粳稻丽江新团黑谷近等基因系孕穗期耐冷性指标性状的遗传分析

在阿子营低温冷害条件下,以十和田×(十和田和丽江新团黑谷BC3 F9)配制的BC4F1、BC4F2及亲本为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型,对粳稻丽江新团黑谷作耐冷基因供体培育的近等基因系孕穗期耐冷性8个指标性状进行遗传研究.结果表明,结实率和穗颈长均属于2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传,主基因遗传率分别为80.11％和75.06％;株高为2对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传,主基因遗传率为44.39％;穗下节长属于2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,主基因遗传率为57.36％;穗长为2对主基因加性-显性-上位性遗传;每穗实粒数为2对主基因加性-显性遗传;每穗秕粒数为2对加性主基因+加性-显性多基因遗传;总粒数为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传.     

CO39近等基因系抗稻瘟病性分析

利用14个稻瘟病菌菌株在温室分别接种和在自然病圃两个年度对CO39近等基因系进行鉴定.结果表明,这套近等单基因系和近等多基因系具很好的鉴别能力.抗病基因Pi-3提供抗病性的时间较长,病斑数较少,并且与其他基因组合而成的累加系也能高抗稻瘟病.     

丽江新团黑谷近等基因系孕穗期耐冷性生化性状的主成分分析及综合评价

为建立鉴定水稻孕穗期耐冷种质资源的生化指标,以云南孕穗期耐冷标准品种昆明小白谷、丽粳2号和半节芒及粳稻近等基因系（十和田4／／丽江新团黑谷／十和田）的BC4 F8、BC4 F9群体105个家系及亲本为材料,在大田冷水胁迫及正常温度条件下,连续在2011年和2012年于水稻孕穗期分别测定剑叶、花药和籽粒的26个生化性状,采用主成分分析、隶属函数法、逐步回归分析和K-means聚类法进行指标筛选及耐冷性综合评价。结果表明,剑叶中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、叶绿素c、POD活性、游离氨基酸,以及剑叶和花药中可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、CAT活性、抗坏血酸、游离脯氨酸和籽粒中可溶性蛋白、可溶性糖、蛋白质和γ-氨基丁酸含量对耐冷性影响显著,可作为穗期耐冷性鉴定综合指标。采用隶属函数法获得低温胁迫下以剑叶、花药和籽粒中各生化性状为对象的综合耐冷D值,用K-means聚类法对各D值进行联合聚类,可将丽江新团黑谷NILs的105个株系划分为3类,其中强耐冷株系32株,中度耐冷10株,弱耐冷63株。     

以丽江新团黑谷为遗传背景的抗稻瘟病基因累加系的选育及其抗性鉴定

以丽江新团黑谷（LTH）近等基因系为亲本,构建了3个F₆重组自交系群体,以具鉴别能力的菌株进行抗稻瘟病筛选,共获得3组携带两个抗病基因的累加系5个,即：1) F-Kpib-3（Pi-k^p/Pi-b）,F-Kpib-6（Pi-k^p/Pi-b）;2) F-Kita²-7（Pi-k/Pi-ta²）,F-Kita2-9（Pi-k/Pi-ta²）;3) F-Kmita（Pi-km/Pi-ta）。基因组成相同的累加系抗性相同,它们的抗病频率均高于相应的近等单基因系,3组抗病频率分别达100.0%、91.7%和50.0%。这些累加系可用于稻瘟病菌致病型鉴定、田间稻瘟病菌致病性变异监测和作为抗病亲本用于抗病育种。     

利用近等基因系定量评价穗稻瘟病田间抗性基因的预防效果

为了从数量上评价衍生于籼稻品种Modan并授予水稻穗瘟病田问抗性的Pb1基因的预防效果，用两年时间在两个试验点的水田中进行了稻瘟病抗性试验；试验所用的3种近等基因系是从大约2000个重组自交系中选出的，而这些重组自交系则又是通过日本水稻品种黄金晴（对稻瘟病敏感，不含Pb1基因）与月之光（抗稻瘟病，含有Pb1基因）杂交而育成的。     

3个粳稻抗白叶枯病近等基因系的构建

自１９８９－１９９６年,选用分别个有抗水稻白叶枯病主效基因Ｘａ２,Ｘａ７和Ｘａ１４的３个品种为供体亲本,以一个不携有抗病基因的改良型粳稻品种沈农１０３３为轮回亲本,通过６次回交,自交直至ＢＣ６Ｆ４代,经各世代抗性和农艺性状筛选,转育成３个粳型抗白叶枯病近等基因系,命名为ＣＢＢ２,ＣＢＢ７和ＣＢＢ１４。这些ＮＩＬ除所带不同的抗病基因外,其生育期,株高,分蘖力,穗型大小等农艺性状与轮回亲本基本相似。     

基因聚合对水稻稻瘟病的抗性影响

水稻稻瘟病是世界上广泛发生的水稻真菌性病害之一。本研究利用100个稻瘟病菌株对以C039为背景且带有单个基因和多个基因聚合的近等基因系进行接种分析，结果表明，Pil和Pi2属两个广谱高抗稻瘟病基因，两基因可在我国南方稻区加以合理利用。基因聚合后抗谱增宽、抗性加强，说明基因聚合是培育稻瘟病持久抗性品种的有效方法。     

水稻抗白背飞虱近等基因系的构建及其抗性表现

将Rathu Heenati(PHT)的抗白背飞虱基因导入感虫早籼品种浙辐802，经过多次抗性筛选和感虫亲本回交，构建与浙辐802成对的近等基因系材料“浙抗”，并进一步进行了RAPD检测和对白背飞虱抗性反应的测定。结果表明：⑴RAPD标记S30仅与RHT和浙抗的DNA扩增出一条特异带；⑵白背飞虱田间数量调查、苗期群体和单株鉴定结果均表明“浙抗”的抗性与RHT相近，与浙辐802和TN1有着显著的差异。上述结果证明构建的这对抗白背飞虱等等基因系是成功的。⑶     

油菜MICMS恢复基因近等基因系的构建与近等性分析

以宁R7为恢复基因源,利用连续回交法构建以T78、T84和ZS9三个优异种质为遗传背景供体的近等基因系候选株系。于成熟期考察并比较候选株系农艺性状,同时采用SSR标记对候选株系进行PCR扩增估算遗传相似系数并进行聚类分析。农艺性状分析(t测验)表明,不同候选株系与其供体的农艺性状具有不同程度的相似性,株高和分支点高度的差异程度较其他性状高。采用75对SSR引物对21个候选株系PCR扩增共得到157个目的片段,发现三个遗传背景候选株系的平均遗传相似系数分别为0.86、0.92和0.98。农艺性状与SSR标记综合分析后,认为wh13、wh59和wh118分别为三个种质的最优近等基因系。综上表明,采用农艺性状比较与分子标记相结合分析近等性是一种有效的近等基因系的检测方法。中选近等基因系可用于恢复基因的定位及克隆。     

优质高产抗病性状近等基因导入系的构建

本文报道参与全球分子育种计划的部分工作,用华南广东双季稻生态区的重要核心种质丰矮占1号、粤香占构建华南急需的优质抗病近等基因系的相关研究。华南地区尤其广东由于经济比较发达,人们很早就注重优质水稻品种的培育,但华南区高温高湿的生态条件,病害发生比较严重,因此,利用世界各地的广泛资源为供体,以当地重要的核心材料为受体,构建优质抗性的近等基因导入系,对水稻育种和相关应用基础研究十分必要。     

携有不同主效白叶枯病抗性单基因的3个粳稻近等基因系的选育

自１９８６至１９９３年，我们选育了第一批携有抗水稻白叶枯病主效基因，Ｘａ－３、Ｘａ－４和Ｘａ－１２的３个粳稻近等基因系：ＣＢＢ３、ＣＢＢ４和ＣＢＢ１２（暂名）。以１个感病并具有改良株型的粳稻品种沈农１０３３为轮回亲本，通过回交、自交直至ＢＣ５Ｆ５代。各世代经抗性测定和株型选择，直至各系的抗性稳定和农艺性状趋于一致。进行了３个近等基因系与其供体基因的抗性反应型比较、农艺性状考查及抗性遗传分析。通过育     

黑龙江省粳稻品种稻瘟病主效抗性基因鉴定与抗性评价

为明确黑龙江省粳稻品种中稻瘟病抗性基因的类型、评价品种及抗瘟基因利用价值,利用8个已克隆主效抗性基因Pita、Pia、Piz-t、Pib、Pikm、Pi9、Pii和Pid3的特异性分子标记,结合402个黑龙江省各稻区的菌株接种供试品种的抗性表型,对20个黑龙江省粳稻品种的抗性基因型及抗病性进行分析。结果显示,Pia检出率最高,20个粳稻品种均检测到该基因,其次是Pita和Piz-t,检出率为80%;Pia、Pita、Piz-t、Pikm和Pi9在不同生态型品种育种中得到了较为广泛的应用,Pib、Pii和Pid3在不同生态类型品种间分布存在差异,仅在第1积温带的品种中发挥较好作用;唯一携带Pid3且具有Pita+Pia+Piz-t+Pib+Pii+Pid3基因型的龙洋16抗性表现最好,抗性频率高达93%;携带Pita+Pia+Piz-t基因组合的品种均表现出较好的抗病性,对黑龙江省粳稻品种的抗瘟贡献较大。揭示了黑龙江省20个粳稻品种的稻瘟病主效抗性基因类型及其对稻瘟病抗性的贡献,为寒地水稻种质资源的抗病性筛选和广谱抗病基因的利用提供重要依据。     

水稻重测序核心种质资源的稻瘟病抗性鉴定与评价

稻瘟病一直是制约水稻产量的重要因素之一,稻瘟病抗源筛选是抗性基因挖掘和抗病育种的基础。本试验利用3000份(简称3K)重测序中的1217份核心种质资源,通过湖北恩施两河和芭蕉2个病圃自然诱发鉴定抗性,结合不发病条件下农艺性状考察和抗病资源的苗期人工接种抗谱测定,综合评价和筛选优异的稻瘟病抗源。自然诱发鉴定结果显示材料间的稻瘟病抗感差异显著,从中共获得144份抗苗瘟、叶瘟和穗瘟的抗病种质。选用稻瘟病综合抗性较好的34份材料以30个不同来源的稻瘟病菌株苗期接种,鉴定显示有17份材料的抗性频率≥70%,抗谱较广。农艺性状考察结果显示,大部分抗病材料植株偏高,单株产量低,农艺性状差。结合病圃鉴定、人工接种鉴定和农艺性状考察,鉴定出7份稻瘟病抗性强、抗谱广且农艺性状较好的优异抗源材料IRGA 411-1-6-1F-A、YJ30、金早47、泉珍10号、YN 1353-3、云粳23和IRAT1047,可作为抗源亲本用于稻瘟病抗性基因挖掘和品种抗稻瘟性改良。     

高空气球搭载空间诱变品系稻瘟病抗性变异基因遗传分析及分子标记研究

在前期对空间诱变品系进行稻瘟病表型鉴定的基础上,选取部分空间诱变粤香占和青华占抗性变异高代品系（6代以上）进行稻瘟病抗性变异基因的遗传分析及分子标记研究。经遗传分析,发现突变品系YX03和QH06对菌株01—18a的抗病性分别受一对显性主效基因控制,而突变品系YX04和QH05分别受两对显性主效基因控制;并将QH06的抗病突变基因定位于第8染色体,与微卫星标记RM547连锁,遗传距离为8．5cM。研究结果表明空间诱变可以产生稻瘟病抗性基因的变异。     

黑龙江省稻瘟病生理小种及品种资源抗性鉴定

为了明确黑龙江省水稻品种资源稻瘟病抗性,挖掘优异种质资源,适时了解黑龙江省生理小种群体变化特征。采用中国生理小种命名方法,通过苗期喷雾接菌鉴定,将2013-2014年黑龙江省的稻瘟病菌株划分为7个群42个生理小种,优势小种为ZD5和ZD7,出现频率分别为19.77%和12.21%,总频率为31.98%;通过苗期抗病性表现,筛选出宽抗谱品种14份,这些品种携带2~7个抗稻瘟病基因,绥粳12+合江23(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik)、牡丹江26+龙粳31(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pita、Pik)、牡丹江26+合江23(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik)等29个在抗稻瘟病育种生产上将具有较好防病效果的组合,并且能够聚合多个抗性基因,提高抗性水平、拓宽抗谱;其中龙粳31与其他9个品种的配对组合均为最优组合,对稻瘟病具有较高抗性;这14份宽抗谱品种是抗稻瘟病育种较好的抗源材料;部分品种如垦稻15、龙粳23和牡丹江25,仅携带2个本研究鉴定的基因,这些品种可能是携带未知抗性基因的新抗源,可作为进一步鉴定和寻找抗性基因的试验材料。     

空间诱变水稻品系T2的稻瘟病抗性分析及抗病基因定位

为了弄清水稻空间诱变稻瘟病抗性变异遗传机理,以一个空间诱变抗稻瘟病突变体T2为研究对象,采取抗谱测定,遗传分析及基因定位等方法,结果发现:2013年晚造T2抗谱达到90.6%,高于部分广东主栽品种;遗传分析表明,其对GD0193的抗性由1个显性主效基因控制,暂命名为PiTH;并通过SSR和InDel标记将该基因定位于水稻11号染色体SSR标记T5与InDel标记K10之间约1.63cM的遗传区域内。目前,该位点包含Pik抗病基因簇,因抗性差异,PiTH可能为该位点一新基因。     

水稻沈农606抗稻瘟病基因遗传分析及SRAP标记筛选

选用抗稻瘟病水稻品种沈农606为抗病亲本,以普感品种丽江新团黑谷为感病亲本配制杂交组合.对两亲本及其F2代单株进行苗期抗病鉴定,结果表明抗病亲本的抗性由核基因控制,受一对显性基因控制.根据F2代单株的抗病鉴定结果,采用BSA法,从110对SRAP引物中筛选出了4对在抗、感池间表现出多态性的引物,表明这些引物可能与沈农606的抗病基因连锁.利用这些标记对F2代112个感病单株进行扩增,根据扩增结果,采用Mapmaker 3.0软件计算遗传距离,结果显示,标记m5e1-500与抗病基因间的遗传距离最近,为2.8 cM.