抗稻瘿蚊新基因Gm6在分子标记抗性育种中的应用

 在发现与抗稻瘿蚊的基因Gm6紧密连锁的分子标记的基础上 ,应用分子标记辅助选育 (markeraidedse lection ,MAS)方法 ,成功地选育出抗稻瘿蚊的品系。首先用RAPDOPM0 6标记鉴别和确认大秋其及其衍生品系抗蚊青占、抗蚊 2号、抗蚊 3号、抗蚊 5号、多抗早占等 10个品系含有Gm6基因 ;分别用RG4 76 /AluI和RG4 76 /ScaI标记确定了育种亲本的多态性。 1999年用OPM0 6标记 ,从丰银占 /大秋其F3 家系中 ,鉴定出 15个抗稻瘿蚊的株系 ;2 0 0     

利用分子标记辅助选育抗稻瘿蚊水稻新品系

【目的】通过分子标记辅助选育结合抗性鉴定培育抗稻瘿蚊水稻新品系,为水稻抗虫育种提供新的种质资源。【方法】以广西高抗稻瘿蚊水稻种质GXM-002-1为抗源供体亲本,以优质恢复系R553为受体(轮回亲本),采用杂交、回交,结合分子标记辅助选择方法,选育抗稻瘿蚊水稻新品系。【结果】经分子标记M12-29检测,获得4个稻瘿蚊抗性基因纯合改良株系R553GM-15、R553GM-19、R553GM-31和R553GM-47,其中R553GM-47对稻瘿蚊的抗性达抗水平,其余3个改良株系对稻瘿蚊表现为中抗水平;在农艺性状表现方面,4个改良株系的有效穗数与千粒重均无显著差异(P0.05,下同),在株高、穗长、每穗总粒数、结实率、粒长和粒宽等性状中,至少有1个株系与轮回亲本R553无显著差异。【结论】利用分子标记辅助选择结合抗性鉴定方法,可从高抗稻瘿蚊材料GXM-002-1与高感稻瘿蚊水稻优质恢复系R553杂交后代中筛选出抗稻瘿蚊新品系。     

抗稻瘿蚊和稻瘟病恢复系双抗明占的选育及抗性分析

双抗明占是携带有抗稻瘿蚊基因Gm6的抗蚊青占与多系1号杂交的后代,经多年多点自然诱发鉴定筛选出抗稻瘟病和稻瘿蚊的恢复系,并经分子标记检测具有Gm6基因。双抗明占及其配制的杂交稻经抗稻瘿蚊试验,结果表明:抗蚊青占与双抗明占及其配制的杂交稻组合之间差异不显著,而与没有抗源的恢复系明恢100及其配制的杂交稻组合金优明100之间存在着极显著的差异;双抗明占是三系不育系的强恢复系,用双抗明占配制的杂交稻组合特优明占表现高产、中抗稻瘟病。     

广西高抗稻瘿蚊资源的鉴定及遗传分析

对已发现的2份高抗稻瘿蚊种质资源进行抗性遗传分析。结果表明：2个供试抗源受显性基因控制,可能来源于同一抗性基因;其与多抗1号（含Gm6抗性基因）一样能抗中国的4种生物型,但与Gm6不等位,可能是一种新的抗性基因。     

以三明显性核不育水稻为载体转导水稻抗稻瘿蚊基因Gm6

为研究新的种质资源三明显性核不育水稻在转导水稻抗稻瘿蚊基因Gm6过程中的应用效果,以抗蚊青占为Gm6基因供体亲本,三明显性核不育水稻为载体,采用连续回交结合MAS方法把Gm6基因导入受体亲本元丰B中。结果表明:通过对BC5F1代可育株进行筛选,获得含有纯合Gm6基因株系BSC9246,其指纹图谱与元丰B一致,农艺性状与元丰B相似;以元丰A为细胞质供体,经连续的回交转育育成三系不育系BSC9247,杂种优势与元丰A基本一致。利用该方法转导水稻抗病虫基因可以免去雄,确保每一个杂交世代杂交种子的真实性,该方法高效、易行。     

水稻‘日本晴’T-DNA突变体材料纹枯病抗性资源的筛选

从‘日本晴’水稻T-DNA突变体库中挑选出的2 576个株系,首先利用撒施法进行了水稻纹枯病抗性鉴定,发现多数为高感材料,抗病及中抗株系共有36个,中感株系有180个。再利用牙签嵌入法对初筛选出的发病中感以下的216个株系进行进一步抗性鉴定,发现18个株系抗性表现较好;并在温室中利用微室法对这18个株系进行了进一步抗性鉴定,结果表明株系间抗性差异不显著,但其中14个株系抗性与野生亲本‘日本晴’差异显著(P<0.01)。     

甘薯蔓割病抗性相关SRAP标记的获得

以高抗甘薯蔓割病品种金山57和高感蔓割病甘薯品种新种花为亲本进行杂交,获得F1分离群体,对F1群体进行蔓割病抗性鉴定,从中选出7个高抗和7个高感蔓割病株系构建抗、感池。以抗、感池基因组DNA为模板,用276对SRAP引物组合对其扩增,从中筛选出98对具有多态性的引物组合,再以抗感亲本加抗感池基因组DNA为模板筛选,从98份SRAP引物组合中筛选出33对多态性较好的引物组合。后通过用一组小群体(6个高抗株系和6个高感株系)进一步筛选,最终获得一对与甘薯抗蔓割病连锁的SRAP引物组合a12b8,经过抗感亲本及F1代的进一步验证,认为该标记与甘薯抗蔓割病基因相关。     

分子标记辅助聚合抗褐飞虱基因选育杂交水稻抗性品种初步研究

以携带有bph2NBph3的水稻品系ME1为抗褐飞虱供体亲本,以保持系盟B、先B、天B,不育系RT300、RT181和恢复系R29等6个常用的杂交稻亲本为轮回受体亲本,通过杂交、回交和自交,并结合分子标记辅助选择,将bph2和Bph3基因导入到各杂交稻亲本中。结果6个回交组合在BC2F1代共获得13株双基因杂合株系;结合成型株农艺性状,选取其中6份的BC2F1代自交种子播种进行苗期抗虫鉴定,结果显示,各株系对褐飞虱均表现中抗水平;标记全部309个抗性植株的基因型,共获得21个聚合两个抗性基因的纯合株系。这些纯合材料将可用于组配抗褐飞虱杂交水稻。     

大豆对SMV3号株系的抗性遗传分析

利用高抗东北SMV3号株系的大豆品系95-5383与4个感病品种(系)HB1、铁丰21、Amsoy、williams和抗病品种PI486355配制5个杂交组合,对各组合的F1、F2代接种SMV鉴定抗性.结果表明,95-5383与各感病品种杂交组合的F1代表现为感病,F2群体分离比例为3感(花叶+顶枯)1抗,表明95-5383对SMV3号株系的抗性受一对隐性基因控制.95-5383×PI486355的F2代接种后有感病植株分离,表明二者对SMV3的抗性基因不等位.利用BSA法对95-5383×HB1的F2代进行鉴定,筛选出RAPD引物OPN11在95-5383和抗池扩增出OPN11980片段,在HB1和感池扩增出OPN111070片段,在F1同时扩增出OPN11980和OPN111070.用该引物分析95-5383×HB1的F2个体,共显性的RAPD标记OPN11980/1070与95-5383抗病基因的遗传距离为2.1cM.     

利用InDel分子标记辅助选育辣椒抗黄瓜花叶病毒病种质

黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)是危害中国辣椒生产的第一大病毒,创制抗性育种材料、培育抗性品种是防治CMV最有效的方法.以高抗CMV材料PBC688为母本,与感病甜椒材料G29为父本杂交,通过连续自交获得F6代自交系.利用与抗性基因qCmr2.1紧密连锁的3个InDel分子标记,结合人工接种鉴定和农艺性状调查对109个株系进行筛选.分子标记鉴定结果显示,携带纯合抗性片段的株系有28个,携带纯合感病片段的株系有65个,携带杂合片段的株系有16个,杂合率为14.7％.农艺性状调查结果显示,大部分携带qCmr2.1基因的自交系果实较小,首花节位高,花期和成熟期显著晚于感病材料G29.筛选到1份高抗CMV且农艺性状优良的育种材料H6-223,人工接种鉴定结果显示,21个纯合抗病型对CMV表现为高抗、抗;在14个纯合感病型中,13个株系表现为感病,1个株系表现为中抗;9个杂合型株系的抗病性出现分离,表现为抗、中抗;3个在分子标记间出现重组的自交系中,H6-223表现为高抗,另外2个表现为中抗.由研究结果可以看出,3个InDel分子标记可以辅助创制辣椒抗CMV种质,创制的高抗CMV且农艺性状优良的种质H6-223可进一步用于辣椒抗CMV育种.     

Application of the New Gene Gm6 Against Rice Gall Midge in Resistance Breeding Through PCR-Based Marker Aided Selection

The research results of marker aided selection (MAS) for resistant varieties and lines against rice gall midge Orseolia oryzae Wood-Mason successfully in 1999-2002 were reported in the present paper. The molecular markers linked to the gene Gm6 against rice gall midge were used to select and breed the resistant varieties and lines. The RAPD marker OPM06 was used to verify the existence actually of gene Gm6 in ten developed varieties resistant to gall midge such as Duokang1, Duokang2, Kangwen2, Kangwen3, Kangwen5, Duokangzaozhan, Kangwenqinzhan, which were derived from Daqiuqi. For resistance breeding through PCRbased marker aided selection (MAS), the polymorphisms in the resistant and susceptible parents were identified by RG476/AluⅠ and RG476/ScaⅠ respectively. The RAPD marker OPM06 (1.4 kb) was used to identify 15 new resistance lines from F3 lines of Fengyinzhan1/Daqiuqi in 1999. 21 and 7 resistance lines were selected from F4 and F6 lines of KWQZ/Gui99 (restored line of hybrid rice) using RG476/AluⅠin 2000-2001 respectively. The Gm6 gene was transferred into the restored line of hybrid rice. In 2001-2002, RG214/HhaⅠ and G214/ScaⅠ were used for selecting 11 and 5 resistance lines from F3 lines of KWQZ/IR56 and AXZ/KWQZ successfully. The application of the resistance gene through PCR-based marker aided selection is a new and effective approach in resistance breeding.     

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。     

利用水稻BAC克隆对Gm-2和Gm-6在药用野生稻中的FISH定位

 采用栽培稻遗传图第 4连锁群中与抗稻瘿蚊基因 ,Gm- 6和 Gm- 2等位的 RFL P标记 RG2 14和 RZ5 6 9筛选出来的两个 BAC克隆为探针 ,对药用野生稻进行了荧光原位杂交物理定位。两个 BAC克隆的大小分别为 5 0 kb和86 kb,在 Cot- 1DNA封阻的情况下它们均被定位于药用野生稻第 4染色体长臂 ,与着丝粒百分距为 72 .33± 4.40、77.10± 2 .40 ,信号检出率分别为 6 1.2 %和 5 9.5 %。与此同时 ,用 RG2 14和 RZ5 6 9对药用野生稻进行了杂交 ,它们也被定位于药用野生稻第 4染色体长臂 ,与着丝粒百分距分别为 74.18± 2 .6 2和 78.2 3± 2 .31,信号检出率分别为 8.3%和 9.4%。 BAC克隆的 RFL P标记探针杂交位置几乎一致 ,这表明在栽培稻和野生稻中 RFL P标记 RG2 14和RZ5 6 9都在同一 BAC克隆的大插入片段中 ,药用野生稻与抗性基因 Gm- 6和 Gm- 2同源顺序就在第 4染色体信号出现的相应位置。药用野生稻第 4染色体的确定是根据 Jena等 (1994)和本研究的 RFL P的杂交结果进行的。文中讨论了利用栽培稻 BAC克隆对药用野生稻进行原位杂交物理作图的可行性等问题。     

杂交稻恢复系白叶枯病(Xathonas campestris pv.oryzae)抗性改良研究

利用携有白叶枯病抗性基因 Xa-5,Xa-7的抗源 DV_(85)衍生而来、但经济性状明显改善的 TD-1、TD-2为抗病供体亲本,与对白叶枯病感染的杂交稻优良恢复系明恢63杂交,在对目标性状——抗白叶枯病持性的强烈选择压下,与轮回亲本回交2次。然后自交,以便于其它有利基因重组,通过按产量与抗性进行鉴定与选择,目前所选育的抗18、抗21、抗25用白叶枯病强菌株浙173接种为高抗(HR),且抗病性状在与感病不育系配组的杂种 F_1中呈完全显性表达。这此抗系与珍汕97A 杂交的 F_1杂种农艺性状都近似于汕优63——珍汕97A/明恢63,在江、皖、豫、鄂等白叶枯病病区的杂交稻生产上有应用前景。再继续回交1～2次,可望获得进行白叶枯病抗性研究的近等基因系遗材料。     

水稻抗稻瘿蚊遗传育种研究进展

稻瘿蚊是亚州稻区主要害虫之一 ,采用抗虫品种进行防治是最理想的办法 ,而抗稻瘿蚊品种的收集和鉴定、抗虫机制的研究、抗性的遗传分析和抗性基因的分子标记定位等方面研究对抗稻瘿蚊品种的选育和应用具有十分重要的意义 .本文就上述几方面的研究现状作一概述 ,并指出了抗稻瘿蚊遗传育种存在的问题和对策     

稻瘿蚊的饲养研究

[目的]探讨稻瘿蚊的饲养。[方法]介绍了稻瘿蚊的形态特征、生活习性、饲养方法和抗性鉴定。[结果]可使用TN1作为饲料饲养稻瘿蚊,在饲养过程中要注意喷水保湿,注意防鼠、稻飞虱、蚂蚁、蜘蛛等的为害,可通过隔水法防治老鼠和蚂蚁,自来水冲洗法防治稻飞虱,捕杀法防治蜘蛛。[结论]为进一步研究稻瘿蚊提供了参考。     

粳稻转基因恢复系的研究

利用基因枪转化法将抗除草剂的bar基因和抗二化螟的SCK(修饰后的CpTI)基因导入到优质粳稻恢复系超优一号中。经对转基因植株进行分子检测,表明外源基因已整合到水稻基因组中;经田间除草剂抗性检测和二化螟接种鉴定,表明转基因稳定株系直到T6仍表现高抗除草剂且没有分离,说明bar基因能稳定遗传并高效表达;转基因恢复系与非转基因恢复系相比,抗虫性有所提高,但提高程度在株系间有差异。经对转基因恢复系所配杂交组合进行除草剂检测和优势测定,表明转基因杂交稻也高抗除草剂,且F1全部正常结实,结实率达80%以上,并具很强的杂种优势,说明亲本抗性基因通过制种已转移到F1中并得到高效表达,同时说明外源基因的导入没有改变原受体的优良性状;经对部分转基因杂交稻进行纯度鉴定,表明秧田喷施除草剂后,本田的不育株率和杂株率明显降低,特别是两系杂交稻效果更明显。     

转基因水稻恢复系对其杂种F1主要农艺性状的影响

用8个转抗真菌蛋白基因恢复系,与3个不育系按8×3不完全双列杂交配制24个组合,分析了转基因恢复系对其杂种F1主要农艺性状的影响。结果表明:转基因恢复系在10个研究性状中均对杂种F1存在极显著效应;转基因恢复系所配杂种F1优势普遍存在,但组合间和性状间有所变化,不同受体亲本的转基因恢复系对杂种F1的优势效应也存在一定差异;杂种F1的株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、有效穗数及千粒重与转基因恢复系对应性状呈极显著或显著正相关,而穗实粒数和结实率与恢复系关系甚微,对转基因恢复系主要农艺性状的合理选择可提高其杂种F1的遗传选育效率。