Preliminary Molecular Characterization and Allelic Profiling of Blast Resistance Genes in 93 Core Parental Lines of Oryza sativa L

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0514

Abstract

Abstract:

In order to clarify the distribution of core resistance sources and excellent gene combinations, aiming at the problems of unclear background of rice blast resistance genes and lack of accurate basis for resistance breeding of rice backbone parents，this study selected 93 stable and adaptive indica rice lines to analyze the distribution characteristics of blast resistance genes in core indica rice parents from the southern rice-growing region of Henan Province using molecular marker techniques. Specific molecular markers for five resistance genes, pi2, pita, pi5, pia, and pigm were employed. Total genomic DNA was extracted using the SDS micro-extraction method, and samples were systematically identified through agarose gel electrophoresis. Results showed that among the 93 samples, pia exhibited the highest frequency at 66.67%, followed by pita at 59.14%. The frequencies of pi2 and pigm were the lowest and equal at 33.33%. Regarding the number of resistance genes, the highest proportion (36 samples, 38.71%) carried two resistance genes, followed by 25 samples (26.88%) harboring three resistance genes. Only two samples lacked any resistance genes. Among resistance gene combinations, the pia+pita combination was most prevalent (22 samples, 23.66%), followed by pia+pita+pi5 (11 samples). The least frequent combinations (2 samples) were distributed across the range of 0-4 resistance genes. In conclusion, pia, pita and pi5 were the dominant resistant sources in the southern Henan rice area, and the double gene polymerization was the main type. The selected multi-gene polymerization materials could be directly used for disease resistance breeding. This study provides accurate resistance source information and theoretical support for local rice broad-spectrum and long-lasting rice blast resistance breeding. Subsequently, phenotypic verification and gene pyramiding breeding can be carried out in combination with pathogen race monitoring.

Key words: rice, blast resistance, molecular markers, core parental lines, gene combinations

CLC Number:

S511.01
S311

YU Linchuang, CHEN Qingming, LU Yun, SHEN Guanwang, QI Yuliang, FU Ding, YU Xinchun, CHANG Xingyuan, SHEN Guanghui. Preliminary Molecular Characterization and Allelic Profiling of Blast Resistance Genes in 93 Core Parental Lines of Oryza sativa L[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(8): 38-43.

Figures/Tables 6

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编号	材料名称	编号	材料名称
1	R900（恢复系）	48	华航丝苗（常规稻，已审定）
2	R1928（恢复系）	49	禾粤丝苗（常规稻，已审定）
3	R1128（恢复系）	50	九香粘（常规稻，已审定）
4	R7118（恢复系）	51	赣香占1号（常规稻，已审定）
5	R279（恢复系）	52	丰香丝苗（两系杂交，已审定）
6	HNR15-2（恢复系）	53	合美占（常规稻，已审定）
7	R704（恢复系）	54	粤美丝苗（常规稻，已审定）
8	绿稻Q7（常规稻，已审定）	55	桂晶丝苗（常规稻，已审定）
9	R916（恢复系）	56	合丰丝苗（常规稻，已审定）
10	香优63（三系杂交）	57	2326（常规稻）
11	R1313（恢复系）	58	航育995（常规稻）
12	赣晚籼30（常规稻，已审定）	59	赣晚籼30（常规稻，已审定）
13	R938（恢复系）	60	粤晶丝苗2号（常规稻，已审定）
14	香优21（常规稻）	61	桂育9号（常规稻，已审定）
15	绿稻24（常规稻，已审定）	62	桂育12（常规稻，已审定）
16	JWR221（恢复系）	63	玉香丝苗（常规稻，已审定）
17	鄂禾丝苗（常规稻）	64	中香丝苗（常规稻，已审定）
18	长粒籼（常规稻）	65	润珠银占（常规稻，已审定）
19	长粒香（常规稻）	66	农晶丝苗（常规稻，已审定）
20	02428（常规稻）	67	美香粤占（常规稻，已审定）
21	9311（常规稻）	68	鄂香1号（常规稻，已审定）
22	甬恢6号（恢复系）	69	黄广华占1号（常规稻，已审定）
23	粤晶丝苗（常规稻，已审定）	70	雪峰丝苗（两系杂交，已审定）
24	粤油丝苗（常规稻，已审定）	71	N12160（两系杂交）
25	远恢2号（常规稻）	72	N12162（两系杂交）
26	HR1138（恢复系）	73	N12164（两系杂交）
27	鄂丰丝苗（常规稻，已审定）	74	N12182（两系杂交）
28	盐恢888（常规稻，已审定）	75	美香占2号（常规稻，已审定）
29	豫珍占（常规稻）	76	黄广油占（常规稻，已审定）
30	中糯2005（常规稻糯）	77	粤金银占（常规稻，已审定）
31	珍珠糯（常规稻糯，已审定）	78	泰丽丝占（常规稻）
32	籼糯98-01（常规稻糯）	79	耕云丝苗（常规稻）
33	禾盛糯（常规稻糯）	80	凤营丝苗（常规稻，已审定）
34	信糯2020（常规稻糯）	81	齐华占（常规稻，已审定）
35	雅恢2115（常规稻）	82	粤莉占（常规稻，已审定）
36	玉晶丝苗-1（常规稻，已审定）	83	五山美占（常规稻，已审定）
37	玉晶丝苗-2（常规稻，已审定）	84	黄丝莉占（常规稻，已审定）
38	金信丝苗（常规稻，已审定）	85	黄华占（常规稻，已审定）
39	徽占706（常规稻，已审定）	86	华占（常规稻）
40	万香丝苗（常规稻，已审定）	87	远优丝苗（常规稻）
41	特糯2072（常规稻糯，已审定）	88	隆稻3号（常规稻，已审定）
42	珍福糯（常规稻糯）	89	特籼占25（常规稻，已审定）
43	象牙香占（常规稻，已审定）	90	惠丰丝苗（常规稻，已审定）
44	五山丝苗（常规稻，已审定）	91	南晶香占（常规稻，已审定）
45	合丰占（常规稻，已审定）	92	农香39（常规稻，已审定）
46	黄莉占（常规稻，已审定）	93	十九香选（常规稻，已审定）
47	粤泰油占（常规稻，已审定）

编号	材料名称	编号	材料名称
1	R900（恢复系）	48	华航丝苗（常规稻，已审定）
2	R1928（恢复系）	49	禾粤丝苗（常规稻，已审定）
3	R1128（恢复系）	50	九香粘（常规稻，已审定）
4	R7118（恢复系）	51	赣香占1号（常规稻，已审定）
5	R279（恢复系）	52	丰香丝苗（两系杂交，已审定）
6	HNR15-2（恢复系）	53	合美占（常规稻，已审定）
7	R704（恢复系）	54	粤美丝苗（常规稻，已审定）
8	绿稻Q7（常规稻，已审定）	55	桂晶丝苗（常规稻，已审定）
9	R916（恢复系）	56	合丰丝苗（常规稻，已审定）
10	香优63（三系杂交）	57	2326（常规稻）
11	R1313（恢复系）	58	航育995（常规稻）
12	赣晚籼30（常规稻，已审定）	59	赣晚籼30（常规稻，已审定）
13	R938（恢复系）	60	粤晶丝苗2号（常规稻，已审定）
14	香优21（常规稻）	61	桂育9号（常规稻，已审定）
15	绿稻24（常规稻，已审定）	62	桂育12（常规稻，已审定）
16	JWR221（恢复系）	63	玉香丝苗（常规稻，已审定）
17	鄂禾丝苗（常规稻）	64	中香丝苗（常规稻，已审定）
18	长粒籼（常规稻）	65	润珠银占（常规稻，已审定）
19	长粒香（常规稻）	66	农晶丝苗（常规稻，已审定）
20	02428（常规稻）	67	美香粤占（常规稻，已审定）
21	9311（常规稻）	68	鄂香1号（常规稻，已审定）
22	甬恢6号（恢复系）	69	黄广华占1号（常规稻，已审定）
23	粤晶丝苗（常规稻，已审定）	70	雪峰丝苗（两系杂交，已审定）
24	粤油丝苗（常规稻，已审定）	71	N12160（两系杂交）
25	远恢2号（常规稻）	72	N12162（两系杂交）
26	HR1138（恢复系）	73	N12164（两系杂交）
27	鄂丰丝苗（常规稻，已审定）	74	N12182（两系杂交）
28	盐恢888（常规稻，已审定）	75	美香占2号（常规稻，已审定）
29	豫珍占（常规稻）	76	黄广油占（常规稻，已审定）
30	中糯2005（常规稻糯）	77	粤金银占（常规稻，已审定）
31	珍珠糯（常规稻糯，已审定）	78	泰丽丝占（常规稻）
32	籼糯98-01（常规稻糯）	79	耕云丝苗（常规稻）
33	禾盛糯（常规稻糯）	80	凤营丝苗（常规稻，已审定）
34	信糯2020（常规稻糯）	81	齐华占（常规稻，已审定）
35	雅恢2115（常规稻）	82	粤莉占（常规稻，已审定）
36	玉晶丝苗-1（常规稻，已审定）	83	五山美占（常规稻，已审定）
37	玉晶丝苗-2（常规稻，已审定）	84	黄丝莉占（常规稻，已审定）
38	金信丝苗（常规稻，已审定）	85	黄华占（常规稻，已审定）
39	徽占706（常规稻，已审定）	86	华占（常规稻）
40	万香丝苗（常规稻，已审定）	87	远优丝苗（常规稻）
41	特糯2072（常规稻糯，已审定）	88	隆稻3号（常规稻，已审定）
42	珍福糯（常规稻糯）	89	特籼占25（常规稻，已审定）
43	象牙香占（常规稻，已审定）	90	惠丰丝苗（常规稻，已审定）
44	五山丝苗（常规稻，已审定）	91	南晶香占（常规稻，已审定）
45	合丰占（常规稻，已审定）	92	农香39（常规稻，已审定）
46	黄莉占（常规稻，已审定）	93	十九香选（常规稻，已审定）
47	粤泰油占（常规稻，已审定）

基因	序列信息5′-3′	片段长度/bp
pi2	F:CAGCGATGGTATGAGCACAA；R:CGTTCCTATACTGCCACATCG	450
pita	F:GTCAAATCAGCAACTAACGAGG；R:CCAGTATGATTCATGGCTCGAT	1246
pi5	F:TCTGGTGAAAACTCTGAACG；R:CGGTGAGTTTAGCGAAGACC	740
pia	F:GAGCAATGCCCAATCTCCAG；R:TTTACCGTTCACTGACGCAG	1000
pigm	F:GTTCTCCACTTCACCTCCAT；R:TTGCTCTACCCAAACCTTTA	856

基因	序列信息5′-3′	片段长度/bp
pi2	F:CAGCGATGGTATGAGCACAA；R:CGTTCCTATACTGCCACATCG	450
pita	F:GTCAAATCAGCAACTAACGAGG；R:CCAGTATGATTCATGGCTCGAT	1246
pi5	F:TCTGGTGAAAACTCTGAACG；R:CGGTGAGTTTAGCGAAGACC	740
pia	F:GAGCAATGCCCAATCTCCAG；R:TTTACCGTTCACTGACGCAG	1000
pigm	F:GTTCTCCACTTCACCTCCAT；R:TTGCTCTACCCAAACCTTTA	856

抗稻瘟病基因数量/个	含不同抗稻瘟病基因数量的水稻材料/份	占比/%
0	2	2.15
1	15	16.13
2	36	38.71
3	25	26.88
4	10	10.75
5	5	5.38