分子标记辅助选育抗褐飞虱和抗稻瘟病的水稻恢复系

【目的】通过分子标记辅助选择培育兼抗褐飞虱和稻瘟病的水稻新恢复系,为杂交水稻抗病虫害育种提供新的种质资源。【方法】利用常规回交育种、分子标记辅助选择和抗病虫鉴定相结合的手段,将广谱高抗稻瘟病基因Pi9导入携带抗稻褐飞虱基因Bph14和Bph15的优良恢复系桂恢1561中。【结果】在BC_2F_3中检测到17个株系聚合了Bph14、Bph15和Pi9的纯合基因,其中GH18-1、GH18-7、GH18-10和GH18-18等4个株系农艺性状与轮回亲本桂恢1561相似,褐飞虱及稻瘟病抗性均达到抗级水平。【结论】通过常规的回交选育、分子标记和抗性鉴定相结合的方法,筛选获得4份聚合了褐飞虱抗性基因(Bph14、Bph15)和抗稻瘟病基因Pi9的抗性水稻中间材料,为选育新的双抗病虫害水稻恢复系提供种质资源。     

利用分子标记辅助选择改良蜀恢527对白叶枯病的抗性

分子标记辅助选择可快速实现对目标基因的准确选择,为分子育种提供有效工具。以杂交水稻恢复系蜀恢527为受体亲本,以携带抗白叶枯病抗性基因Xa23的IRBBL23为供体亲本,利用杂交、回交育种结合分子标记辅助选择的方法,将广谱持久抗白叶枯病基因Xa23导入到优良恢复系蜀恢527中,获得22份含有Xa23基因的改良株系。用白叶枯病菌致病菌系P6接种改良株系,筛选出1份高抗白叶枯病的新恢复系R527-Xa23。进一步考察R527-Xa23与不育系谷A、Ⅱ-32A和特丰A配制杂交组合的农艺性状,结果显示R527-Xa23与蜀恢R527的组合,在穗长、每株穗数、结实率和千粒重等相关农艺性状上相似,表明该恢复系R527-Xa23在培育白叶枯病抗性杂交水稻组合上具有广阔的应用前景。     

籼型杂交水稻恢复系粒长及粒重的分子改良

【目的】通过分子标记辅助选择培育长粒型新恢复系,为杂交水稻长粒型育种提供新的种质资源。【方法】利用常规回交育种、分子标记辅助选择和抗病鉴定,结合粒型和低垩白等形态性状选择,将长粒型基因gs3导入短粒型优良恢复系中间材料R33947中。【结果】培育出了4个新的长粒、低垩白和产量较高的改良系。他们的基因位点没有差异,但粒形和产量性状有明显不同。其中,RGL3株系配合力较好,后定名为成恢637。利用该恢复系与优质香稻不育系川康606A配制的杂交水稻新组合"川康优637"在长江上游区域试验中比对照F优498增产4.7%,米质优良。【结论】通过常规的回交选育、分子标记辅助选择和抗病鉴定,结合优良形态选择的方法,筛选获得4份gs3纯合的优质抗病改良系,为选育新的优质水稻恢复系提供种质资源。育成优良恢复系成恢637,其与优质香稻不育系川康606A配制的新组合"川康优637"具有品质优良、丰产性好、抗病性强等特点。     

利用分子标记辅助选择改良水稻保持系香味和稻瘟病抗性

【目的】优质抗病水稻保持系的获得是改良不育系品质与抗性的前提,利用分子标记辅助选择技术进行定向改良,可以加速优异水稻保持系的改良进程。【方法】以‘恒丰B’、‘广8B’为轮回亲本,利用携带香味基因Badh2和抗稻瘟病基因Pita的‘B39’作为供体亲本,利用分子标记开展连续回交育种,定向改良‘恒丰B’、‘广8B’的品质和抗性性状。【结果】通过多代回交选育,获得了14份BC3F2改良材料。利用改良单株系与对应的不育系测交,测保对应的小区不育等级为全不育和高不育;通过品质和抗性鉴定,改良后的目标株系香味评级为香味较浓;稻瘟病抗性均有进一步提高,经病圃鉴定表现为抗或高抗稻瘟病;稻米品质表现为米粒细长、低直链淀粉、低垩白;其他农艺经济性状与轮回亲本相似;改良后的株系遗传背景回复率在80%～90%之间,达到预期回复效果。【结论】结合分子标记辅助选择的定向改良缩短了优质抗性保持系改良的育种进程,在较短时间内获得了在稻米品质、抗病性、香味性状上具有改良的新保持系,实现了‘恒丰B’、‘广8B’在香味性状和稻瘟病抗性方面的定向改良,为进一步协同改良三系杂交水稻的稻米品质和抗性提供了新的材料基础。     

聚合回交法选育抗褐飞虱水稻恢复系

【目的】挖掘和利用稻飞虱抗性基因,选育抗褐飞虱水稻恢复系。【方法】利用高抗褐飞虱的抗源材料HS204作抗源供体,以恢复系明恢65作轮回亲本,通过回交,进行苗期群体鉴定和成株期农艺性状选择。【结果】抗褐飞虱材料HS204的抗性基因为显性。经聚合回交选育,抗褐飞虱显性基因被成功转育到轮回亲本中,从11个回交组合后代中选择获得4份配合力高、高抗褐飞虱纯合恢复系,其中M204-8-2-3-6-5、M204-8-8-14-9-9均来源于M204-8株系,其新配的7个组合抗性都在3级以上,并具有较强的恢复力。【结论】采用聚合回交法,通过抗性筛选,用抗性纯合的株系与轮回亲本回交,可加快选育目标性状纯合株系。     

白叶枯病抗性水稻广亲和恢复系的鉴定和筛选

【目的】为采用分子标记辅助选择利用野生稻抗性基因提供科学依据,并为选育超级杂交水稻提供目标亲本和选育新的恢复系提供亲本。【方法】以白叶枯病抗性水稻中野5112为供体亲本、广亲和恢复系桂649为受体亲本进行有性杂交,将在分离群体中筛选的35份优良目标品系进行田间接菌鉴定,并用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记引物RM206对中野5112、恢复系桂649及其35份优良杂交后代F4材料进行分子检测。【结果】从桂649×中野5112杂交后代的35个F4品系中,筛选出13个同时具有白叶枯病抗性和广亲和性潜力及其他优良农艺性状的品系,其中属偏粳型11个,属偏籼型的仅有两个;供体材料中野5112及其13份杂交后代材料携有Xa23的抗性等位点,受体材料桂649及其他22份杂交后代材料未携带Xa23的抗性等位点。田间接菌鉴定结果表明,在37个检测材料中,除中野5112外,对白叶枯病表现中抗以上的有18个品系,进一步证明这部分材料已携带有Xa23基因。将13份携有Xa23抗性等位点的材料与籼、粳稻品种及不育系配组,根据其F1代的育性表现,证明其中12个品系具有广亲和性。此外,与对照汕优63相比,初步鉴定出适合广西种植的具有超高产潜力的杂交稻组合3个,即龙特甫A×100-1-4、龙特甫A×08262-2-1和龙特甫A×08278-1-1。【结论】采用SSR标记引物与PCR检测方法进行Xa23基因分子标记检测是可行的,这为采用分子标记辅助选择利用野生稻抗性基因提供科学依据。筛选出的13份优良品系可用作选育超级杂交水稻的目标亲本或选育新恢复系的亲本。     

分子标记辅助选育抗褐飞虱水稻恢复系

[目的]以分子标记辅助选择(MAS)抗褐飞虱水稻恢复系,为杂交稻抗性育种提供良好的种质资源。[方法]以HS204为抗源供体亲本(母本),明恢63为受体亲本(父本,轮回亲本),通过常规回交育种、抗虫鉴定结合分子标记辅助选择技术,培育抗褐飞虱性强及配合力高的水稻恢复系材料。[结果]获得4个改良恢复系株系RMH-3、RMH-58、RMH-153和RMH-262,其8个农艺性状与明恢63略有差异,抗性表现良好,均高抗褐飞虱,抗级分别为RMH-3(3.9级)、RMH-58(1.9级)、RMH-153(3.1级)和RMH-262(1.8级)。4个改良恢复系与3个自育不育系1A、2A和10A配制的12个杂交组合中除1A×RMH-153表现感虫外,其余11个组合的抗性均达中抗及以上水平。[结论]以常规回交育种、抗虫鉴定和分子标记辅助选择技术相结合手段筛选获得的抗褐飞虱水稻中间材料RMH-3、RMH-58、RMH-153和RMH262,可作为新的抗褐飞虱杂交稻育种材料供抗性育种利用。     

白叶枯病抗性水稻广亲和恢复系的鉴定和筛选

【目的】为采用分子标记辅助选择利用野生稻抗性基因提供科学依据,并为选育超级杂交水稻提供目标亲本和选育新的恢复系提供亲本。【方法】以白叶枯病抗性水稻中野5112为供体亲本、广亲和恢复系桂649为受体亲本进行有性杂交,将在分离群体中筛选的35份优良目标品系进行田间接菌鉴定,并用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记引物RM206对中野5112、恢复系桂649及其35份优良杂交后代F4材料进行分子检测。【结果】从桂649×中野5112杂交后代的35个F4品系中,筛选出13个同时具有白叶枯病抗性和广亲和性潜力及其他优良农艺性状的品系,其中属偏粳型11个,属偏籼型的仅有两个;供体材料中野5112及其13份杂交后代材料携有Xa23的抗性等位点,受体材料桂649及其他22份杂交后代材料未携带Xa23的抗性等位点。田间接菌鉴定结果表明,在37个检测材料中,除中野5112外,对白叶枯病表现中抗以上的有18个品系,进一步证明这部分材料已携带有Xa23基因。将13份携有Xa23抗性等位点的材料与籼、粳稻品种及不育系配组,根据其F1代的育性表现,证明其中12个品系具有广亲和性。此外,与对照汕优63相比,初步鉴定出适合广西种植的具有超高产潜力的杂交稻组合3个,即龙特甫A×100-1-4、龙特甫A×08262-2-1和龙特甫A×08278-1-1。【结论】采用SSR标记引物与PCR检测方法进行Xa23基因分子标记检测是可行的,这为采用分子标记辅助选择利用野生稻抗性基因提供科学依据。筛选出的13份优良品系可用作选育超级杂交水稻的目标亲本或选育新恢复系的亲本。     

利用分子标记辅助选择改良水稻恢复系R997对稻瘟病的抗性

为了改良优良水稻(Oryza.sativa L.)恢复系对稻瘟病的抗性,以含广谱抗稻瘟病基因Pi9的C12为供体,襄阳市农业科学院自主选育的杂交稻父本R997为受体,通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择(MAS),将Pi9基因导入到R997中,经大田筛选出综合性状较好的恢复系单株123个。经过苗瘟和穗颈瘟人工接种鉴定,最后选择携带Pi9抗病基因且大田抗性表现较好的13个改良新材料用于进一步的杂交组合测配,以期选育出综合抗性强的新品种。     

分子标记辅助聚合基因Pi1和Pi2改良红色特种籼稻稻瘟病抗性研究

红色特种籼稻是一种极其珍贵的特色稻米资源,稻瘟病是红色特种籼稻的主要病害,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效途径。以含广谱稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2的BL122为供体,红色特种籼稻桂红一号为受体,通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择,将Pi1和Pi2基因导入红色特种籼稻桂红一号中,获得了携带2个抗性基因的高抗稻瘟病改良材料。对BC3F3代材料进行了苗期和成熟期稻瘟病抗性鉴定,结果表明,携带2个抗性基因的目标株系抗性均达到抗以上水平,部分株系达到高抗水平,稻瘟病抗性显著高于轮回亲本。统计分析表明,BC3F3改良材料与对照相比,有效穗数和理论产量显著增加,而在其他农艺性状方面无显著差异。通过分子标记辅助选择获得的改良材料为红色特种籼稻的抗稻瘟病育种创制了新的种质资源。     

水稻抗褐飞虱基因Bph14和Bph15的分子标记辅助选择

【研究目的】褐飞虱是危害水稻的三大病虫害之一，利用品种自身的抗性是目前防治褐飞虱最经济有效的方法之一。为了选育抗虫品种，【方法】本研究以携带有抗褐飞虱主效基因Bph14和Bph15的抗虫品系B5为抗源，以优良杂交稻亲本9311和1826为受体材料，通过复交和回交，分别利用与Bph14和Bph15紧密连锁的SSR标记MRG2329和MS5在分离群体中进行分子标记辅助选择，【结果】最终获得一系列目标基因纯合且农艺性状优良的稳定株系。采用苗期群体鉴定技术，对其中的38份重要材料进行了抗虫鉴定，在26份Bph14单基因纯合株系中，92.31%的材料抗性水平在中抗以上，6份Bph15单基因纯合株系全为抗或高抗，聚合有Bph14和Bph15双基因的6份株系抗性都达到了高抗水平。【结论】说明在育种进程中利用与Bph14和Bph15紧密连锁的分子标记开展抗褐飞虱分子标记辅助育种是一种有效的途径。     

分子标记辅助选择改良圣稻13和圣稻14的条纹叶枯病抗性

【目的】利用分子标记辅助选择改良圣稻13、圣稻14的条纹叶枯病抗性,培育抗条纹叶枯病的粳稻新品种及新种质。【方法】以感病品种圣稻13、圣稻14为受体,以抗病品种镇稻88及高代抗病品系圣稻519为抗条纹叶枯病基因供体,采用自交改良和回交改良2种方法,利用与Stv-bi紧密连锁的分子标记H11-8、H11-12和H21进行辅助选择,结合条纹叶枯病田间抗性鉴定及农艺性状分析,将Stv-bi(或其等位基因)转移到圣稻13、圣稻14品种中,培育抗条纹叶枯病品种。【结果】通过2个自交混选群体的分子标记辅助选择获得多份稳定抗条纹叶枯病材料;通过回交改良,获得携带Stv-bi的圣稻13回交稳定品系E01、E13、R107等6个。【结论】利用分子标记辅助选择可显著提高选择效率和准确性,建立了抗条纹叶枯病分子标记辅助育种体系,为今后开展抗性育种提供了理论依据和材料基础。     

分子标记辅助选择改良杂交水稻的白叶枯病抗性

分子标记辅助选择技术以其对目标基因快速而精确的选择为回交育种提供了非常有效的工具。华中农业大学作物遗传改良实验室运用分子标记辅助的回交育种方法,将广谱高抗白叶枯病基因Ｚａ２１迅速导入到杂交水稻的两个优良恢复系明灰６３和６０７８之中,成功地完成了其抗生改良,并通过配组而达到了改良杂交水稻抗性的目的。本研究所运用的分子标记辅助的水稻回交育种程序是：通过一次杂交、二次回交改良杂交水稻抗性的目的。本研究所     

回交导入系稻瘟病抗性鉴定评价与分子检测分析

【目的】通过对回交导入系进行稻瘟病抗性鉴定评价和分子检测,可以为水稻抗病育种和基础研究提供优质亲本和理论证据。【方法】利用优良杂交稻恢复系测253和桂649为轮回亲本,分别与3个水稻品种进行杂交、回交,构建了6个回交导入系群体。然后,采取自然诱发和人工接种方式对导入系进行稻瘟病鉴定评价,并结合分子标记技术检测导入系群体等位基因的分布频率。【结果】鉴定评价出抗穗颈瘟导入系68个,其中兼抗苗叶瘟的导入系有21个。最终筛选出广谱、高抗稻瘟病的优良恢复系4个。另外,卡方检测发现,由于稻瘟病抗性的定向选择,导入系选择群体在染色体5个位点上的等位基因发生了偏分离。【结论】回交导入系可以成为高效挖掘水稻优异基因资源以及培育优良水稻新品种的理想平台。     

利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta,Pi-b和Pi-9基因

【目的】稻瘟病是水稻三大病害之一,选育抗病品种是防治稻瘟病最有效的方式。【方法】本研究以携带稻瘟病抗性基因Pi-9的‘盐稻10号’为母本,以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的‘武运粳8号’为父本杂交,进行基因聚合育种。利用Pi-ta、Pi-b和Pi-9的特异性分子标记对杂交后代的分离株系进行基因检测,结合田间选育,抗性接种鉴定。【结果】将Pi-ta,Pi-b和Pi-9基因聚合于一体,选育出抗稻瘟病、产量高,米质优的水稻新品系‘盐稻1626’。【结论】该品种适宜在我国北方黄淮海粳稻区域推广种植,不仅为育种家提供水稻抗性多基因聚合育种的方法,而且为水稻稻瘟病抗性育种创制了新的种质资源。     

聚合回交法选育抗褐飞虱水稻恢复系

[目的]挖掘和利用稻飞虱抗性基因,选育抗褐飞虱水稻恢复系.[方法]利用高抗褐飞虱的抗源材料HS204作抗源供体,以恢复系明恢65作轮回亲本,通过回交,进行苗期群体鉴定和成株期农艺性状选择.[结果]抗褐飞虱材料HS204的抗性基因为显性.经聚合回交选育,抗褐飞虱显性基因被成功转育到轮回亲本中,从11个回交组合后代中选择获得4份配合力高、高抗褐飞虱纯合恢复系,其中M204-8-2-3-6-5、M204-8-8-14-9-9均来源于M204-8株系,其新配的7个组合抗性都在3级以上,并具有较强的恢复力.[结论]采用聚合回交法,通过抗性筛选,用抗性纯合的株系与轮回亲本回交,可加快选育目标性状纯合株系.     

利用分子标记辅助选择聚合水稻抗病基因Pigm-1和Xa23

【目的】创制抗稻瘟病和白叶枯病水稻新材料。【方法】以携带抗稻瘟病基因Pigm-1的双抗77009和抗白叶枯病基因Xa23的IRBB23为父本,以象牙香占为母本,利用杂交和复交方法,借助于分子标记辅助选择技术,在分离世代对目标基因进行检测,结合田间多代选育和抗性鉴定,选育多抗、综合性状优良的5个稳定株系,分析其农艺性状;然后利用三系不育系靓香A分别与象牙香占及5个稳定株系进行杂交配组,对杂交组合的农艺性状和品质性状进行分析,并对5个稳定株系进行恢复基因检测。【结果获得R21-1、R21-2、R21-3、R21-4和R21-5 5个均含有Xa23和Pigm-1双基因稳定聚合系,这5个改良系对稻瘟病和白叶枯病均具有较好的抗性。不育系靓香A与5个稳定株系的杂交组合中,只有组合靓香A/R21-1表现结实正常,而其余组合均表现半不育;与亲本R21-1相比,组合靓香A/R21-1的有效穗数、每穗颖花数均表现优异亲本R21-1的特性,整精米率表现显著提高,米质可以达到二级部颁优质米标准。【结论】创制了5个稳定的Xa23和Pigm-1双基因聚合系,其中改良系R21-1含有恢复基因Rf3,可用于水稻多基因聚合育种。     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系R1005的褐飞虱抗性

以抗褐飞虱材料B5(携带Bph14和Bph15基因)为供体亲本,水稻优良恢复系R1005为受体亲本,通过杂交、回交和分子标记辅助选择技术,将Bph14和Bph15基因同时导入到R1005中,经过农艺性状选择和褐飞虱抗性鉴定,选育出3个携带Bph14和Bph15基因的纯合株系CY11711-14、CY11712-5和CY11714-100。苗期褐飞虱抗性鉴定结果表明,3个株系对褐飞虱表现高抗水平,田间生育期观察、主要农艺性状考查及稻米品质分析表明,株系CY11712-5和CY11714-100与受体亲本R1005没有显著差异,可以代替R1005用于抗褐飞虱恢复系使用。以3个育成株系为父本与3个不育系Q2A、天丰A和川农1A配制杂交组合进行苗期褐飞虱抗性鉴定,结果显示Bph14、Bph15基因在杂合状态下表现不抗褐飞虱。结果表明Bph14和Bph15基因在本试验中不表现显性效应。     

水稻骨干恢复系川恢907抗稻瘟病基因聚合与精准改良

【目的】精准改良骨干恢复系川恢907稻瘟病抗性,为培育抗稻瘟病杂交水稻新品种提供优良恢复系。【方法】本文通过多代回交与分子标记辅助选择技术相结合,以五山丝苗为抗稻瘟病基因Pi2供体,精准改良骨干恢复系川恢907(含有抗稻瘟病基因Pik和Pita)的稻瘟病抗性。【结果】经T检验,改良后聚合了Pi2、Pik和Pita 3个抗稻瘟病基因的新川恢907与原始材料间的主要农艺性状无显著差异;基于NY/T 1433-2014中48对SSR引物对其进行指纹图谱鉴定,二者之间无差异;经稻瘟病病圃田间抗性鉴定,新川恢907稻瘟病叶瘟1级、颈瘟1级,综合抗病指数1.0,抗稻瘟病。【结论】通过抗病基因聚合,显著提高了川恢907的稻瘟病抗性,保持了川恢907的原有优良特性。     

采用聚合杂交创新稻瘿蚊抗性育种材料

利用广西高抗稻瘿蚊的地方品种江潮为核心种质,与高抗稻瘿蚊的H71350和抗蚊青占进行抗抗聚合杂交,再用高产优质品种桂软占作轮回亲本进行回交,把来源于不同的抗源基因集合于优质高产品种中。通过聚合杂交、回交,低世代系谱选择、高世代集团选择方法,成功地将多种抗性基因聚合在一起,在后代群体中获得了3个抗性级别达0级的高抗品系,其抗性比各亲本更抗,实现了抗性基因重组聚合。