分子标记(SSR)技术在水稻稻瘟病研究中的应用及展望

稻瘟病是北方水稻的主要病害,选育抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的措施.微卫星DNA分子标记为辅助选育抗稻瘟病水稻新品种和抗性鉴定提供了新的方法和手段.阐述SSR对水稻抗稻瘟病研究的作用,介绍SSR的机理和方法,为今后抗稻瘟病的分子遗传机理奠定了基础.     

SSR标记技术在水稻抗稻瘟病研究中的应用

稻瘟病是水稻生产上最具毁灭性的世界三大病害之一。微卫星DNA分子标记为辅助选育抗稻瘟病水稻新品种和抗性鉴定提供了新的方法和手段。本文阐述SSR对稻瘟病研究的作用,介绍SSR的机理和方法。     

黑龙江省水稻主栽品种(系)抗瘟基因Pi15(t)的SSR检测

用SSR分子标记RM316对黑龙江省45个水稻主栽品种(系)的抗稻瘟病基因Pi15(t)进行检测。结果表明,检测到45个水稻主栽品种(系)有30个水稻品种(系)含有Pi15(t)抗瘟基因,明确了该基因在黑龙江省水稻主栽品种(系)中的分布情况,为抗稻瘟病品种的选育和利用提供了理论依据。     

分子标记辅助选择在稻瘟病抗性育种中的应用

稻瘟病是影响水稻产量的主要病害之一,选育具有广谱持久抗性的品种是解决稻瘟病危害的主要方法。分子标记辅助选择技术给水稻育种提供了新的途径,加强分子标记辅助选择技术在水稻抗稻瘟病育种中的应用研究具有重要的实践意义。     

分子标记在稻瘟病抗性育种中的研究进展

稻瘟病是水稻生产上的主要病害之一,培育和合理利用抗病品种是控制稻瘟病最经济、有效的措施,分子标记辅助选择技术给选育抗稻瘟病水稻新品种提供了新的途径。介绍了分子标记辅助选择技术的原理及其在水稻抗稻瘟病育种上的应用现状。     

黑龙江省水稻主栽品种（系）抗瘟基因Pi15（t）例的SSR检测

用SSR分子标记RM316对黑龙江省45个水稻主栽品种（系）的抗稻瘟病基因用Pi15（t）进行检测。结果表明，检测到45个水稻主栽品种（系）有30个水稻品种（系）含有Pi15（t）抗瘟基因，明确了该基因在黑龙江省水稻主栽品种（系）中的分布情况，为抗稻瘟病品种的选育和利用提供了理论依据。     

基于PARMS技术的抗稻瘟病基因Piz-t分子标记的开发与利用

稻瘟病是水稻生产中的主要病害之一，严重影响着水稻的产量。利用抗稻瘟病基因选育抗病品种是控制稻瘟病大面积发生最经济有效的途径。Piz-t是Piz位点的一个主效抗稻瘟病基因，具有广谱稻瘟病抗性，对于改良水稻品种稻瘟病抗性具有重要的应用价值，但是缺少高通量的鉴定技术。本研究利用Piz-t与其等位基因Pi2、Pi9、Pigm、Pi50的序列差异，开发了一套基于PARMS检测技术(Penta-primer amplification refractory mutation system)的荧光分子标记。利用该方法检测了98份水稻资源，鉴定到2个携带抗稻瘟病基因Piz-t的水稻品种，并对育种后代材料进行检测，结果表明该方法能够准确的检测出育种后代材料中Piz-t基因型，以及是否纯和，为水稻抗稻瘟病分子标记辅助育种提供简便、可靠、低价高通量的基因鉴定技术。     

水稻稻瘟病抗性基因的研究

水稻稻瘟病是由子囊菌Magnaporthe grisea(无性世代为Phyricularia grisea)引起的广泛性灾害。选育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病行之有效的方法之一。通过总结稻瘟病菌与水稻之间的相互作用机理,DNA分子标记的开发与应用,稻瘟病抗性基因定位、克隆与分离及其功能表达等相关方面的研究进展,展望了水稻稻瘟病抗性基因的研究方向。     

分子标记辅助选择在陕恢206选育中的应用

水稻稻瘟病是汉中地区水稻的主要病害之一,选育抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的方法。该研究以同时含有稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-km的蜀恢527,含有稻瘟病抗性基因Pi-b的R150为基因供体配置杂交组合,利用Pi-ta、Pi-km和Pi-b的基因标记对分离世代进行基因位点检测,结合田间多代选育、抗性筛选将3个基因转育到同一品种,通过分子标记与田间多代性状筛选,选育出抗病、高产、优质水稻新品种"陕恢206"。研究表明,利用分子标记辅助选择,为选育多抗水稻品种提供了简单、便捷的选育方法,同时也为水稻抗病育种提供了新的遗传资源。     

优质抗病水稻种质资源筛选

优异种质资源的发掘、研究与利用是水稻育种的重要基础。本文对66份全球水稻分子育种亲本材料的稻瘟病抗性、碾米及外观品质进行了系统的研究和评价。结果表明,66份水稻种质资源中有11份碾米品质和外观品质较优的抗稻瘟病种质材料,这些优质抗病材料对选育优质、抗稻瘟病新品种(组合)具有重要利用价值。     

祁连山高寒牧区杂种羔羊生长及肉用性能分析

为了优化祁连山高寒牧区肉羊生产杂交模式,2008年-2010年连续3年以特克塞尔、白萨福克、邦德和澳洲美利奴4个引进品种为父本、甘肃高山细毛羊为母本,采用AI技术开展杂交试验。生长观测表明,特甘细羔羊断奶体重为27.71 kg,极显著高于其他组合;6月龄体重达到31.04 kg,比邦甘细、白萨甘细、澳甘细和对照组分别高出8.79%、14.15%、18.42%和33.97%。屠宰结果表明,特甘细的胴体重、屠宰率、胴体净肉率、骨重和眼肌面积均最大,骨肉比最小。同时,特克塞尔杂种羔羊肉的pH值、嫩度等肉品质指标较优。由此表明,“特克塞尔X甘肃高山细毛羊”是祁连山高寒牧区生产优质羔羊肉的最优杂交组合,特克塞尔是改良甘肃高山细毛羊的最优父本。     

利用分子标记辅助选择育种(MAS)技术改良水稻恢复系粤恢826

[目的]改良杂交稻恢复系粤恢826,以提高其稻瘟病和白叶枯病抗性,改良米质,为选育抗病、优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.[方法]以含稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2、白叶枯病抗病基因Xa23及蜡质基因Wx的中间材料Z1103为供体亲本,杂交水稻强恢复系粤恢826为受体亲本,利用分子标记辅助选择(MAS)技术和系谱选育方法,聚合4个外源基因以改良粤恢826的抗病性和米质,并进行稻瘟病和白叶枯病抗性及米质鉴定.[结果]经SSR分子标记检测、田间抗病性及米质鉴定,获得以粤恢826为遗传背景且含有目标基因的6个改良株系,通过农艺性状筛选与恢复力测试,优选到一个含有Pi1、Xa23和Wx基因的纯合株系,其恢复力好,农艺性状优良,2014年早造定名为粤恢88,其田间鉴定稻瘟病抗性3级,白叶枯病抗性1级,米质为软米.2014年晚造与两系不育系Y58S配制杂交稻组合Y两优88,其在品比试验中产量达6543 kg/ha,比对照深两优58香油占增产4.97%,未达显著水平(P>0.05),且抗稻瘟病,中抗白叶枯病,米质鉴定为国优3级和省优3级.[结论]MAS技术可有效聚合多基因(Pi1、Xa23和Wx基因),使粤恢826的稻瘟病和白叶枯病抗性及米质明显改良,获得抗稻瘟病、高抗白叶枯病、米质为软米的新恢复系粤恢88,为选育抗病优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.     

普通野生稻稻瘟病广谱抗性基因Pi-gx（t）的遗传分析和定位

【目的】探明来源于广西普通野生稻的稻瘟病抗源RB221与部分已知抗病基因水稻品种抗谱的异同,其抗性基因的遗传模式及在染色体上所处的位点,确定其抗病基因是否为新的抗病基因。【方法】采用从广西不同稻作区收集的8个稻瘟病菌系对抗源RB221和11个已知抗病基因的水稻品种进行抗谱测定,并对RB221抗病基因进行等位性分析、经典遗传分析及分子标记定位。【结果】抗源RB221的抗谱与11个已知抗病基因的水稻品种有差异,其对8个菌系均表现出抗病反应,在所有参试品种中抗谱最广。等位性测定结果表明,抗源RB221所携抗病基因与已知抗病基因品种所携带的Pi-3、Pi-7（t）、Pi-ta、Pi-K、Pi-b是不等位。经典遗传分析结果显示,抗源RB221对03-35E菌系的抗性受1对显性基因控制。SSR标记定位结果表明,RB221抗病基因定位于第2染色体的SSR标记RM240与RM1092之间,与RM240的遗传距离为1.3 cM,与RM1092的遗传距离为2.2 cM。【结论】抗源RB221的抗性基因Pi-gx（t）为新发现的抗病基因,位于第2染色体上,与第2染色体上已定位的抗性基因处于不同基因位点上。     

主栽品种镇稻88对水稻条纹叶枯的抗性特征及其遗传研究

 【目的】明确镇稻88对水稻条纹叶枯病的抗性特征及其抗性遗传模式,寻找与抗条纹叶枯病基因连锁的分子标记。【方法】利用单分蘖鉴定、苗期接种鉴定、非嗜性测验和抗生性测验分析镇稻88对水稻条纹叶枯病和介体灰飞虱的抗性;分别采用单分蘖鉴定和苗期接种鉴定方法对武育粳3号与镇稻88构建的F2群体、F2:3家系进行水稻条纹叶枯病抗性遗传分析;以SSR标记连锁分析方法对抗病基因进行定位。【结果】镇稻88表现出较强的病毒抗性和较弱的抗虫性;其对水稻条纹叶枯病的抗性表现为显性单基因的遗传模式;SSR标记分析显示该抗病基因位于水稻第11染色体上,与标记RM229间的遗传距离为4.7 cM。【结论】镇稻88对水稻条纹叶枯病的抗性主要来自于对病毒的抗性,由一对主效核基因控制,以镇稻88为抗病亲本结合本研究结果,可望加快水稻条纹叶枯病抗性品种选育的速度。     

应用抗病品种防治稻瘟病的研究

本文根据作者多年对稻瘟病防治的经验和教训,提出以选育和推广抗病品种为中心、科学施肥和管水为基础的综合防治措施,向全省病区推广。实践证明,凡是认真贯彻这一综合防治措施的县(市)或社、队,都获得显著的防病增产效果。在应用抗病品种防治稻瘟病的过程中,存在的主要问题是品种抗性的丧失,为了探索解决此问題的途径,作者对珍汕97、窄叶青8号、红410等本省大面积推广的几个抗病丰产品种抗性保持时间、抗性丧失原因作了调查研究,提出了五项防止品种抗性丧失和延长抗病品种使用年限的措施。     

利用SSR标记分析水稻抗瘟材料的遗传多样性

选用分布于水稻12条染色体上与抗稻瘟病基因紧密连锁的86对SSR引物,对30份稻瘟病抗性水稻材料进行遗传多样性分析.结果表明,19对引物在30份材料间表现出多态性.UPGMA聚类分析结果表明,供试材料可分为6类,反映出供试材料抗性遗传相似度低,遗传背景差异较大.聚类结果与材料的田间抗性表现基本一致,遗传亲缘关系基本吻合...     

聚合抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）及抗稻瘟病基因Pi9水稻株系筛选

【目的】筛选聚合抗褐飞虱和抗稻瘟病基因水稻材料,为培育新型抗褐飞虱兼抗稻瘟病的水稻新种质提供参考。【方法】利用常规育种、分子标记辅助育种和抗病虫鉴定相结合的手段,将抗稻褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）以及广谱高抗稻瘟病基因Pi9聚合到优良保持系博ⅢB的遗传背景中。【结果】bph20（t）的分子标记RM540和BYL7、bph21（t）的分子标记RM5348和RM222未在稻褐飞虱抗、感亲本间扩增出特异条带,无明显的多态性,不能用于该育种群体抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）的检测。Pi9的显性分子标记pB8以及共显性分子标记PB9-1在稻瘟病抗、感亲本之间可扩增获得特异条带,具有多态性,可用于Pi9基因的检测。经抗虫鉴定并利用标记PB9-1对BC6F2群体的22株材料进行PCR扩增,含有Pi9基因杂合体的有10株,纯合体有6株,不含Pi9基因的有7株。用源自广西南宁田间感褐飞虱和稻瘟病菌株进行多次抗病虫鉴定,筛选获得一批抗褐飞虱材料,其中抗性与抗虫亲本BPH54相当的材料有6份,在这6份材料中含有Pi9基因且抗稻瘟病的材料有5份,对稻褐飞虱的抗性与供体亲本BPH54水平相当。【结论】通过常规育种、分子检测和抗虫鉴定相结合的办法,筛选获得5份聚合褐飞虱抗性基因（bph20和bph21）和抗稻瘟病基因Pi9的抗或高抗水稻中间材料,为选育新的双抗保持系和不育系提供种质材料。     

用SSR标记对部分粳稻品种抗瘟基因Pi-1的检测

用SSR分子标记RM144对黑龙江省40个粳稻品种(系)的抗稻瘟病基因Pi-1进行检测。结果表明,检测到富士光等10个水稻品种(系)含有Pi-1抗瘟基因,明确了该基因在黑龙江省部分粳稻品种中的分布情况,可为抗病育种和稻瘟病的防治提供理论依据。     

SSR分子标记高效选择抗稻瘟病双基因Pi-1、Pi-2的技术体系

[目的]建立高效SSR分子标记检测技术体系,加快抗稻瘟病育种进程,并为促进、推广SSR分子标记辅助选择技术在企业育种科研上的应用提供方法。[方法]采用田间叶片快速DNA提取技术、抗稻瘟病基因Pi-1和Pi-2连锁标记MRG4766和AP22的两重PCR技术及两道聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对抗稻瘟病育种群体进行高效分子标记辅助选择。[结果]建立了一种成本低、操作简单、能够对抗稻瘟病双基因Pi-1和Pi-2进行准确、稳定、快捷、规模化检测的方法。[结论]该技术体系可对抗稻瘟病育种群体进行高效分子标记辅助选择,加快抗稻瘟病育种进程,为SSR分子标记辅助选择技术在企业育种科研上的广泛应用提供了借鉴方法。