高原两系杂交稻抗瘟性育种对策

 针对云南的立体稻作生态环境,导致了稻瘟病发病轻重及生理小种差异较大,对两系杂交稻抗瘟性要求较高,为此我们提出培育多系品种。以优良的两系杂交稻恢复系为公共轮回亲本,与多个抗源亲本杂交、回交,转育成具有不同抗性遗传背景的系列恢复系（简称多系）,再经测配筛选,配制出具有不同抗病基因的系列两系杂交组合应用于生产,实现抗性多样化。     

利用分子标记辅助选择改良不育系03S的稻瘟病抗性

为提高优质籼型光温敏核两系不育系03S的稻瘟病抗性,以03S为受体,以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi-9的材料75-1-127为供体,采用杂交、多次回交和自交的方法以及利用分子标记辅助选择技术将Pi-9基因导入03S中。通过抗性基因的室内分子检测,结合稻瘟病病区抗性鉴定、人工接种鉴定、不育系育性镜检以及田间农艺性状和开花习性表现,筛选获得了4个03S改良株系03SR-1、03SR-2、03SR-3和03SR-4。抗性鉴定结果表明,改良株系对稻瘟病叶瘟和穗瘟的抗性明显增强。育性镜检花粉不育率均在99.6%以上。农艺性状和开花习性分析表明:除每株穗数和剑叶长外,改良不育系的其他农艺性状和开花习性与对照03S无显著差异。这些改良不育系可用于进一步选育抗稻瘟病的优良杂交组合。     

分子标记辅助选育抗褐飞虱和抗稻瘟病的水稻恢复系

【目的】通过分子标记辅助选择培育兼抗褐飞虱和稻瘟病的水稻新恢复系,为杂交水稻抗病虫害育种提供新的种质资源。【方法】利用常规回交育种、分子标记辅助选择和抗病虫鉴定相结合的手段,将广谱高抗稻瘟病基因Pi9导入携带抗稻褐飞虱基因Bph14和Bph15的优良恢复系桂恢1561中。【结果】在BC_2F_3中检测到17个株系聚合了Bph14、Bph15和Pi9的纯合基因,其中GH18-1、GH18-7、GH18-10和GH18-18等4个株系农艺性状与轮回亲本桂恢1561相似,褐飞虱及稻瘟病抗性均达到抗级水平。【结论】通过常规的回交选育、分子标记和抗性鉴定相结合的方法,筛选获得4份聚合了褐飞虱抗性基因(Bph14、Bph15)和抗稻瘟病基因Pi9的抗性水稻中间材料,为选育新的双抗病虫害水稻恢复系提供种质资源。     

水稻抗稻瘟病基因分子检测及抗性评价

为预防单一稻瘟病基因抗性容易丧失,培育持久性抗稻瘟病水稻新品种,本研究利用4份保持系、6份恢复系和3份常规稻品种为受体亲本,以75-1-127(含有稻瘟病基因Pi9)和U19(含有抗稻瘟病基因Pi25)为供体亲本,经过多代选择,获得了48份田间高代材料。叶瘟抗性鉴定结果表明,48份高代株系材料中5份表现抗,25份表现为中抗,其余均表现为中感及以上。分子标记辅助选择结果表明,19份高代株系含有抗稻瘟病基因Pi9,5份含有抗稻瘟病基因Pi25。     

抗稻瘟病优质籼型水稻不育系青A选育及应用

[目的]培育抗稻瘟病优质水稻不育系并组配选育抗稻瘟病优质杂交稻品种,为广西水稻安全生产提供品种更新换代保障.[方法]以抗稻瘟病优质水稻材料桂2为亲本,与汕B×博B后代杂交并复交,制保后再与博A回交选育成籼型水稻不育系青A,并与恢复系配组选育抗稻瘟病优质杂交稻品种.[结果]青A稻瘟病抗性1~3级,整精米率58.5%,粒长5.4 mm,长宽比3.0,垩白粒率4%,垩白度0.5%,透明度2级,碱消值6.3,胶稠度68 mm,直链淀粉25.1%,花粉不育度100.000%.采用青A组配的杂交稻组合具有高产、优质和抗性好等特点.[结论]青A为稻瘟病抗性强、稻米品质优、花粉败育彻底、育性稳定、开花习性好、农艺性状优良和配合力好的不育系,与不同熟期恢复系配组的杂种呈感温性,其杂交组合在应用推广中表现适应性广、高产性强、米质优和田间稻瘟病抗性强.     

分子标记辅助聚合基因Pi1和Pi2改良红色特种籼稻稻瘟病抗性研究

红色特种籼稻是一种极其珍贵的特色稻米资源,稻瘟病是红色特种籼稻的主要病害,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效途径。以含广谱稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2的BL122为供体,红色特种籼稻桂红一号为受体,通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择,将Pi1和Pi2基因导入红色特种籼稻桂红一号中,获得了携带2个抗性基因的高抗稻瘟病改良材料。对BC3F3代材料进行了苗期和成熟期稻瘟病抗性鉴定,结果表明,携带2个抗性基因的目标株系抗性均达到抗以上水平,部分株系达到高抗水平,稻瘟病抗性显著高于轮回亲本。统计分析表明,BC3F3改良材料与对照相比,有效穗数和理论产量显著增加,而在其他农艺性状方面无显著差异。通过分子标记辅助选择获得的改良材料为红色特种籼稻的抗稻瘟病育种创制了新的种质资源。     

水稻骨干恢复系川恢907抗稻瘟病基因聚合与精准改良

【目的】精准改良骨干恢复系川恢907稻瘟病抗性,为培育抗稻瘟病杂交水稻新品种提供优良恢复系。【方法】本文通过多代回交与分子标记辅助选择技术相结合,以五山丝苗为抗稻瘟病基因Pi2供体,精准改良骨干恢复系川恢907(含有抗稻瘟病基因Pik和Pita)的稻瘟病抗性。【结果】经T检验,改良后聚合了Pi2、Pik和Pita 3个抗稻瘟病基因的新川恢907与原始材料间的主要农艺性状无显著差异;基于NY/T 1433-2014中48对SSR引物对其进行指纹图谱鉴定,二者之间无差异;经稻瘟病病圃田间抗性鉴定,新川恢907稻瘟病叶瘟1级、颈瘟1级,综合抗病指数1.0,抗稻瘟病。【结论】通过抗病基因聚合,显著提高了川恢907的稻瘟病抗性,保持了川恢907的原有优良特性。     

利用分子标记辅助选择培育抗稻瘟病粳稻新品系

以华130B为稻瘟病抗性基因的供体、圣稻15为受体,通过回交转育结合分子标记辅助选择,选育出综合性状优良的Pi1单基因株系4个、Pi2单基因株系3个、Pi1和Pi2双基因聚合系3个。稻瘟病田间抗性自然鉴定结果表明,单基因系抗级为3级,表现为中抗;双基因聚合系抗级为1级,表现为高抗;而对照圣稻15抗级为7级,表现为高感。说明通过分子标记辅助选择转育Pi1和Pi2基因能显著提高水稻稻瘟病抗性,同时表明双基因聚合系抗性明显好于单基因系。     

回交导入系稻瘟病抗性鉴定评价与分子检测分析

【目的】通过对回交导入系进行稻瘟病抗性鉴定评价和分子检测,可以为水稻抗病育种和基础研究提供优质亲本和理论证据。【方法】利用优良杂交稻恢复系测253和桂649为轮回亲本,分别与3个水稻品种进行杂交、回交,构建了6个回交导入系群体。然后,采取自然诱发和人工接种方式对导入系进行稻瘟病鉴定评价,并结合分子标记技术检测导入系群体等位基因的分布频率。【结果】鉴定评价出抗穗颈瘟导入系68个,其中兼抗苗叶瘟的导入系有21个。最终筛选出广谱、高抗稻瘟病的优良恢复系4个。另外,卡方检测发现,由于稻瘟病抗性的定向选择,导入系选择群体在染色体5个位点上的等位基因发生了偏分离。【结论】回交导入系可以成为高效挖掘水稻优异基因资源以及培育优良水稻新品种的理想平台。     

长粒、抗病杂交水稻恢复系福恢7076的选育与应用

【目的】福建稻区稻瘟病多发,快速高效培育稻瘟病抗性较强的新品系,使其适应不断发生变异的稻瘟病菌生理小种,从而保持水稻主栽品种的抗瘟性,可为高效培育新品种奠定基础。【方法】于2008年,对农艺性状优良但抗稻瘟病性较弱的强恢复系(航2号)进行EMS(ems mutagenesis,甲基磺酸乙酯)化学诱变,经过多年多点不同生态区的定向培育,并结合抗瘟性鉴定,筛选具有目标性状的新恢复系。【结果】于2012年选育出籼型恢复系福恢7076。福恢7076既保持了航2号广亲和性、强恢复力、高配合力的优良特点,同时在品质和产量等方面均较航2号有所改善,稻瘟病抗性表现为中抗(MR)。用福恢7076与赣香A配组的杂交水稻新组合赣优7076,参加2015–2016年云南省杂交籼稻品种试验,两年平均产量为10 711.5 kg·hm-2,比对照品种F优498增产3.24%,增产点率68.42%,2017年通过云南省农作物品种审定委员会审定(滇审稻2017009)。【结论】对农艺性状优良但抗稻瘟病性较弱的强恢复系(航2号)进行EMS化学诱变后,经过多年多点不同生态区的定向培育,再通过在稻瘟病多发稻区的筛选,加速了自然选择的过程,相比于长期的自然选择,可以更快地获得即具备亲本优良性状又具备稻瘟病抗性的新恢复系。     

水稻抗稻瘟病基因Pi1和Pi2聚合系的获得及其抗性评价

[目的]获得水稻抗稻瘟病基因Pi1和Pi2聚合系,并对其进行抗性评价。[方法]以GD-7为稻瘟病抗性基因供体,扬稻6号为受体,通过回交转育结合分子标记辅助选择,选育出10个Pi1基因和Pi2基因双基因纯合且农艺性状优良的水稻新品系,在湖北省水稻品种区域试验的稻瘟病抗性鉴定点恩施和宜昌分别对这些品系的稻瘟病抗性进行了田间鉴定。[结果]这些品系的抗性综合指数在0.8~2.0,抗级为1,表现为抗,而受体亲本扬稻6号的抗性综合指数分别为8.8和8.5,抗级为9,表现为高感,其中一个品系R587与不育系广占63S配制的杂交组合的抗性综合指数分别为2.5和3.5,抗级为3,表现为中抗,而对照扬两优6号的抗性综合指数分别为7.9和8.2,抗级为9,表现为高感。[结论]通过分子标记辅助选择聚合Pi1基因和Pi2基因能显著提高聚合系及其相应杂交组合的稻瘟病抗性。     

利用MAS技术培育水稻多抗、优质强恢复系桂恢663

【目的】培育新的兼抗稻瘟病、白叶枯病和细菌性条斑病,且米质较优的水稻强恢复系,为选育抗病、高产、优质的杂交稻组合提供良好的亲本材料。【方法】以抗稻瘟病品种合丰占为母本,与抗白叶枯病品系粤泰占杂交,通过分子标记辅助选择(MAS),获得多个抗病基因聚合的优良单株,再经过多代自交选育,并进行田间抗性及米质鉴定、农艺性状考察及恢复力测试。【结果】培育出聚合了抗稻瘟病基因Pi-ta、Pib、Pi54和抗白叶枯病兼抗细条病基因xa5的多抗、优质强恢复系桂恢663。桂恢663对白叶枯Ⅳ型菌和强毒Ⅴ型菌表现为抗,对广西细条病优势菌株JZ-8表现为抗,对14个稻瘟病菌株,有12个达到1级抗性。桂恢663除直链淀粉含量偏低外,其余6个主要米质指标均达到国标2级标准,其与丰田1A所配抗病、高产、优质组合丰田优663通过广西品种审定。桂恢663和丰田优663谷粒具有香味。【结论】桂恢663兼抗稻瘟病、白叶枯病和细条病,且恢复力强、米质较优具有香味,是组配抗病、高产、优质杂交组合的优良亲本,同时为水稻提供重要遗传基础材料。     

分子标记辅助选育甘蓝型油菜抗磺酰脲类除草剂恢复系

选育抗磺酰脲类除草剂的甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育(polima cytoplasmic male sterility,pol CMS)恢复系,为培育抗除草剂pol CMS "三系"杂交种打下基础。以甘蓝型油菜pol CMS恢复系2350C为母本与抗磺酰脲类除草剂油菜M342杂交,利用苯磺隆除草剂在F2分离群体中筛选抗性单株,采用分子标记辅助选择纯合抗性植株并与pol CMS不育系测交,鉴定携带纯合pol CMS恢复基因的单株,经过多代自交成功选育了抗除草剂的pol CMS恢复系18Z363,利用18Z363配制的抗除草剂pol CMS "三系"组合中有1个比对照品种油研50增产3. 85%、2个组合与对照产量持平,表明该恢复系具有一定的配制高产组合的潜力。     

优质水稻三系不育系贵丰302A的选育与应用

为了加强优质、抗病水稻不育系的选育和利用，本研究育成了一个优质三系籼稻不育系贵丰302A,并于2020年通过贵州省农作物品种审定委员会田间技术鉴定。首先，选用中抗稻瘟病保持系材料贵丰106B与优质育种材料10H896(内2B/资100B)杂交；然后，在F₄代选择农艺性状优良的单株作为父本，以成丰A为母本杂交导入细胞质雄性不育的质源；最后经8代连续套袋回交，选中一个米质和农艺性状优异的株系，将其命名为贵丰302A。该不育系具有不育性稳定、优质、可恢复性好、杂种优势强等优点，与生产上应用的恢复系进行配组，组配的多个优质稻新组合在贵州省水稻品种区域试验中表现优良。本研究结果为贵州省水稻不育系抗性和品质性状的遗传改良提供了基础材料。     

利用分子标记辅助选择改良蜀恢527对白叶枯病的抗性

分子标记辅助选择可快速实现对目标基因的准确选择,为分子育种提供有效工具。以杂交水稻恢复系蜀恢527为受体亲本,以携带抗白叶枯病抗性基因Xa23的IRBBL23为供体亲本,利用杂交、回交育种结合分子标记辅助选择的方法,将广谱持久抗白叶枯病基因Xa23导入到优良恢复系蜀恢527中,获得22份含有Xa23基因的改良株系。用白叶枯病菌致病菌系P6接种改良株系,筛选出1份高抗白叶枯病的新恢复系R527-Xa23。进一步考察R527-Xa23与不育系谷A、Ⅱ-32A和特丰A配制杂交组合的农艺性状,结果显示R527-Xa23与蜀恢R527的组合,在穗长、每株穗数、结实率和千粒重等相关农艺性状上相似,表明该恢复系R527-Xa23在培育白叶枯病抗性杂交水稻组合上具有广阔的应用前景。     

高产抗病杂交水稻聚两优636的选育

利用明恢63与籼粳交中间材料8L124杂交,对后代入选优良株系经多年多点进行抗瘟性鉴定、测交、筛选和逐代稳定,育成强恢复系福恢636与两系不育系RGD-7S配组,培育出两系中籼杂交稻新品种聚两优636。该品种具有群体整齐,穗大粒多、丰产性好、适应性广、抗稻瘟病等特点,2014年6月通过福建省农作物品种审定委员会审定(闽审稻2014013)。     

两系杂交稻新组合Y两优7238的选育及制种关键技术

肇庆市农业科学研究所与中国种子集团有限公司共同选用优质常规水稻品种五山油占和抗稻瘟病恢复系R238进行杂交选育出恢复系R7238,再利用光温敏核不育系Y58S与恢复系R7238选配出两系杂交稻新组合Y两优7238。该组合比对照增产达极显著水平,米质达省标优质三级,中抗稻瘟病和中感白叶枯病,一定程度上解决了杂交水稻组合在高产、抗病和优质三方面相结合的技术难题,于2012年6月通过广东省农作物品种审定。介绍了Y两优7238的选育过程、品种主要特征特性和高产制种关键技术。     

利用分子标记辅助选择改良水稻恢复系R997对稻瘟病的抗性

为了改良优良水稻(Oryza.sativa L.)恢复系对稻瘟病的抗性,以含广谱抗稻瘟病基因Pi9的C12为供体,襄阳市农业科学院自主选育的杂交稻父本R997为受体,通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择(MAS),将Pi9基因导入到R997中,经大田筛选出综合性状较好的恢复系单株123个。经过苗瘟和穗颈瘟人工接种鉴定,最后选择携带Pi9抗病基因且大田抗性表现较好的13个改良新材料用于进一步的杂交组合测配,以期选育出综合抗性强的新品种。     

转基因杂交稻的抗性表达及其综合性状分析

通过对7个由粳稻转基因恢复系7个稳定株系(含有抗除草剂basta的bar基因和抗二化螟的SCK基因)与3个不育系(341A、1187A、早花二A)配制的杂交组合进行田间抗性检测及综合性状分析,得知杂交种F1喷施0.2%除草剂basta,表现与父本一致,生长正常,高抗除草剂,表明转基因恢复系的抗性基因在杂交种F1代得到高效表达;7个组合全部正常结实,正常成熟,F1结实率在88%以上,表明转基因恢复系具有很高的配合力和很强的恢复度;杂交稻小区产量显著高于父本及对照,表明转基因恢复系所配组合具有很强的杂种优势。     

利用分子标记辅助选择改良闽恢3301稻瘟病抗性

[目的]改良三系杂交籼稻强势恢复系闽恢3301的稻瘟病抗性,以提高其在生产中的应用价值.[方法]以75-1-127和C101A51为稻瘟病主效基因Pi9和Pi2的供体亲本,以闽恢3301为受体亲本,通过杂交、多代回交和自交,结合分子标记辅助选择和田间选择的方法,将供体亲本的Pi9和Pi2基因导入闽恢3301中,改良其稻瘟病抗性.利用21个福建近年流行的稻瘟菌菌株及其混合菌液对闽恢3301改良系进行人工接种抗性鉴定,并连续两年在上杭茶地病圃进行田间自然诱发抗性鉴定.将闽恢3301改良系和闽恢3301分别与三系不育系荟丰A和广8A及两系不育系GRD-7S进行测配,考察其农艺性状,以闽恢3301为父本的杂交组合为对照.[结果]通过利用Pi2/9分子标记对抗病基因进行跟踪选择,最终获得含Pi9和Pi2的闽恢3301改良系(闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2)各20份.除闽恢3301-Pi9对SH17004菌株表现为中感外,闽恢3301-Pi9对其他20个稻瘟病菌株及于2016和2017年在田间自然诱发鉴定中均表现出抗病,且闽恢3301-Pi2对21个稻瘟病菌株及于2016和2017年在田间自然诱发鉴定中均表现出抗病或高抗,二者抗性达到甚至超过两供体亲本75-1-127和C101A51的抗性水平,但闽恢3301对7个稻瘟病菌株表现感病,对1个菌株表现中感,对其他菌株则表现中抗或抗病,且田间自然诱发鉴定中均表现高感,说明闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2抗性水平得到有效提高.除RGD-7S×闽恢3301-Pi9和RGD-7S×闽恢3301-Pi2组合的单株产量分别极显著(P<0.01)高于相应的对照组合外,其他以闽恢3301改良株系为父本的杂交组合在株高、穗长、分蘖数、千粒重、单株产量和结实率上无显著差异(P>0.05),表明闽恢3301-Pi2和闽恢3301-Pi9在培育稻瘟病抗性杂交水稻组合上具有广阔的应用前景.[结论]闽恢3301-Pi9和闽恢3301-Pi2抗性得到有效提高的同时在农艺性状和配合力等方面保持了闽恢3301及其组合的主要特性,说明利用Pi9和Pi2基因可有效改良闽恢3301的稻瘟病抗性,不仅拓宽了稻瘟病抗谱,还不影响闽恢3301的配合力,二者可作为新的水稻材料进行推广应用.