抗稻瘟病基因Pi9的STS连锁标记开发及在分子标记辅助育种中的应用

 利用带有广谱抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75 1 127作为抗病基因供体亲本,用于扬稻6号和R6547抗病性的回交育种。通过比较75 1 127、扬稻6号和日本晴的Pi9基因位点的DNA序列,开发出了与Pi9基因紧密连锁的共显性STS（序列标记位点）标记PB9 1,用于Pi9基因的分子标记辅助选择。结合田间农艺性状选择和分子标记辅助选择,培育出8个Pi9基因纯合的回交后代株系。其中,具有扬稻6号和R6547遗传背景的株系各4个。经湖北恩施和宜昌的病圃鉴定,携带有抗病基因株系的稻瘟病抗性水平较受体品种扬稻6号和R6547有不同程度的提高。具有R6547遗传背景的株系08C893配制的杂交组合在上述病区的抗性表现也明显优于对照品种扬两优6号。上述结果说明,共显性标记PB9 1在Pi9抗稻瘟病基因分子标记辅助育种中具有应用价值,并且Pi9基因作为稻瘟病抗源之一可以在湖北稻区进行有效利用。     

抗稻瘟病Pi2/9/z-t基因特异性分子标记的开发

通过对已克隆的抗稻瘟病基因Pi2、Pi9以及Piz-t进行序列比对,寻找各自特异的核苷酸差异,成功开发了基于PCR技术以及电泳检测技术的Pi2/Pi9/Piz-t以及Piz-t的基因特异性分子标记,能有效地将Pi2/Pi9/Piz-t与该位点上的其他抗性等位基因及感病等位基因区分开,这为分子标记辅助育种及抗病基因聚合提供有效的分子标记。用Pi2/Pi9/Pizt基因特异性分子标记对来自全国各稻区的共101份水稻品种和育种亲本进行分子检测,结果发现,除2个品种检测到Piz-t带型之外,大部分水稻品种不携带这3个抗性基因,这为有目的地开展品种的抗性改良提供了重要的参考信息。     

水稻Pi9基因序列标记的开发及其抗瘟育种应用

利用广谱抗稻瘟病基因Pi9的3'UTR序列设计特异DNA标记pi9utr,通过分子标记辅助选择和连续回交育种实践,改良7份籼稻亲本(316B、金23B、R207、R228、R288、R389、明恢86)的稻瘟病抗性。结果表明:pi9utr是一个高效显性分子标记,除R207外,在其余6份受体亲本与Pi9供体亲本75-1-127间均存在明显而稳定的多态;在室内接种后的316B×75-1-127 BC4F1群体和R288×775-1-127 BC6F1群体中随机取样,进行稻瘟病抗性表型和基因型鉴定及Pi9基因表达分析,证明pi9utr对两个组合回交后代个体的抗病性辅助选择效率均为100%,且在所有抗病单株中均能检测到Pi9基因的高效表达,在所有感病单株中均没有检测到Pi9基因的表达。利用pi9utr在回交世代中的连续辅助选择,获得了3个组合的BC4F1及3个组合的BC6F2代群体,为选育抗稻瘟病新品种打下了基础。     

水稻广谱抗瘟基因Pigm紧密连锁分子标记开发及其育种应用

根据广谱抗瘟基因Pigm精细定位结果,筛选获得共显性InDel标记DG-3在Pigm基因供体亲本谷梅4号与9个籼稻受体亲本之间存在明显且稳定的多态性。在T98B×谷梅4号和R640×谷梅4号2个组合的BC1F1群体中随机取单株进行稻瘟病抗性表型及基因型分析,结果表明,无论是田间病圃鉴定,还是室内接种鉴定,分子标记DG-3对这2个组合回交群体的抗稻瘟病表型选择效率达95%以上,说明DG-3与Pigm基因紧密连锁。在此基础上,采用分子标记辅助选择与回交育种相结合的方法,利用DG-3在9个组合的回交群体中选择含有目的基因的单株分别与相应轮回亲本逐代回交,分别获得了9个组合的BC3F1群体,为进一步连续回交定向改良轮回亲本的稻瘟病抗性奠定了基础。     

具抗稻瘟病基因Pi25杂交稻恢复系的分子标记辅助选育

 从组合中156/谷梅2号所衍生的重组自交系群体中选择携带抗稻瘟病基因Pi25的3个株系,分别与高产恢复系9308和3 11配组,通过单粒传法获得的6个F6重组自交系群体用于研究。在Pi25先前定位的遗传图谱上,新增加与该基因紧密连锁的分子标记RM3330和A7,并结合RM3330和A7分子标记辅助选择的结果,共筛选到了109个Pi25基因纯合的株系。用现有的与恢复基因连锁的标记对这109个株系进行二次筛选,最终获得20个Pi25基因和恢复基因均纯合的株系。对育性恢复力鉴定试验表明,选育出的抗病恢复系具有较好的恢复能力,并已应用于育种实践;人工稻瘟病接种试验证实,所用标记不同,分子标记辅助选择的效率差异显著,单个标记辅助选择符合率均不高,而采用目标基因两侧连锁的标记同时进行辅助选择,则可以明显提高分子标记辅助选择符合率。     

应用分子标记辅助选择培育抗稻瘟病恢复系R153

稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一.培育抗稻瘟病的水稻品种是减少因病害损失的有效方法.本研究以携带稻瘟病抗性等位基因Pi25的品系BL108为供体、恢复系恢11-32为受体,应用该抗性基因的连锁标记Si13070C和功能标记CAP3/BglⅡ进行分子标记辅助选择,培育出携带Pi25抗性等位基因的恢复系R153,经福建省上...     

SSR分子标记在稻瘟病抗性育种中的应用

稻瘟病俗称水稻癌症,每年都造成严重损失。实践证明,发展抗性育种是解决这一问题最有效的方法之一。SSR分子标记为辅助选育抗稻瘟病水稻新品种和抗性鉴定提供了新的方法和手段。阐述了SSR分子标记在水稻遗传连锁图谱构建、稻瘟病抗性基因定位、稻瘟病菌危害研究、分子标记辅助育种当中的应用,以为以后的研究奠定基础。     

分子标记辅助选择Pi9基因改良水稻不育系桃农1A稻瘟病抗性

以籼稻品系75-1-127为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系桃农1B及其不育系桃农1A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性InDel标记CoInDF₁R₂开展MAS回交育种以定向改良桃农1A稻瘟病抗性。分子标记CoInDF₁R₂在75-1-127基因组中扩增出1条大小为354 bp的条带,而在桃农1B和桃农1A基因组中扩增条带大小约为470 bp。分别以75-1-127与CO39作为抗病对照与感病对照进行室内人工接种,得到桃农1A、桃农1B及其改良不育系和保持系的抗菌谱,结果显示,75-1-127的抗性频率为86.67%,桃农1A与桃农1B的抗性频率均为6.67%,而改良不育系桃农1A-Pi9及其保持系桃农1B-Pi9的抗性频率同75-1-127,且田间病圃表现高抗苗瘟。经田间不育特性、农艺性状与产量结构调查分析,育成1个高抗稻瘟病、不育性彻底且稳定、柱头外露率高、包颈粒率低、农艺产量性状优良的新不育系桃农1A-Pi9-1及其配套保持系桃农1B-Pi9-1,实现了桃农1A稻瘟病抗...     

分子标记辅助育种在水稻育种中的应用

介绍了几种常用的分子标记辅助育种技术及其特点,对分子标记辅助技术在水稻主基因、抗病虫基因的转移和聚合、QTI．改良和杂交育种等方面的应用进行了综述。     

分子标记辅助选择培育抗稻瘟病恢复系R1198

通过有限回交、自交,并结合分子标记辅助选择,将广谱抗稻瘟病种质H4的一个主效抗病基因Pi46(t)转育到强恢复系广恢998中,从BC2F4代群体中选育到一个株叶型较好的单株,命名为R1198。分析结果表明,R1198比广恢998的抗谱明显拓宽,两者农艺性状大体接近,但仍存在一定的差异。     

利用分子标记技术聚合3个稻瘟病基因改良金23B的稻瘟病抗性

以C101LAC和C101A51为稻瘟病抗性基因的供体亲本,金23B为受体亲本,通过杂交、复交及一次回交,在分离世代,利用分子标记辅助选择技术结合特异稻瘟病菌株接种鉴定和农艺性状筛选,获得6个导入Pi 1、Pi 2和Pi 33基因的金23B导入系,其中导入系W1对稻瘟病的抗病频率为96.7%,明显高于携带单个基因的C104LAC（Pi 1）、C101A51（Pi 2）和北京糯（Pi 33）。基因聚合后抗病频率提高,说明基因聚合是培育稻瘟病持久抗性的有效方法之一。     

Marker-Assisted Introgression of Quantitative Resistance Gene pi21 Confers Broad Spectrum Resistance to Rice Blast

The quantitative resistance gene pi21 from Sensho was introgressed to an indica breeding line IR63307-4B-13-2, a pyramiding line IRBB4/5/13/21, and a tropical japonica line Kinandang Patong by marker-assisted backcrossing. A total of 192 improved lines at the BC_4F_3 and BC_4F_4 generations were developed and confirmed to have the gene introgression via genotyping using a pi21-specific In Del marker. Thirteen randomly selected improved lines, representing all the three genetic backgrounds, demonstrated resistance against leaf blast composites in the field and a broader spectrum resistance against individual isolates compared to the recurrent parents in the glasshouse. Specifically, the tested lines exhibited pi21-acquired resistance against 11 leaf blast isolates that elicited susceptible reactions from the recurrent parents. All the tested lines maintained a comparative heading date, and similar or improved panicle length, number of primary branches per panicle and number of total grains per panicle relative to the recurrent parents. The physical grain characteristics of the recurrent parents were also maintained in the 13 lines tested, although variability in the amylose content and chalkiness degree was observed. The successful marker-assisted introgression of pi21 in diverse genetic backgrounds and the resulting broader spectrum resistance of improved lines against leaf blast indicate the potential of pi21 for deployment in cultivars grown across other rice growing regions in Asia.     

通过分子标记辅助选择技术选育携有水稻白叶枯病抗性基因Xa23的水稻株系

 通过杂交和分子标记辅助选择技术,将亲本材料18113携有的水稻白叶枯病抗病基因Xa23导入亚种间恢复系H705和优质恢复系H706。利用EST标记C189检测目的基因,在18113/H705 F3和18113/H706 F3株系中,分别获得71和52份携有Xa23纯合基因型恢复系。采用水稻白叶枯病Ⅳ型小种代表菌株浙173进行剪叶接种,分别鉴定出61和44份抗病株系,它们的分子标记辅助选择准确率分别为85.92%和84.61%。研究结果表明,C189是检测Xa23基因的有效分子标记之一,不过,其假阳性的几率高于理论交换率的现象还有待于进一步研究。     

Improving Blast Resistance of a Thermo-Sensitive Genic Male Sterile Rice Line GD-8S by Molecular Marker-Assisted Selection

The broad-spectrum blast resistance gene Pi-1, from donor line BL122, was introduced into a thermo-sensitive genic male sterile rice line GD-8S, which possessed good grain quality but high susceptibility to rice blast, by using backcross breeding and molecular marker-assisted selection. Five elite improved male sterile lines, RGD8S-1, RGD8S-2, RGD8S-3, RGD8S-4 and RGD8S-5, were selected based on the results of molecular marker analysis, spikelet sterility, recovery rate of genetic background and agronomic traits. Thirty-three representative blast isolates collected from Guangdong Province,China were used to inoculate the improved lines and the original line GD-8S artificially. The resistance frequencies of the improved lines ranged from 76.47% to 100%, much higher than that of the original line GD-8S (9.09%). On the agronomic characters, there were no significant differences between the improved lines and GD-8S except for flag leaf length and panicle number per plant. The improved lines could be used for breeding hybrid rice with high blast resistance.     

Breeding Rice Restorer Lines with High Resistance to Bacterial Blight by Using Molecular Marker-Assisted Selection

Rice bacterial blight, one of the major diseases of rice caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo, jeopardizes rice diversely. It causes leaf wilting, affects photosynthesis and reduces 1000-grain weight and generally results in yield loss by 20-30 pe…