正季開始，以武運(yùn)2674與谷梅4號(hào)雜交、回交；2014年冬季以武運(yùn)粳27、鎮(zhèn)稻18為母本，與谷梅4號(hào)雜交，之后連續(xù)回交，回交后代均利用Pigm-4標(biāo)記配合使用Pigm-2標(biāo)記檢測(cè)，至2017年正季，分別回交至BC5F1、BC4F1代，對(duì)部分目標(biāo)單株、株系進(jìn)行接種和病圃鑒定。

2 結(jié)果與分析

2.1 特異連鎖標(biāo)記的獲得與驗(yàn)證

對(duì)10對(duì)隨機(jī)引物的測(cè)序結(jié)果分析表明在第4對(duì)產(chǎn)物中谷梅4號(hào)的DNA序列與粳稻日本晴相比，谷梅4號(hào)缺失73 bp，而與9311相比缺失了44 bp(圖1)。根據(jù)此差異，我們?cè)O(shè)計(jì)了InDel標(biāo)記Pigm-4(表2)。

根據(jù)測(cè)序結(jié)果比對(duì)差異，我們?cè)谏嫌潍@得了一段秈粳特異序列差異，并據(jù)此設(shè)計(jì)了InDel標(biāo)記Pigm-2(表1)。

進(jìn)一步利用Sepigm-4標(biāo)記分別對(duì)攜帶、、、-、的供體品種75-1-127、C101A51、Toride1、Fukunishiki、IR65482進(jìn)行擴(kuò)增，測(cè)序比對(duì)發(fā)現(xiàn)各親本序列均與谷梅4號(hào)不同(圖1)。通過Pigm-4標(biāo)記檢測(cè)不同類型的271份代表性品種，其中僅一份未知來源的秈稻材料可擴(kuò)增出與谷梅4號(hào)一致的帶型，從而說明Pigm-4具有很強(qiáng)的特異性(表1、圖2)。

圖1 谷梅4號(hào)序列與相關(guān)親本的部分序列比對(duì)結(jié)果

Fig. 1. Sequence alignment of differentalleles amplified with Sepigm-4.

表4 3個(gè)受體親本所包含的抗稻瘟病基因型及抗性等級(jí)

+: 表示攜帶目標(biāo)基因; -：不攜帶目標(biāo)基因；HS―高感; S―中感。

+, With target gene; -, Without target gene; HS, High sensibility; MS, Medium sensibility.

A圖1~18泳道分別為親本谷梅4號(hào)、IR65482、C101A51、75-1-127、Toride 1、Fukunishiki、武運(yùn)2674/谷梅4號(hào)BC3F3純系、9311、鎮(zhèn)恢82、鎮(zhèn)恢832、成恢177、成恢727、秀水519、武運(yùn)2674、武運(yùn)粳27、鎮(zhèn)稻88、鎮(zhèn)稻18及鎮(zhèn)糯19；B圖1、2泳道分別為武運(yùn)2674、谷梅4號(hào)，3~18泳道為武運(yùn)2674/谷梅4號(hào)部分BC3F2單株。

In Fig. A, Lanes 1 to 18 represent Gumei 4, IR65482, C101A51, 75-1-127, Toride 1, Fukunishiki, BC3F3homozygous lines of Wuyun 2674/Gumei 4, 9311, Zhenhui 82, Zhenhui 832, Chenghui 177, Chenghui 727, Xiushui 519, Wuyun 2674, Wuyunjing 27, Zhendao 88, Zhendao 18, and Zhennuo 19, repectively.

In Fig. B, 1, Wuyun 2674; 2, Gumei 4; Lanes 3 to 18 represent some BC3F2individuals derived from Wuyun 2674/ Gumei 4.

圖2 Pigm-4在部分親本間(A)及分離群體(B)的檢測(cè)結(jié)果

Fig. 2. Diversity detection of Pigm-4 marker in relevant parents and segregation population.

2.2 受體親本的稻瘟病抗性基因

利用特異性標(biāo)記對(duì)武運(yùn)2674、武運(yùn)粳27、鎮(zhèn)稻18等3個(gè)受體進(jìn)行檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)武運(yùn)2674含、這兩個(gè)抗性基因；武運(yùn)粳27含、兩個(gè)抗性基因，鎮(zhèn)稻18含、、等3個(gè)抗性基因(表4)。

對(duì)3個(gè)受體親本進(jìn)行穗頸瘟接種鑒定，武運(yùn)2674、武運(yùn)粳27及鎮(zhèn)稻18的抗性等級(jí)分別為9級(jí)(高感)、7級(jí)(高感)和5級(jí)(中感)，暗示+基因型組合對(duì)南方強(qiáng)毒力(高致病頻率)的稻瘟病小種幾乎不存在抗性，+的基因型組合僅減輕部分傷害，盡管提高了水稻的穗頸瘟抗性，但仍難以有效抵抗南方強(qiáng)毒力稻瘟病菌小種(表4)。

2.3 Pigm基因改良粳稻穗頸瘟的效果

分別以武運(yùn)2674、武運(yùn)粳27、鎮(zhèn)稻18為母本，與谷梅4號(hào)雜交、回交，利用兩翼標(biāo)記Pigm-4及Pigm-2檢測(cè)，三個(gè)親本分別回交到BC5F1、BC4F1及BC4F1，對(duì)武運(yùn)2674/谷梅4號(hào)衍生的BC5F1共計(jì)151個(gè)單株進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)利用Pigm-2標(biāo)記檢測(cè)到的基因型為、的個(gè)體分別是89、62株，而Pigm-4標(biāo)記檢測(cè)到的基因型為、的個(gè)體分別是92、59株，有5個(gè)交換單株(即兩個(gè)標(biāo)記基因型不一致的單株)，對(duì)武運(yùn)粳27/谷梅4號(hào)BC4F1代93個(gè)單株進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)Pigm-2標(biāo)記檢測(cè)到的基因型為、的個(gè)體分別是43、50株，而Pigm-4標(biāo)記有、的個(gè)體分別是41、52株，也有5個(gè)交換單株；對(duì)鎮(zhèn)稻18/谷梅4號(hào)衍生的BC4F1代共計(jì)67個(gè)單株進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)Pigm-2、Pigm-4標(biāo)記檢測(cè)到的基因型為、的個(gè)體均為35及32株，但有4個(gè)交換單株(表5、圖3)。

表5 Pigm-2及Pigm-4檢測(cè)不同回交群體的基因型情況

之后對(duì)兩個(gè)標(biāo)記均為雜合帶型的160個(gè)目標(biāo)單株(3個(gè)群體分別是88、39、33株)的、、、等4個(gè)基因進(jìn)行檢測(cè)，88個(gè)武運(yùn)2674/谷梅4號(hào)衍生的BC5F1單株均攜帶了純合的、基因；武運(yùn)粳27/谷梅4號(hào)BC4F1單株中攜帶、、、的有37個(gè)，有2個(gè)單株未檢測(cè)到，鎮(zhèn)稻18/谷梅4號(hào)BC4F1單株中基因型為、、、的單株有31個(gè)，也有2個(gè)單株未檢測(cè)到。所以除雜合外，其余抗性基因與受體親本一致的單株共有156個(gè)。

分別對(duì)攜帶雜合體的160個(gè)目標(biāo)單株及區(qū)段內(nèi)發(fā)生交換，但是其余抗性基因與受體親本一致的14個(gè)單株接種鑒定(其中有2個(gè)單株因青枯病無法調(diào)查抗性等級(jí))。結(jié)果顯示導(dǎo)入基因的不同受體親本的品系均能顯著提高其對(duì)南方強(qiáng)毒力小種的穗頸瘟抗性(圖3)。但在兩個(gè)側(cè)翼標(biāo)記存在交換的12個(gè)單株中，8個(gè)Pigm-2位點(diǎn)純隱性而Pigm-4位點(diǎn)雜合單株的抗病比例達(dá)到87.5%，而另外4株相反基因型單株的抗性頻率為50%(圖4)，表明2個(gè)標(biāo)記距目標(biāo)基因還有一定的距離，但是Pigm-4離目標(biāo)基因更近。

圖3 導(dǎo)入系內(nèi)不同類型交換單株的抗性

Fig. 3. Resistant level of the recombination individuals between Pigm-2 with Pigm-4 of introgression lines.

3 討論

座位是一個(gè)含有9個(gè)NBS-LRR元件的基因簇，迄今至少已發(fā)現(xiàn)了、、、-、6、、等8個(gè)復(fù)等位基因，其中、被認(rèn)為是起主要作用，是，而則在位置上產(chǎn)生了4次復(fù)制。Deng等[22]成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)的克隆，研究表明包含13個(gè)元件的基因簇，這可能也是較-等其他等位基因抗譜更廣的主要原因，且受()與()共同作用，維持水稻抗性與產(chǎn)量的平衡，其中，表現(xiàn)出表觀遺傳的特征，在不同部位表達(dá)量有顯著差異。通過比對(duì)發(fā)現(xiàn)本研究標(biāo)記Pigm-4位于啟動(dòng)子區(qū)，谷梅4號(hào)Pigm-4標(biāo)記所在區(qū)段的序列與、、、-的供體親本及絕大多數(shù)水稻品種均不相同，表現(xiàn)出谷梅4號(hào)基因組特異的現(xiàn)象，對(duì)于谷梅4號(hào)是如何進(jìn)化得到這些特異序列，以及它與其抗性的維持是否存在一定的相關(guān)性，還有待深入研究。

參照日本晴基因組，基因位于水稻第6染色體10 036 773―10 042 226 bp內(nèi)。在第6染色體短臂上鑒定和分離了多個(gè)重要農(nóng)藝性狀相關(guān)基因，如品質(zhì)基因[23]、[24]，生育期基因[25]、[26]，廣親和基因S[27]及其他基因，它們之間存在一定的互相連鎖關(guān)系，如控制抽穗期的主效基因就位于9 336 376―9 338 569 bp處，與連鎖。所以，要在導(dǎo)入廣譜抗稻瘟病基因的同時(shí)保留受體親本優(yōu)良性狀，就需要經(jīng)過多次的回交篩選，而用于篩選的標(biāo)記與目標(biāo)基因越為緊密，目標(biāo)基因不丟失及導(dǎo)入不良連鎖片段的可能性就越小。本研究利用的兩個(gè)標(biāo)記與目標(biāo)基因緊密連鎖，且其中Pigm-4具有基因組特異性，Pigm-2位于上游2 kb處，二者配合可以確保將基因簇同時(shí)導(dǎo)入受體。

1－武運(yùn)2674；2－武運(yùn)2674(Pib+Pi54+Pigm)；3－武運(yùn)粳27；4－武運(yùn)粳27(Pi54+Pita+Pigm)；5－武運(yùn)粳27(Pita+Pigm)；6－鎮(zhèn)稻18；7－鎮(zhèn)稻18(Pib+Pi54+Pb1+Pigm)；8－鎮(zhèn)稻18(Pib+Pi54+Pigm)。

Fig. 4. Resistance level of different combination patterns of R genes.

不同課題組對(duì)的抗譜測(cè)定均證明該基因具有廣譜抗性，但是本研究進(jìn)一步證明目前江淮稻區(qū)推廣的粳稻品種中并不存在基因型。因此，將導(dǎo)入到粳稻品種，可能有助于顯著改良粳稻的稻瘟病抗性。研究表明有些稻瘟病基因的抗性也會(huì)因背景不同而存在差異，如[28-29]。本研究利用分別攜帶不同抗性基因的長(zhǎng)江中下游三種不同生態(tài)型的粳稻品種(中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳)為受體，重點(diǎn)考查了不同粳稻背景下對(duì)提升粳稻穗頸瘟抗性的效應(yīng)，結(jié)果表明，江淮稻區(qū)粳稻品種雖然攜帶了部分稻瘟病抗性基因，但是對(duì)強(qiáng)毒力的南方小種抗性水平普遍較低，所以一旦本地稻瘟病小種發(fā)生變化，極有可能引起當(dāng)?shù)氐疚敛?zāi)害的暴發(fā)，而在不同的粳稻背景中均可有效提升其對(duì)水稻穗頸瘟的抗性等級(jí)，達(dá)到高抗水平，進(jìn)一步證明可以與其他抗稻瘟病基因“兼容”，在改良粳稻稻瘟病抗性育種中加以利用。

需要指出的是，Deng等[22]研究表明基因本身對(duì)水稻的產(chǎn)量性狀也存在一定影響，即在降低千粒重同時(shí)增加結(jié)實(shí)率從而保證水稻不減產(chǎn)，不過該研究的粳稻受體品種為日本晴和意大利的原始品種Maratelli，從生產(chǎn)的角度出發(fā)，它們的農(nóng)藝性狀較當(dāng)前粳稻主栽品種存在明顯差距。例如目前主推常規(guī)粳稻的結(jié)實(shí)率一般達(dá)90%以上(如本研究3個(gè)受體品種的結(jié)實(shí)率均在93%左右)，所以是否可維持主推常規(guī)粳稻品種的產(chǎn)量平衡還需進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究到目前為止只回交了4~5代，要準(zhǔn)確評(píng)價(jià)在粳稻育種中的利用價(jià)值，還需要繼續(xù)回交自交以純化背景，并進(jìn)一步考查該基因?qū)ζ渌r(nóng)藝性狀的影響。

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Development of Specific Markers forin Marker-Assisted Breeding ofPanicle Blast ResistantRice

Zeng Shengyuan, Li Chuang, Du Cancan, Sun Liting, Jing Dedao, Lin Tianzi, Yu Bo, Qian Huafei,Yao Weicheng, Zhou Yiwen, Gong Hongbing*

(,,;*,:.)

【Objective】is a broad-spectrum resistance gene to rice blast, which is isolated from Gumei 4, a variety with durable resistance.is allelic to,,,,and so on, but shows different resistance spectrum. To breed resistance variety carryingwith molecular marker-assisted selection, discovering-tightly-linked markersis important.【Method】We identified a unique DNA sequence of Gumei 4 by genomic sequencing, and developed a set of specific markers tagged tobase on the sequence divergenceThen, by means of molecular-assisted selection and background gene screening,was pyramided to three representativevarieties belonging to different ecotypes from Yangtze-Huai River Area. 【Result】An InDel marker Pigm-4 which is closely linked to the functional unit ofwas developed. Pigm-4 showed distinct specificity by genotype screening of various rice varieties, and can distinguish the genotype offrom its alleles,,,and. Although receptors carry with resistant genes such as+(Wuyun 2674),+(Wuyunjing 27),++(Zhendao 18),respectively, but none of them can defense high virulence blast pathogen. Relevant introgression lines were established and inoculations of introgression lines indicate thatcan promote resistance level to rice panicle blast significnatly in differentbackgrounds. 【Conclusion】can be used as a beneficial gene source in the breeding of blast resistantrice, and Pigm-4 is an excellent marker for themolecular marker-assisted selection of.

; specific-marker;rice; panicle blast; resistance

Q755; S511.034; S435.111.4+1

A

1001-7216(2018)05-0453-09

2017-11-09;

2018-01-30。

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2017YFD0100400)；鎮(zhèn)江市科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(NY2015018)；江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(BE2015363)；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金資助項(xiàng)目[CX(16)1029]。

10.16819/j.1001-7216.2018.7135