利用分子标记辅助选择聚合Pi-1和Pi-2基因改良两系不育系稻瘟病抗性

以含广谱稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2的BL122为供体, 温敏核不育系GD-7S为受体, 通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择, 将Pi-1、Pi-2基因导入温敏核不育系GD-7S中, 获得5个携带两个抗性基因的纯合改良不育株系。利用34个广东代表性稻瘟病菌株接种鉴定, 5个改良株系的抗性频率为94.12%~97.06%, 而对照GD-7S抗性频率仅为17.65%; 自然病圃诱发鉴定5个改良株系的叶瘟和穗颈瘟均为0级, 表现高抗。经自然条件和人工气候箱育性鉴定, 改良株系与对照均为无或少花粉败育类型, 自交结实率为0, 说明不育起点温度与对照基本一致。统计分析表明, 除剑叶长和每株穗数外, 改良株系与对照在其他农艺性状方面均无显著差异。与恢复系L38杂交, 改良株系的杂种F1与对照的F1大多农艺性状无显著差异, 说明改良株系基本保持了GD-7S的农艺性状和配合力。     

利用分子标记辅助选择改良培矮64S的稻瘟病抗性

培矮64S是广泛应用于我国两系杂交水稻的光温敏核不育系,但稻瘟病抗性较差,高感叶瘟和穗颈瘟。本研究通过分子标记辅助选择的方法将稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-2从供体BL6中回交聚合到培矮64S中,并筛选得到的10株改良株系。改良株系对稻瘟病叶瘟和穗颈瘟的抗性明显增强。其中1752S-1,1752S-2,1783S和1789S花粉育性整体表现良好,在长日低温条件下的花粉不育率均达到99.5%以上,且与对照培矮64S在0.05水平没有显著差异。另外,1752S在各农艺性状的综合考察上呈现出明显优势,尤其是产量相关性状优势明显。     

贵州抗稻瘟病水稻三系不育系品资5A的选育

贵州省农科院作物品种资源研究所利用拉丁美洲圭亚那抗稻瘟病资源IP 346449为母本与现有的自育保持系进行杂交,然后再与中9 B进行复交,经过多代选择获得稳定株系品资3 B,再与成丰B杂交,在F 2代株系中选择优良的单株与成丰A进行测交和回交,同时结合稻瘟病抗性鉴定筛选,育成抗稻瘟病不育系品资5 A。该不育系农艺性状优良,不育性稳定,柱头外露率高,异交习性好,配合力较强,抗性较好,所配组合生育期与F优498相当。于2019年3月通过贵州省组织的专家技术鉴定。     

通过标记辅助回交育种改良优质水稻保持系金山B-1的稻瘟病抗性

金山B-1是本室育成的一个优质水稻雄性不育保持系。为了改良金山B-1的稻瘟病抗性,我们以水稻品系75-1-127为供体,通过标记辅助连续回交将显性广谱抗稻瘟病基因Pi-9导入到金山B-1中。已知Pi-2与Pi-9等位或紧密连锁。根据前人报道的Pi-2的双侧标记和公共数据库提供的水稻基因组序列信息,我们开发了一个在金山B-1和75-1-127之间表现多态的SSR标记SRM22。该标记与Pi-9基因紧密连锁,估计与Pi-9的物理距离为309Kb,换算成遗传距离为0.73cM。在各世代皆利用SRM22对目标基因进行跟踪,并结合形态性状进行背景选择。在BC3F1代,将中选单株与不育系金山A-1进行杂交并检查其后代的育性,以测验这些单株的不育保持性。在BC3F2代,根据抗病标记、不育保持性(根据BC3F1推断)及形态性状,选得5个符合需要的单株,由此得到5个抗病性得到改良的金山B-1近等基因系(BC3F2:3)。抗病鉴定表明,所有育成株系的抗性水平皆显著高于金山B-1,说明抗病基因确实已经导入金山B-1,利用SRM22标记进行选择是可靠的。但值得注意的是,所有育成株系的抗性水平都略低于75-1-127,说明Pi-9的抗病能力会受到遗传背景的影响。     

利用分子标记辅助选择将抗稻瘟病基因Pi-9(t)渗入水稻恢复系泸恢17

本研究采用杂交和分子标记辅助选择技术,将亲本材料P2的水稻广谱高抗稻瘟病基因Pi-9(t)导入杂交水稻恢复系泸恢17,再利用抗稻瘟病基因Pi-9(t)的特异分子标记pB8检测该目的基因,获得68份携有Pi-9(t)基因型的回交株系。基因型鉴定表明株系WR1023、WR1043、WR1056和WR1062为均含有Pi-9(t)基因纯合的回交后代株系。表型分析表明WR1023和WR1056株系农业性状已稳定,且其株叶型、抗稻瘟病及配合力较好,我们认为可以用作育种抗性亲本材料。     

Pi9基因分子标记辅助选择改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性

为改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性,以籼稻品系75-1-127作为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系丰源B和不育系丰源A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性标记ClonDF_1R_1开展MAS连续回交育种。利用来自国内外不同稻区的33份稻瘟菌菌株进行温室内人工接种,分析丰源A、丰源B、75-1-127的抗菌谱,75-1-127的抗性频率为87.9%;而丰源A和丰源B的抗性频率均仅为33.3%。田间病圃抗性鉴定表明,75-1-127高抗苗瘟,而丰源B和丰源A高感苗瘟。结果表明,含有Pi9基因的75-1-127抗谱广、抗性水平高,在稻瘟病抗性育种中具有很大的应用前景;而丰源A和丰源B抗谱窄、抗性水平低,需要改良。根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性分子标记ClonDF_1R_1,它从75-1-127基因组中扩增出一条320 bp的条带,而丰源B和丰源A基因组的扩增产物约450 bp。利用ClonDF_1R_1先后开展丰源B、丰源A稻瘟病抗性改良的MAS育种实践,获得了13个含Pi9纯合等位基因的改良抗病保持系丰源B-Pi9,以及11个含Pi9纯合等位基因的改良抗病不育系丰源A-Pi9。经过连续11 a的MAS回交育种实践,育成1个高抗稻瘟病、不育性稳定、柱头外露率高、农艺性状和产量性状优良的新三系不育系丰源A-Pi9-5,实现了丰源A和丰源B稻瘟病抗性的定向改良,为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。     

基于MAS技术对水稻保持系软华B稻瘟病抗性的分子改良

为选育优质抗稻瘟病保持系软华B,以携带稻瘟病抗性基因Pi46和Pi2的优质籼稻H281作为供体亲本、以软华B为轮回亲本,利用分子标记辅助选择(MAS)技术结合系谱选育法,聚合2个外源基因以改良保持系软华B。对性状稳定的改良株系进行稻瘟病抗性鉴定、稻米品质分析等。通过回交及多代自交,并结合分子标记检测,获得以软华B为遗传背景且含有2个纯合目标基因的BC₁F₆群体2个、BC₂F₅群体2个、BC₃F₄群体2个。田间自然诱发鉴定结果表明,不同回交世代改良材料在自然病圃均抗稻瘟病;育性鉴定结果显示,回交世代对不育系的不育度为52.7%～100.0%;农艺性状考查及米质分析表明,改良株系基本保留了软华B的主要农艺性状和稻米品质特性。SNP基因芯片分析结果显示,BC₁F₆的背景回复率为74.42%～77.77%,BC₂F₅的背景回复率为86.42%～87.75%,BC₃     

广适性优质水稻三系不育系云谷2A的选育

用云丰66 B与优良的三系保持系中9B进行杂交,使2个品种的优异基因迅速聚合,选择株型好综合农艺性状优良的植株再与云丰66A杂交1次,连续多代回交育成的质核互作不育新品系,该不育系株叶形态优良,分蘖强,开花习性好,花粉败育彻底,配合力高,于2012年通过云南省农作物品种审定委员会现场鉴定.     

籼型三系不育系69A选育过程

<正>籼型三系不育系69A(曾用名绣丰A)是用优ⅠB与博B杂交,经系统选育,在F5代挑选优良的早熟株与珍汕97A进行回交转育而成。该不育系的不育性和农艺性状稳定,达到了实用不育系的要求。选育过程69A不育系和保持系的选育共利用了3个亲本:优IB和博B、珍汕97A。2000年利用优IB与博B杂交,经系统选育,在F5代挑选优良的早熟单株与珍汕97A进行回交转育。具体选育过程如下。2000年春季在南昌用采用温汤除雄法以优IB为母本     

抗稻瘟病水稻三系不育系长农2A的选育

长农2A是以隆801B/川香29B的杂交后代作父本,以金23A为母本进行测交,经过连续多代择优回交选育而成的早籼型野败水稻三系不育系。该不育系具有不育性稳定、花粉败育彻底、异交结实率高、抗稻瘟病、综合农艺性状优良等特点,2016年8月通过安徽省农作物品种审定委员会审定和安徽省种子管理站组织的技术鉴定。     

抗稻瘟病基因Pi-2(t)紧密连锁的SSR标记的筛选与应用

根据已报道的双侧连锁标记并利用已公布的水稻基因组序列信息,在广谱抗稻瘟病基因Pi-2（t)的附近找到了一个新的SSR标记,记为SRM24,估计它与Pi-2（t)间的距离大约只有0．5cM或43kb。利用该标记,成功地将Pi-2（t)从供体材料5173导入到迄今广泛使用的雄性不育保持系珍汕97B中,获得了一批携有Pi-2（t)的珍汕97B近等基因系。     

SSR对黑龙江省主栽水稻品种抗瘟基因Pi-1的检测分析

应用水稻稻瘟病抗性基因Pi-1紧密连锁的3个微卫星标记RM144、RM224和MRG4766对黑龙江省49主栽水稻品种(系)进行抗瘟基因Pi-1检测分析。结果表明,用3个与抗瘟基因Pi-1紧密连锁的SSR标记同时对抗瘟基因Pi-1有检测是非常有效的途径,检测到富士光等14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水稻品种(系)中的分布情况,为分子育种、合理搭配种植品种等提供了理论依据。     

利用Pi-1基因邻近SSR标记鉴定稻瘟病抗性

Pi-1是具有广谱抗性的水稻显性主效抗稻瘟病基因,位于水稻11号染色体末端。本研究选择靠近此处的SSR标记15对,用含有Pi-1基因的Lac23与不含Pi-1基因恢复力强的N优69-1进行检测。检测出有差异条带5对引物,分别为RM224、RM254、RM2136、RM6094和RM6293。另外,以N优69-1为母本,以LAC23为父本进行杂交至F8代群体,利用上述差异分子标记,在F8趋亲单株中选择与Lac23标记一致的单株,与田间稻瘟病鉴定结果相比较。结果显示,RM6293对含有Pi-1基因材料的选育有较大的准确度,其次为RM254RM224RM2136RM6094。本实验与其它研究不同的是采用了F8代群体,认为多次自交重组后的遗传稳定株系才可能得到稳定的标记。     

Marker‐assisted introgression of bacterial blight and blast resistance into IR 58025B,an elite maintainer line of rice

IR 58025A is a very popular wild‐abortive cytoplasmic male sterile (WA‐CMS) line of rice and is extensively used for hybrid rice breeding. However, IR 58025A and many hybrids derived from it possess mild aroma (undesirable in some parts of India) and are highly susceptible to bacterial blight (BB) and blast diseases. To improve IR 58025A for BB and blast resistance, we have introgressed a major dominant gene conferring resistance against BB (i.e. Xa21) and blast (i.e. Pi54) into IR 58025B, the maintainer line of IR 58025A. An introgression line of Samba Mahsuri (i.e. SM2154) possessing Xa21 and Pi54 genes in homozygous condition and fine‐grain type was used as donor parent, and backcross breeding strategy was adopted for targeted introgression of the resistance genes. PCR‐based molecular markers tightly linked to Xa21 and Pi54 were used for selection of BB‐ and blast‐resistant lines, while closely linked markers were used for identification of backcross‐derived plants devoid of Rf4 and aroma. At BC₂F₅, four backcross‐derived lines possessing resistance against BB and blast, devoid of aroma, high yield, short plant stature, long‐slender grain type and with recurrent parent genome recovery ranging from 88.8% to 98.6% were selected and advanced for further evaluation. The improved versions of IR 58025B, viz. SB54‐11‐143‐9‐44‐5, SB54‐11‐143‐9‐44‐98, SB54‐11‐143‐9‐44‐111 and SB54‐11‐143‐9‐44‐171, behaved as perfect maintainers when test‐crossed with WA‐CMS lines. Agronomically superior lines of improved IR 58025B are being converted to CMS line through backcrossing for developing high‐yielding and biotic stress‐resistant rice hybrids.     

杂交稻抗白叶枯病的遗传机制

8种不同胞质类型的不育系及其保持系与9个恢复系按P×Q交配设计分别配制不育系杂种和保持系杂种, 接种白叶枯病(Xoo)“强”致病力菌系ZHE-173和“弱”致病力菌系KS-6-6, 研究杂交稻抗白叶枯病的遗传机制。 结果表明： (1) 不育系或保持系、 恢复系以及不育系或保持系与恢复系间的互作对不育系杂种或保持系杂种抗性的影响均     

Assessment of purity of rice CMS lines using cpDNA marker

AFLP technique was used to analyse the polymorphism between rice cytoplasmic male sterility (CMS) line Jin2A and its maintainer Jin2B. A stable differential band was discovered, and sequence analysis showed that Jin2A contained a more tandem repeat of 6 base pairs (AGAAAA) than Jin2B. Further studies confirmed that the diversity came from cpDNA and occurred at three kinds of abortive cytoplasmic genotypes. Accordingly, specific primers were designed and utilized to assess the purity of rice CMS lines during multiplication with pollen fertility and seed setting rates of bagged panicles as control. The result indicated that this cpDNA locus could be utilized to precisely distinguish maintainer plants from rice CMS lines. PCR analysis was consistent with that from Grow-out test in CMS line seed purity assessment during multiplication, despite it was helpless in distinguishing F₁ hybrids from CMS lines due to similar cytoplasms. Because of fewer hybrid and more maintainer off-plants, this cpDNA locus was still appropriate for seed purity assessment of rice CMS line during multiplication. This is first report that a marker on cpDNA could be utilized to assess the genetic purity of rice CMS lines with three abortive cytoplasmic genotypes.