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第1章 水稻白叶枯病概述&章琦 张红生1

1.1 水稻白叶枯病的发现与分布1

1.1.1 发生历史与分布1

1.1.2 中国水稻白叶枯病的发生与危害2

1.2 水稻白叶枯病的症状4

1.2.1 典型症状4

1.2.2 凋萎型症状（kresek）5

1.2.3 苍白黄叶型症状6

1.2.4 中脉型症状6

1.2.5 水稻白叶枯病的诊断6

1.3 水稻白叶枯病的病原细菌8

1.3.1 白叶枯病原细菌的命名8

1.3.2 病原细菌的形态特征8

1.3.3 分离和培养8

1.3.4 菌种的保存9

1.4 水稻白叶枯病细菌噬菌体9

1.4.1 噬菌体的形态和生活圈9

1.4.2 水稻白叶枯病菌噬菌体的应用10

1.5 水稻白叶枯病的侵染循环11

1.5.1 病原菌初侵染源11

1.5.2 病原菌再侵染源14

1.6 水稻白叶枯病的流行和预测14

1.6.1 气候条件14

1.6.2 品种抗病性14

1.6.3 病害流行的预测16

1.7 发病后对产量损失的估测17

小结18

参考文献20

第2章 水稻白叶枯病菌的致病性变异&章琦25

2.1 植物病原菌生理小种26

2.1.1 生理小种概念26

2.1.2 生理小种的鉴定26

2.2 水稻白叶枯病菌致病性的演变28

2.2.1 水稻白叶枯病菌致病性专化作用的发现28

2.2.2 早期关于水稻白叶枯病菌生理专化性的争议28

2.3 日本水稻白叶枯病菌致病性演变30

2.3.1 日本水稻白叶枯病菌生理专化作用研究30

2.3.2 日本水稻白叶枯病菌生理小种分布及其时空变化32

2.4 菲律宾水稻白叶枯病菌致病性演变33

2.4.1 菲律宾水稻白叶枯病菌生理专化作用研究33

2.4.2 菲律宾水稻白叶枯病菌生理小种分布及其时空变化37

2.5 亚洲国家水稻白叶枯病菌致病性分化37

2.6 中国水稻白叶枯病菌致病性分化研究40

2.6.1 中国水稻抗白叶枯病致病型研究概况40

2.6.2 全国水稻白叶枯病菌致病性分化研究42

2.6.3 华南水稻白叶枯病菌致病性分化43

2.6.4 云南省水稻白叶枯病菌致病性分化46

2.6.5 中国水稻白叶枯病菌致病型分布48

2.7 水稻白叶枯病鉴别系统的建立49

2.7.1 鉴别品种的选择49

2.7.2 中国及主要稻区（省）的鉴别品种的选用50

2.7.3 水稻白叶枯病鉴别系统研究的若干问题50

2.7.4 建立和完善我国水稻白叶枯病鉴别系统的商榷51

小结53

参考文献56

第3章 水稻白叶枯病菌的群体结构和遗传多样性&章琦 林汉明61

3.1 用分子技术研究水稻白叶枯病菌群体结构和遗传多样性62

3.1.1 分析白叶枯病菌的RFLP分子标记62

3.1.2 分析白叶枯病菌的PCR分子标记63

3.1.3 水稻白叶枯病菌群体结构的研究方法63

3.2 病菌群体遗传结构系统发育与致病型谱系的对应66

3.2.1 水稻白叶枯病菌分子型与致病型演变的关系66

3.2.2 白叶枯病菌分子型与致病型系统发育关系71

3.3 水稻白叶枯病菌在不同时空的群体遗传多样性72

3.3.1 对白叶枯病菌群体遗传多样性的时空影响72

3.3.2 对水稻白叶枯病菌群体结构及遗传演变的其他影响因素76

3.4 病原菌群体遗传结构变异信息在抗性遗传改良中的应用77

3.5 中国水稻白叶枯病菌群体结构78

3.5.1 白叶枯病菌分子型群体结构特点78

3.5.2 不同稻区及水稻类型白叶枯病菌群体遗传多样性79

3.5.3 白叶枯病菌分子型群体结构与致病型关系82

小结84

参考文献86

第4章 稻种资源的白叶枯病抗性评价&章琦89

4.1 野生稻种资源的白叶枯病抗性评价91

4.1.1 稻属野生种资源概述91

4.1.2 野生稻的抗性评价93

4.1.3 普通野生稻白叶枯病抗性的遗传异质性和多样性94

4.1.4 利用野生稻的途径96

4.2 中国地方稻种和引进稻种资源的白叶枯病抗性评价97

4.2.1 地方稻种资源的抗性评价97

4.2.2 引进稻种资源的抗性评价104

4.2.3 广亲和品种材料的抗性评价108

4.3 日本稻种资源的白叶枯病抗性评价109

4.4 IRRI稻种资源的白叶枯病抗性评价111

4.4.1 IRRI稻种资源的白叶枯病抗性评价和抗性品种群111

4.4.2 全球稻种资源的白叶枯病抗性类群及其地理分布113

4.5 稻种资源的白叶枯病抗性评价方法116

4.5.1 接种鉴定方法116

4.5.2 菌株选择和接种时期118

4.5.3 抗性调查119

小结120

参考文献126

第5章 水稻白叶枯病质量抗性遗传和抗病主基因鉴定&章琦130

5.1 水稻白叶枯病抗性遗传的一般规律130

5.1.1 显隐性及基因互作131

5.1.2 连锁遗传136

5.1.3 成株期抗性的遗传137

5.1.4 细胞质效应139

5.1.5 籼粳亚种间杂交的抗性遗传139

5.2 日本水稻白叶枯病抗性遗传研究140

5.3 国际水稻研究所（IRRI）水稻白叶枯病抗性遗传研究141

5.4 国际统一的水稻白叶枯病抗性基因鉴定143

5.4.1 日本热带农业研究中心（TARC）和IRRI各自命名的白叶枯病抗性基因的异同143

5.4.2 统一鉴定后的水稻白叶枯病抗性基因146

5.5 传统的抗性遗传研究和基因鉴定的方法160

5.5.1 试验材料的确定160

5.5.2 抗性鉴定161

5.5.3 抗性遗传研究162

5.5.4 抗性基因定位163

5.6 水稻白叶枯病抗性近等基因系的构建165

5.6.1 国际合作构建的近等基因系165

5.6.2 中国构建的粳稻近等基因系165

小结169

参考文献172

第6章 水稻白叶枯病的数量抗性遗传&万建民 郑天清178

6.1 数量抗性的经典遗传学研究178

6.1.1 对日本小种数量抗性遗传研究178

6.1.2 对菲律宾小种数量抗性的遗传研究179

6.1.3 对中国致病型的数量抗性遗传研究184

6.2 数量抗性位点的分子遗传作图（QRL作图）187

6.3 QRL与主基因小种特异性的探讨189

6.4 上位性互作及抗性遗传网络190

6.5 抗性基因育种利用的几点考虑195

小结195

参考文献196

第7章 水稻抗白叶枯病常规育种&章琦 阙更生199

7.1 中国水稻抗白叶枯病常规育种199

7.1.1 常规稻抗白叶枯病育种200

7.1.2 杂交稻抗白叶枯病育种212

7.1.3 中国水稻抗白叶枯病品种的抗性渊源220

7.2 日本水稻抗白叶枯病育种224

7.2.1 进展简况224

7.2.2 水稻白叶枯病抗性品种群225

7.3 IRRI水稻抗白叶枯病育种226

7.3.1 创建“遗传评价与利用研究”226

7.3.2 抗多个病虫的多抗性育种进展227

7.3.3 抗病育种方法230

7.4 亚洲其他国家水稻抗白叶枯病育种231

7.5 对中国水稻抗白叶枯病基因合理利用的商榷234

7.5.1 抗性基因的合理利用235

7.5.2 培育抗病基因聚合系236

7.5.3 “水平抗性”品种的利用236

7.5.4 加强基础性研究工作236

小结237

参考文献241

第8章 水稻抗白叶枯病分子标记辅助选择育种&徐建龙247

8.1 作物抗病基因分析常用的分子标记247

8.1.1 基于DNA分子杂交的DNA标记248

8.1.2 基于PCR扩增的DNA标记248

8.1.3 基于PCR扩增与限制性酶切相结合的DNA标记250

8.2 作物抗病基因的分子标记定位251

8.2.1 分子遗传连锁图的构建251

8.2.2 质量抗病基因的分子标记定位策略252

8.2.3 数量抗病位点的分子标记定位策略255

8.3 水稻抗白叶枯病分子标记辅助选择育种258

8.3.1 抗白叶枯病基因分子标记定位的研究进展259

8.3.2 分子标记辅助选择育种的前提与策略262

8.3.3 分子标记辅助回交改良常规稻的白叶枯病抗性263

8.3.4 分子标记辅助回交改良杂交稻的白叶枯病抗性265

8.3.5 分子标记辅助培育持久抗病品种266

8.3.6 水稻抗白叶枯病分子标记辅助选择育种存在的问题与对策269

小结270

参考文献272

第9章 水稻白叶枯病细菌无毒基因及相关调节因子&王金生277

9.1 寄主-病原物互作关系277

9.1.1 植物寄主-病原物互作的遗传基础277

9.1.2 水稻白叶枯病菌小种分化的分子基础279

9.2 水稻白叶枯病菌的无毒基因280

9.2.1 植物病原细菌的avrBs3/pthA无毒基因家族280

9.2.2 水稻白叶枯病菌无毒基因的鉴定281

9.2.3 从水稻白叶枯病菌鉴定的几个无毒基因的特征283

9.3 水稻白叶枯病菌（avrBs3/pthA）家族无毒基因的功能288

9.3.1 双重功能288

9.3.2 功能冗余290

9.3.3 无毒功能292

9.3.4 毒性功能293

9.3.5 白叶枯病菌AvrBs3/PthA家族无毒蛋白是由Ⅲ型分泌系统分泌出的效应分子295

9.3.6 白叶枯病菌的无毒效应分子对基础防卫反应的抑制作用297

9.4 水稻白叶枯病菌avrBs3/pthA家族基因多拷贝综合决定毒性表型297

9.4.1 对水稻白叶枯病菌PXO99A的avrBs3/pthA家族基因组成基本估计298

9.4.2 PXO99A的致病型和无毒基因组成301

9.4.3 白叶枯病菌avrBs3/pthA家族多拷贝基因组成对致病型的协同影响302

9.4.4 在PXO99中添加或缺失无毒基因（avrXa3）对不同水稻品种的致病表型影响303

9.4.5 无毒基因avrXa3在不同遗传背景菌株中的功能305

9.4.6 白叶枯病菌无毒基因突变对水稻品种抗性持久性的影响305

9.4.7 白叶枯病的无毒基因组成成员间的功能干扰现象307

9.5 水稻白叶枯病菌遗传型和致病型多样性308

9.5.1 白叶枯病菌的无毒基因指纹图谱309

9.5.2 水稻白叶枯病菌的致病型309

9.5.3 白叶枯病菌遗传型和致病型的关系311

9.6 影响水稻白叶枯病菌无毒基因表达的其他遗传因子312

9.7 水稻白叶枯病菌Hrp基因簇及非特异性激发子312

9.7.1 植物病原细菌的Hrp基因簇312

9.7.2 水稻白叶枯病菌的Hrp基因簇314

9.7.3 植物病原细菌Hrp基因簇与细菌无毒性的关系317

小结317

参考文献319

第10章 水稻对白叶枯病抗性的机理&林汉明 张世宏 章琦323

10.1 植物与病原物的互作关系323

10.1.1 基因对基因假说323

10.1.2 蛋白-蛋白共聚假说324

10.1.3 水平抗病性与垂直抗病性325

10.1.4 非寄主抗病性326

10.2 水稻对白叶枯病的既存抗性327

10.2.1 物理的既存抗性因素327

10.2.2 化学的既存抗性因素328

10.3 水稻对白叶枯病的诱导抗性329

10.3.1 物理的诱导抗病性因素329

10.3.2 生化的诱导抗病性因素331

10.4 水稻白叶枯病抗性的分子机理336

10.4.1 病害特异相关分子（PAMP）介导的抗性336

10.4.2 无毒蛋白与抗性的关系337

10.4.3 抗病基因产物与无毒基因产物之间的作用338

10.4.4 抗白叶枯病的信号传导338

10.4.5 诱导性抗病反应340

小结341

参考文献344

第11章 水稻白叶枯病抗性基因的克隆、结构与功能和分子进化&储昭晖 王石平349

11.1 植物抗病基因的结构和分类349

11.2 植物基因分离克隆的方法351

11.2.1 图位克隆法351

11.2.2 转座子标签法或突变体库筛选法352

11.2.3 同源序列法353

11.2.4 其他基因分离克隆方法354

11.3 抗水稻白叶枯病基因的分离克隆354

11.3.1 抗水稻白叶枯病基因分离克隆的概述354

11.3.2 Xa21基因的分离克隆355

11.3.3 Xa1基因的分离克隆356

11.3.4 Xa26基因的分离克隆358

11.3.5 xa5基因的分离克隆359

11.3.6 Xa27基因的分离克隆360

11.3.7 xa13基因的分离克隆362

11.4 抗白叶枯病蛋白的结构和功能364

11.4.1 NB-LRR类蛋白的结构和功能364

11.4.2 LRR受体激酶类蛋白的结构和功能366

11.4.3 转录因子ⅡAγ小亚基的结构和功能367

11.4.4 其他抗病蛋白的结构和功能368

11.5 抗病基因的分子进化368

11.5.1 Xa21基因家族的进化369

11.5.2 Xa26基因家族的进化370

小结371

参考文献372