分子标记辅助选择Xa23基因改良节水抗旱稻亲本的白叶枯病抗性研究

以携带抗白叶枯病基因Xa23的水稻材料‘CBB23'为供体材料,以优良节水抗旱稻保持系‘沪旱1B'为受体材料,采用杂交和回交的方式,在后代分离群体中利用与Xa23基因紧密连锁的SSR标记RM206进行分子标记辅助选择,同时将改良的保持系与不育系成对回交,通过分子标记检测、田间抗性鉴定和综合农艺性状选择,在BC_3F_5后代株系中获得Xa23基因纯合且表型与‘沪旱1B'相似的株系10份,以及与改良保持系回交3代的纯合不育系材料4份。使用P6菌系采用人工剪叶接种鉴定,发现纯合株系材料明显提高了对白叶枯病的抗性。     

分子标记辅助选择Xa23基因在选育抗白叶枯病水稻新品系中的应用

以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系‘中野5112'为抗源,以优良水稻品种‘中稻88'和‘中粳Q-196'为受体材料,采用杂交和回交在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得70份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系.使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在孕穗期对44份重点株系进行抗性鉴定,所有株系在孕穗期都表现抗病.结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一简便、有效的途径.     

分子标记辅助选择Xa23基因改良早稻恢复系白叶枯病抗性研究

利用常规杂交和回交的方法,并通过分子标记辅助选择技术,以携带抗白叶枯病基因Xa23水稻材料IRBBL23为供体材料,以优良早稻恢复系东南恢012的为受体材料,在低世代利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189在分离群体中进行分子标记辅助选择,在高代稳定株系中采用苗期群体鉴定技术,最终获得一系列目标基因纯合且农艺性状优良的早熟恢复系材料。通过白叶枯病菌株的专化强毒菌系P6对8份材料进行田间接种鉴定,筛选出7份抗白叶枯病的恢复系材料,并对这些株系的主要农艺性状进行了调查和分析。结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一种简便、有效的途径。     

利用分子标记辅助选择双基因Xa21和fgr水稻植株

通过有性杂交和田间选育,利用分子标记辅助选择、田间抗性鉴定及香味鉴定,将广谱高抗白叶枯病的基因Xa21和香味基因fgr聚合到同一单株中,获得了双基因纯合且农艺性状稳定的株系。用中国7个流行性白叶枯病菌进行抗病性鉴定,结果表明植株抗性级别为高抗,与供体亲本抗谱一致,抗性水平相当,且具有浓郁香味。     

利用Xa21基因改良杂交稻白叶枯病抗性

以转Xa 21基因的水稻优良恢复系BR527为抗白叶枯病基因供体,分别与不育系金23A、G46A、D62A、D200A进行组配,研究该基因在改良杂交水稻白叶枯病抗性方面的作用。分子检测表明,供体基因能够稳定遗传给杂交组合;田间接种鉴定发现杂交组合对P1,P2,P3,P4,P6和CII,CIV,CV等白叶枯病菌生理小种均表现出抗或高抗,揭示Xa 21基因的抗性好,抗谱广;农艺性状考察结果显示这些杂交组合的农艺性状与对照组合比较没有明显改变。说明该基因可以作为一个显性抗白叶枯病基因在杂交水稻抗性改良上上加以应用,与此同时,得到了四个白叶枯病抗性改良的优良杂交水稻组合。     

白叶枯病抗性基因Xa23的分子检测

用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记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。结果显示,供体材料中野5112和其中的13份杂交后代材料携带有Xa23抗性等位点,占37.14%,受体材料桂649和另外的22份杂交后代材料没有携带Xa23抗性等位点。说明Xa23基因的遗传比较稳定,出现在优良杂交后代的机率较高,为选育和创新优良的抗白叶枯病育种中间材料,进而育成抗谱广、抗性持久的杂交稻组合和常规稻品种提供了良好的基础。     

抗稻瘟病和白叶枯病籼稻新种质R156的创制

扬稻6号是杂交水稻育种中被广泛应用、具有重要地位的骨干亲本,但其稻瘟病抗性和白叶枯病抗性均普遍偏弱。通过分子标记辅助选择,将抗稻瘟病基因Pigm和Pi33、抗白叶枯病基因Xa21和Xa23导入到扬稻6号,借助重测序技术最大限度地消除每个抗性基因的连锁阻力,构建了高背景回复率近等基因系NIL^Pigm、NIL^Pi33、NIL^Xa21和NIL^Xa23,表现为稻瘟病或白叶枯病抗性的明显改良。在此基础上,进一步通过基因聚合创制了性状优良、包含所有4个抗性基因的优良株系R156,可作为水稻分子育种的核心种质。     

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.     

玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合育种

利用转玉米PEPC基因水稻HPTER(高感水稻白叶枯病)和抗白叶枯病水稻HX-3(具有抗白叶枯病基因Xa25)杂交,获得F1杂种,并对F1杂种进行花药培养,获得42株二倍体植株。通过对这些植株后代进行抗白叶枯病性鉴定,PEPC酶活性和光合速率测定及PCR检测,最后获得同时具有玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合株系7个,这些株系的农艺性状较HPTER有较大改善,可作为培育高产、抗白叶枯病水稻新品种的种质资源。     

分子标记辅助选择聚合水稻Xa23和bph20 （t）基因

【目的】利用分子标记辅助选择选育出聚合Xa23和bph20（t）基因的纯合植株,为水稻育种提供抗性材料。【方法】采用杂交、回交和田间多代选择,在分离群体中,通过标记跟踪,结合抗性鉴定,选择具有聚合双抗基因的个体。【结果】C189标记辅助选择Xa23基因,特异性好,扩增效果稳定,选择准确率接近95%,说明该标记完全可以用于标记育种实践;标记BYL7在选择上具有一定的效率,但效率不高;通过接种鉴定,在BC2F2群体中有16株具有Xa23、bph20（t）双基因聚合个体。【结论】利用与Xa23紧密连锁的标记C189,与bph20（t）紧密连锁的标记BYL7进行分子标记辅助选择,从BC2F2群体中培育出具有抗白叶枯病和褐飞虱双抗基因的个体。证明分子标记方法聚合是一个简单有效培育水稻多抗性的方法。     

水稻抗白叶枯病基因Xa23的EST标记及其在分子育种上的利用

 用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本JG30杂交，构建了包含2 562个单株的F2作图群体。抗性鉴定表明，F2植株抗感分离比严格符合3∶1。根据日本水稻基因组计划RGP的数据，筛选并合成12个EST标记的引物，进行亲本间多态性检测，找到2个在CBB23与JG30间有多态性的EST标记，C189和CP02662。用该标记对F2群体中的571个感病单株进行分子检测和连锁分析，结果表明这两个EST标记位于Xa23基因的两侧，C189靠着丝粒一侧，与Xa23的遗传距离为0.8cM；CP02662靠端粒一侧，与Xa23的遗传距离为1.3cM。将C189成功用于水稻分子育种实践，标记辅助选择的正确率接近100%，已培育出3个将Xa23基因与高产、优质、抗褐飞虱等性状聚合的水稻恢复系。     

不同遗传背景籼稻Xa23基因品系的白叶枯病抗性筛选和评价

【目的】系统比较分析含Xa23基因的籼稻品系白叶枯病抗性,为白叶枯病抗性育种及水稻白叶枯病防治等提供种子资源,同时为白叶枯病分子抗性育种提供参考。【方法】以14种遗传背景不同且含有Xa23基因的81份籼稻品系为材料,孕穗期采用剪叶接种法接种7种南方稻区白叶枯病生理小种代表菌株（FuJ、YN24、HNA1-4、GDA2、PXO86、GD1358和PXO99）,接种20 d左右当参试材料的病情趋于稳定时,量取病斑长度,鉴定参试材料的抗病性。【结果】供试材料对7株白叶枯病菌菌株的抗感分析结果显示,81份品系中有74份品系对7株白叶枯病菌菌株均为抗病,其中35份品系对所有菌株为高抗;含Xa23基因品系对7株白叶枯病菌菌株的抗性频率大小为:PXO86和YN24（100.0%）>GD1358和HNA1-4（98.8%）>PXO99（96.3%）>GDA2（95.1%）>FuJ（93.8%）;同一遗传背景品系对7株白叶枯病菌菌株病斑长度的变异系数在100.0%以上的有遗传背景为A、B、C、E、F和H类品系对菌株FuJ,遗传背景为A、B、D和E类品系对菌株GDA2,遗传背景为A类品系对菌株GD1358和HNA1-4,遗传背景为A和B类品系对菌株PXO86、PXO99,遗传背景为A、C和E类品系对菌株YN24;对14种遗传背景不同品系白叶枯病抗性的方差分析结果表明,不同来源含Xa23基因的品系与7株白叶枯病菌菌株间病斑长度均无显著差异（P>0.05）;对含Xa23基因的品系在7株白叶枯病菌菌株诱发下的菌斑长度的相关性分析结果表明,菌株GD1358、HNA1-4、PXO86和YN24与对应的其他菌株间呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关。【结论】在白叶枯病抗性研究时选用菌株GD1358、HNA1-4、PXO86和YN24其中1种抗源接种试验材料,即可得到较宽抗谱的抗性材料,提高育种效率。     

水稻抗白叶枯病抗性基因（Xa4、Xa7）DNA标记及其携带细胞质雄性不育、保持和恢复基因研究

在越南长期种植的本地水稻品种一般具有良好的抗病性。通过应用PCR技术,对172个越南当地水稻品种携带的抗性基因（Xa4、Xa7）进行筛选检测,发现57个水稻品种携带有Xa4基因,21个品种携带有xa7基因。同时对含抗性基因的水稻品种可能携带细胞质雄性不育、保持和恢复基因进行检测,结果显示,在携带有Xa4基因的57个水稻品种中,有3个品种携带细胞质雄性不育基因,6个品种携带有保持基因,8个品种携带有恢复基因;在携带有Xa7基因的21个水稻品种中,有3个品种携带保持基因,1个品种携带恢复基因,没有发现携带细胞质雄性不育基因的品种。     

水稻抗白叶枯病近等基因系CBB30的培育及Xa30(t)的初步定位

 【目的】将普通野生稻资源Y238所携有的抗白叶枯病新基因Xa30(t)导入栽培稻JG30，培育近等基因系，进行分子标记定位，以便应用于育种实践。【方法】以感病籼稻品种JG30为轮回亲本，Y238为供体进行杂交、回交、自交培育近等基因系；以JG30/Y238的一个BC6F2代群体为定位群体，利用分离集团分析法（BSA），借助SSR、EST、STS等分子标记对Xa30(t)进行分子标记定位。【结果】成功培育了携有Xa30(t)基因的水稻抗白叶枯病近等基因系CBB30。从343个分子标记中筛选出4个能揭示抗感多态性的标记RM1341、V88、C189及03STS，用该4个标记对BC6F2代群体303个单株进行分子检测和连锁分析，结果表明上述4个标记均位于水稻第11染色体长臂，与Xa30(t)的遗传距离分别为11.4 cM、11.4 cM、4.4 cM及2.0 cM，且它们位于Xa30(t)基因的同一侧。【结论】通过构建近等基因系及分子标记检测找到4个与Xa30(t)基因连锁的标记RM1341、V88、C189及03STS，将Xa30(t)基因定位于水稻第11染色体长臂上。     

水稻白叶枯病基因的作用机制与育种应用

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,水稻病害是其产量损失的重大威胁,由革兰氏阴性菌稻黄单胞杆菌所引起的白叶枯病是严重影响水稻产量的三大主要病害之一。传统的化学防治方法存在很多弊端,抗白叶枯病水稻品种的培育是世界公认防治该病害最为安全、有效的手段,抗病种质资源鉴定与抗性基因挖掘是抗病品种培育的前提。在自然和人工双重选择压力下,白叶枯病菌不断变异,陆续出现了新型致病变种,主栽品种逐渐失去抗病性,因此发掘和鉴定更多的持久抗病基因显得非常必要。对已克隆的 16 个白叶枯病抗性基因进行简要归类,并从基因的发现、定位、克隆、作用机制等方面对广谱抗白叶枯病且应用较好的 3 个基因Xa23、Xa7 和 xa5 进行详细阐述,对白叶枯病抗性育种方法分子标记辅助选择育种、转基因育种和基因标记育种进行介绍。此外,结合不同白叶枯病基因的自身特性及当前育种利用中存在的问题,展望白叶枯广谱抗病分子育种的未来方向。     

水稻抗白叶枯病基因Xa23群体的MAS育种研究

将野生稻中发现的抗白叶枯病基因Xa23转入3个优良恢复系中,为培育新的抗白叶枯病品种奠定基础.采用分子标记辅助育种(MAS)和人工剪叶接种方法快速选育抗白叶枯病新品系.选取前期所得的材料进行P6菌接种鉴定,利用Xa23基因连锁的EST标记C189对接种所得的272份接种鉴定表现有抗性的材料进行标记检测,共得到含有Xa23基因的材料254份,研究发现所得到的材料已经基本稳定,可选取最优品系参加新品种的区试.     

小粒野生稻抗白叶枯病新基因的鉴定与初步定位

【目的】将小粒野生稻（Acc. No. 101133）的抗白叶枯病基因导入栽培稻IR24,并对其进行鉴定和分子标记定位,以便应用于育种实践。【方法】以小粒野生稻和栽培稻IR24的BC2F2群体及其F3、F4家系为材料,利用分离集团分析法（BSA）,借助SSR标记对Xa35(t)进行分子标记定位。【结果】通过对抗病基因进行抗谱鉴定和遗传分析,结果表明,该基因对白叶枯病菌株PXO86和PXO99表现感病,而对PXO61、PXO112和PXO339表现抗病,初步将其定位于水稻的第11染色体长臂上,同标记RM144共分离,并位于标记RM7654和RM6293之间,与两标记的遗传距离分别为1.1 cM和0.7 cM。【结论】小粒野生稻（Acc. No. 101133）含有新的抗白叶枯病基因,暂定为Xa35(t)。