标记辅助培育水稻抗稻褐飞虱和稻白叶枯病基因聚合系

稻白叶枯病和稻褐飞虱是水稻的主要病虫害,利用优良的抗性基因培育抗性基因聚合系对于防治稻白叶枯病和稻褐飞虱具有重要意义。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方法,将抗稻白叶枯病基因Xa23和抗稻褐飞虱基因Bph3分别导入主栽杂交水稻品种的保持系先B、天B、盟B、龙特甫B和桂B中。结果表明,获得稳定的单抗性基因导入系1436份和双抗性基因聚合系144份。人工接种鉴定结果显示,Xa23导入系和Xa23Bph3聚合系对抗稻白叶枯水平达到中抗和接近高抗的水平(1.1～3.0级),Bph3导入系和Xa23Bph3聚合系抗褐飞虱水平达中抗到抗的级别(3.2～4.0级)。农艺性状分析显示多数抗性基因聚合系的株高、剑叶长宽度、每穗粒数、结实率、千粒重等主要农艺性状与受体差异不显著,只有少数聚合系有1～2个性状的差异。SSR标记分析表明抗性基因聚合系的遗传背景回复率达89.6%～97.8%,等位性位点纯合度达95.6%～99.9%。初步证明本研究已成功地获得抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因的聚合系,这些抗性改良保持系具有良好的应用前景,并为建立完善的分子设计育种平台提供了重要育种材料基础。     

节水抗旱稻恢复系的抗褐飞虱分子标记辅助选育及抗性评价

褐飞虱是水稻的主要害虫之一,利用水稻抗褐飞虱基因培育抗虫品种是目前公认最经济有效、环境友好的策略。本研究利用水稻功能基因组已克隆的抗褐飞虱基因,通过分子标记辅助选择和常规回交育种相结合的方法,将抗褐飞虱基因Bph6、Bph9、Bph14和Bph15单独和聚合导入到节水抗旱稻恢复系旱恢3号,获得了一系列含有单基因、双基因、三基因和四基因的改良系。采用标准苗期集团筛选法进行褐飞虱抗性鉴定,评价这些基因在旱恢3号背景下的效应及相互作用。表明单基因改良系中, Bph9的抗性最强,且Bph9 Bph6 Bph15 Bph14;在聚合改良系中,抗性均优于单基因改良系,四基因聚合改良系的抗性最强,不同基因型组合的抗性效应是Bph6+Bph9+Bph14+Bph15Bph6+Bph9 Bph6+Bph9+Bph14 Bph6+Bph9+Bph15 Bph6+Bph14+Bph15 Bph9+Bph14+Bph15 Bph14+Bph15。在自然条件下,改良系与旱恢3号在株高、有效穗和千粒重等农艺性状上差异不显著,其他性状与旱恢3号相仿或略差。本试验表明单独和聚合导入Bph6、Bph9、Bph14和Bph15基因能显著提高节水抗旱稻恢复系的褐飞虱抗性,这4个基因的加性效应明显,可为今后节水抗旱稻抗褐飞虱育种提供理论依据和材料基础。     

利用分子标记辅助选择改良杂交水稻的褐飞虱和稻瘟病抗性

稻瘟病和褐飞虱目前是我国水稻产区最重要的病虫害。汕优63曾经是我国种植面积最大的杂交水稻组合,然而其易感白叶枯病、稻瘟病、褐飞虱和品质等问题导致其近年来在生产上基本没有了面积。本试验利用分子标记辅助选择将水稻抗褐飞虱基因Bph14、Bph15同时导入到汕优63的亲本明恢63和珍汕97B中,以改良汕优63的褐飞虱抗性;同时将抗稻瘟病基因Pi1、Pi2导入到已改良的珍汕97B中,使后者同时获得褐飞虱和稻瘟病抗性。褐飞虱苗期鉴定结果表明:改良的杂交稻(聚合Bph14,Bph15或单基因)的褐飞虱抗性较对照(汕优63)显著提高;穗颈瘟田间自然发病结果也表明:聚合Pi1、Pi2的杂交稻发病率仅为约6%,明显低于对照汕优63(约90%)。田间农艺性状考察也表明改良型杂交稻的主要农艺性状与对照基本一致,产量高于对照或与对照相仿。这些改良组合可以为进一步培育绿色超级稻提供中间材料。     

聚合稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性基因的三系恢复系改良效果的评价

结合分子标记辅助轮回选择和田间鉴定的方法, 将三黄占2号的抗稻瘟病基因Pi-GD-1(t)和Pi-GD-2(t)(分别简称G1和G2)、CBB23中的抗白叶枯病基因Xa23 (简称X)和IR65482-7-216-1-2-B(简称IR65482)的抗褐飞虱基因Bph18(t) (简称B)导入温恢845、温恢117和温恢143等3个中籼恢复系,获得了8个兼抗稻瘟病和褐飞虱聚合系,温恢845-G1-G2-B-4、温恢845-G1-G2-B-5、温恢117-G1-G2-X-B-3、温恢143-G1-G2-B-3、温恢143-G2-X-B-9、温恢143-G2-X-B-10、温恢143-G1-G2-B-11和温恢143-G1-G2-B-37。这些聚合系及其与不育系五丰A的测交种,对稻瘟病和褐飞虱的抗性水平接近或略低于稻瘟病抗性亲本三黄占2号和稻飞虱抗性亲本IR65482。部分改良恢复系如温恢117-G1-G2-X-B-3、温恢143-G2-X-B-9和温恢143-G2-X-B-10及其测交种对白叶枯病表现为抗病或中抗。改良恢复系及其测交种在正常条件下的农艺性状与原始恢复系及其测交种相仿或更优,具有生产应用价值。研究结果表明,Xa23在不同恢复系背景下抗性表达完全,而Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和Bph18(t)对稻瘟病和褐飞虱抗性的改良效果与恢复系的遗传背景有关。     

分子标记辅助选育抗稻瘟病水稻新品种‘铁粳16’

稻瘟病是对水稻生产威胁最大的真菌病害,选育抗病水稻品种是防控该病最经济有效的途径。研究表明,聚合多个抗病基因可提高品种的抗性、拓宽抗谱。本研究以携带抗稻瘟病基因Pib的‘辽粳9234’和携带抗稻瘟病基因Pita的‘铁粳7号’为亲本,利用常规育种技术与分子标记辅助育种技术相结合从后代中鉴定到聚合抗稻瘟病基因Pita和Pib的后代。通过连续3年生产试验和米质分析,鉴定到1个同时具有抗稻瘟病基因Pita和Pib的稳定株系A-3,通过辽宁省水稻品种审定,命名为‘铁粳16’。人工接种结果表明‘铁粳16’较其亲本抗谱宽、抗性强。研究结果证实聚合Pita和Pib可提高水稻品种对稻瘟病的抗性,可为抗病基因聚合育种提供参考。     

分子标记辅助选择抗褐飞虱基因改良桂农占的BPH抗性

本研究通过分子标记辅助选择和连续回交的方法将来源于栽培稻的抗褐飞虱基因Bph3、来源于野生稻的抗褐飞虱基因Bph14和Bph15分别转入到华南高产水稻品种桂农占中,在BC3F3获得了含单个抗性基因的稳定株系和含Bph14和Bph15的稳定株系,其遗传背景与桂农占相似达95%以上。这些株系苗期对褐飞虱的抗性评价表明,在含单个抗性基因的株系中,含Bph3的株系抗性水平最高,含Bph14的最低,而含Bph14和Bph15的株系抗性水平高于含单个基因的株系。对农艺性状的调查发现,含抗性基因的株系与桂农占在抽穗期方面表现出显著差异。在单株产量方面,含抗褐飞虱基因的株系与桂农占没有显著差异。研究结果可为培育抗褐飞虱基因高产水稻品种提供材料。     

培育水稻恢复系抗稻褐飞虱基因导入系和聚合系

稻褐飞虱是水稻的主要虫害之一,培育优良的抗性基因聚合系对于防治稻褐飞虱具有重要的意义.本研究通过回交、分子标记辅助选择和接虫鉴定三者相结合的办法,将抗稻褐飞虱基因Bph3和Bph24(t)分别导入主栽杂交水稻恢复系广恢998、9311、R15、明恢63、R29中,最终获得遗传稳定的Bph3导入系32份和Bph24(t)...     

三个中籼稻骨干恢复系对白叶枯病和褐飞虱抗性改良效果的评价

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法,将抗白叶枯病基因Xa23和抗褐飞虱基因Bph18(t)导入明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系,获得带有Xa23抗性基因纯合的改良恢复系明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和携有抗褐飞虱Bph18(t)基因的蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t),并从蜀恢527/IRBB23 F₁和浙恢7954/IR65482 F₁复交后代中选育出的带有Xa23和Bph18(t)的双基因聚合系浙蜀-Xa23-Bph18(t)。明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对中国和菲律宾的17个白叶枯病菌均表现高抗,蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t)和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对褐飞虱的抗性也达到中抗以上水平。抗性改良恢复系及其与不育系II-32A、沪旱11A的测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿,但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明,抗性基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全,对恢复系白叶枯病改良的效果明显,而抗性基因Bph18(t)对褐飞虱的改良效果与遗传背景有关。对分子标记回交和复交改良恢复系的抗病虫性进行了讨论。     

利用分子标记辅助选育优质香稻新品种‘桂香99’

本研究以优质抗稻瘟病香稻品种‘巴太香占’为母本,高产优质抗稻瘟病品种‘象牙香占’为父本,通过传统田间选育杂交技术与分子标记辅助选择结合,分别利用香味等位基因Badh2-E7的功能标记和广谱抗稻瘟病基因Pi5、Pita、Pi2的功能标记对各分离世代优选的单株材料进行标记检测,并结合香味检测,育成含Pi5、Pita、Pi2的优质香稻新品种‘桂香99’,以满足市场的迫切需求。     

应用分子标记辅助选育抗褐飞虱水稻恢复系

稻褐飞虱是中国长江中下游及南方各省稻区中稻晚熟品种及晚稻品种的主要害虫。培育抗性水稻新品种是防治稻褐飞虱最经济有效的方法。本试验采用分子标记辅助选择和田间接虫鉴定的方法,将Bph14和Bph15基因分别导入到自选恢复系赣恢2688、赣恢4864和中组14中,最终获得遗传稳定的改良恢复系R1、R2和R3。分子标记检测表明三个改良恢复系都携带纯合的抗褐飞虱基因Bph14和Bph15;人工接虫鉴定结果显示,三个改良恢复系R1、R2和R3皆高抗褐飞虱;改良恢复系与4个不育系配制的组合之间抗性存在差异;农艺性状分析显示,株高、穗长、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、结实率以及单穗重共7个农艺性状与受体恢复系差异不显著。证明本研究已成功获得了抗褐飞虱的改良恢复系R1、R2和R3,为选育抗褐飞虱杂交稻提供了重要的育种材料。     

Linkage relationships of some genes for disease and insect resistance and semidwarf stature in rice

Summary Two-way classification of 400 F₃ families from the rice cross IR2153-159-1 x Babawee for plant stature and for resistance to brown planthopper, green leafhopper, and bacterial blight indicated that Glh 3 (dominant gene for resistance to green leafhopper) and bph 4 (recessive gene for resistance to brown planthopper) are linked with a map distance of 34 units. The bph 4 gene also appears to be linked with sd ₁ (recessive gene for semidwarf stature) although the linkage is less strong. However, bph 4 and Xa 4 (dominant gene for bacterial blight resistance) are inherited independently of each other. No segregation for susceptibility was observed among F₃ families of crosses between varieties having Bph 3 and bph 4 genes for resistance to brown planthopper. Apparently, Bph 3 and bph 4 are either allelic or closely linked.     

河北省地方水（陆）稻品种抗病虫性研究

对河北省地方水、陆品种抗两病两虫性进行了鉴定,并在此基础上分析了抗稻瘟病、抗白叶枯、抗褐稻虱、抗白背飞虱品种的分布情况。对抗性频度较高的抗稻瘟病性、抗白叶枯病性从水、陆稻,熟期,不同稻作区等方面作了详细研究。结果表明：抗稻瘟病、白叶枯病品种频度高,分别为45.86%和50.34%,高抗率仅为0.75%和2.05%,抗率分别为24.81%和15.75%;抗褐稻虱、白背飞虱品种频度很低,分别为4.51%和3.34%,高抗褐稻虱品种2个,无抗至高抗白背飞虱品种。抗稻瘟病、白叶枯种质频度和强度均是陆稻高于水稻。纬度、海拔高,气候寒冷的张家口、承德两市稻瘟病抗性强度低;唐山、秦皇岛两市抗性强度高;冀南零星种植亚区抗性强度最高。抗白叶枯病种质分布规律是随着纬度的增加,温热条件的降低呈递减趋势。     

利用花药培养和分子标记选择相结合改良水稻稻瘟病和褐飞虱抗性

保持系川香29B是籼型三系细胞胞质雄性不育保持系,具有配合力高、米质优良、开花习性好且有香味等特点,本研究用我室在前期利用川香29B培育华1971B (Pi1/Pi2)的基础之上,再以华2048B (Bph14/Bph15/Ri1/Pi2)为Bph14、Bph15供体亲本,利用分子标记辅助选择和花药培养相结合的方法对川...     

水稻抗褐飞虱基因及其育种应用研究进展

褐飞虱是危害水稻生产最重要的害虫之一。遏制水稻褐飞虱为害的最安全、有效的措施既利用水稻自身的抗虫性。迄今为止,已经于栽培稻和野生稻中成功鉴定出30个水稻抗褐飞虱基因,其中26个主效抗性基因已被定位,显性基因Bph14已成功克隆,但仅少量主效抗性基因被育种家利用并培育出抗性品种。对褐飞虱的生物型和抗性机理、水稻抗褐飞虱的遗传基础及育种应用研究进行了综述,并就今后的抗性育种研究趋势展开了讨论。     

Studies on linkage relations of genes controlling disease and insect resistance and nature of endosperm in rice

Summary Five hundred F₃ lines derived from the cross TN1/IR2061-464-6 were examined for the nature of endosperm and resistance to bacterial blight, brown planthopper, and grassy stunt. TN1 has non-glutinous endosperm and is susceptible to bacterial blight, grassy stunt, and brown planthopper. IR2061-464-6 has a glutinous endosperm and is homozygous resistant to bacterial blight, grassy stunt, and brown planthopper. The F₃ data fit the 1:2:1 ratio expected for monogenic control of each trait. A two-way classification for all the traits indicated that these four traits are inherited independently. Thus, it should be possible to recombine these four traits in various combinations in rice varieties.     

几个水稻新品种(系)对褐飞虱的抗性评价

【研究目的】评价几个水稻新品种（系）对褐飞虱的抗性。【主要方法】用苗期鉴定、分蘖期蜜露量测定以及田间褐飞虱种群动态调查及测产的方法评价几个水稻新品种（系）对褐飞虱的抗性。【主要结果】从苗期鉴定、分蘖期蜜露量测定以及田间褐飞虱种群动态调查及产量测定的综合结果看出,应用分子标记辅助育种导入了Bph14 和Bph15基因培育的新品系,即沪旱1A/07WH1462、川香29A/07WH644、川香29A/07WH1462、中9A/07WH1462、沪旱1A/07WH644和中9A/07WH644对褐飞虱均存在一定的抗虫性,前三种苗期表现为抗级,后三种苗期表现为中抗;主栽品种珞红3A/610234为感虫,主栽品种两优培九为高感。在整个生育期不追肥、不施用农药的情况下,抗-中抗品系中以中抗品系中9A/07WH1462的667m2产量最高,比主栽品种两优培九的产量高约14.8%。【结论】若进行科学管理水肥,中9A/07WH1462品系的产量会更高,可见中9A/07WH1462抗虫品种具有推广应用前景。     

A dominant gene in rice for resistance to white-backed planthopper and its relationship to other plant characteristics

Summary The inheritance of resistance to white-backed planthopper, Sogatella furcifera Horvath, was investigated in a rice, Oryza sativa L., cultivar N22. Resistance to the white-backed planthopper in the cross IR30×N22 appears to be governed by a single dominant gene-designated Wbph. The classification for various characteristics of 397 F₃ families of the IR30×N22 cross confirmed earlier results about the monogenic dominant control of resistance to brown planthopper, green leafhopper, and bacterial leaf blight, and about the monogenic recessive control of short stature. Additionally, the genes governing plant height and resistance to white-backed planthopper, brown planthopper, green leafhopper, and bacterial leaf blight were found to segregate independently of each other in these 397 F₃ families.