利用分子标记辅助选择聚合Xa4、Xa23和Pi9基因

利用常规回交育种结合分子标记辅助选择技术,将高抗水稻白叶枯病Xa4和Xa23基因、广谱高抗稻瘟病肿基因聚合到同一株系中,获得了三基因聚合的纯合株系。选用广西具有代表性的13个稻瘟病菌株、白叶枯病广致病型菌系P6和中国7个流行菌系对杂交后代进行人工接种鉴定,结果表明,聚合了Xa4、Xa23和pi9基因的株系09—371、09—375能同时抗白叶枯病和稻瘟病,对白叶枯病抗谱和抗性水平与供体材料W7相当,对稻瘟病的抗性与供体亲本75—1—127水平相当。Xa4、Xa23和Pi9三基因纯合株系可以作为水稻育种的多抗供体材料。     

水稻抗白叶枯病分子育种的研究进展

白叶枯病是水稻主要病害之一。水稻白叶枯病分子育种包括白叶枯病抗性基因定位、克隆,白叶枯病抗生分子标记辅助选择,抗白叶枯病基因工程育种和白叶枯病抗性基因资源创新与改良。目前已发现和鉴定抗白叶病基因22个,其中Xa1、Xa21基因已图位克隆。随着Xa1-xa24(t)基因等分子生物学研究的深入开展,水稻白叶枯病分子育种也开始实现基因资源的定向操作和育种应用。     

杂交水稻抗性育种策略探讨

文章介绍了水稻稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱和螟虫等主要病虫害的抗性遗传和育种进展,探讨了当前广西杂交水稻病虫害抗性育种策略。抗稻瘟病育种强调新抗源的发掘、抗性基因的聚合及长期的病区自然诱发筛选;抗白叶枯病育种强调Xa23基因的利用;抗稻飞虱育种要利用bph14、bph15和bph18等新鉴定的抗性基因,后代选择以分子标记和抗性鉴定相结合;抗螟虫育种以转基因材料为供体,开展转基因抗虫水稻的杂交转育。     

杂交水稻抗性育种策略探讨

文章介绍了水稻稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱和螟虫等主要病虫害的抗性遗传和育种进展,探讨了当前广西杂交水稻病虫害抗性育种策略。抗稻瘟病育种强调新抗源的发掘、抗性基因的聚合及长期的病区自然诱发筛选;抗白叶枯病育种强调Xa23基因的利用;抗稻飞虱育种要利用bph14、bph15和bph18等新鉴定的抗性基因,后代选择以分子标记和抗性鉴定相结合;抗螟虫育种以转基因材料为供体,开展转基因抗虫水稻的杂交转育。     

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。     

白叶枯病抗性基因Xa23的分子检测

用与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的SSR标记RM206,对中野5112、恢复系桂649及其35份优良杂交后代F4材料进行分子检测。结果显示,供体材料中野5112和其中的13份杂交后代材料携带有Xa23抗性等位点,占37.14%,受体材料桂649和另外的22份杂交后代材料没有携带Xa23抗性等位点。说明Xa23基因的遗传比较稳定,出现在优良杂交后代的机率较高,为选育和创新优良的抗白叶枯病育种中间材料,进而育成抗谱广、抗性持久的杂交稻组合和常规稻品种提供了良好的基础。     

利用Xa21基因改良杂交稻白叶枯病抗性

以转Xa 21基因的水稻优良恢复系BR527为抗白叶枯病基因供体,分别与不育系金23A、G46A、D62A、D200A进行组配,研究该基因在改良杂交水稻白叶枯病抗性方面的作用。分子检测表明,供体基因能够稳定遗传给杂交组合;田间接种鉴定发现杂交组合对P1,P2,P3,P4,P6和CII,CIV,CV等白叶枯病菌生理小种均表现出抗或高抗,揭示Xa 21基因的抗性好,抗谱广;农艺性状考察结果显示这些杂交组合的农艺性状与对照组合比较没有明显改变。说明该基因可以作为一个显性抗白叶枯病基因在杂交水稻抗性改良上上加以应用,与此同时,得到了四个白叶枯病抗性改良的优良杂交水稻组合。     

优质常规粳稻浙禾622的多种病害抗性基因分子分析

稻瘟病、白叶枯病以及条纹叶枯病是危害水稻的重要病害，严重影响稻谷产量与品质，因此，培育优质多抗水稻品种并解析其抗病分子机理具有重要意义。本研究以优质多抗常规粳稻浙禾622为材料，利用稻瘟病、白叶枯病以及条纹叶枯病的抗性基因功能型或紧密连锁标记，并结合PCR克隆及测序分析，明确该品种携带多种病害的抗性基因，浙禾622中携带Pi36、Pi50、Pizt、Pi63、Pib、Pi64、Pish、Pi37、Ptr、Pikm2和Pi35等抗稻瘟病基因，Xa25、Xa23和Xa14等抗白叶枯病基因，以及抗条纹叶枯病基因STV11。这些结果将为该品种的推广应用及进一步遗传改良奠定理论基础。     

利用分子标记辅助选择育种(MAS)技术改良水稻恢复系粤恢826

[目的]改良杂交稻恢复系粤恢826,以提高其稻瘟病和白叶枯病抗性,改良米质,为选育抗病、优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.[方法]以含稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2、白叶枯病抗病基因Xa23及蜡质基因Wx的中间材料Z1103为供体亲本,杂交水稻强恢复系粤恢826为受体亲本,利用分子标记辅助选择(MAS)技术和系谱选育方法,聚合4个外源基因以改良粤恢826的抗病性和米质,并进行稻瘟病和白叶枯病抗性及米质鉴定.[结果]经SSR分子标记检测、田间抗病性及米质鉴定,获得以粤恢826为遗传背景且含有目标基因的6个改良株系,通过农艺性状筛选与恢复力测试,优选到一个含有Pi1、Xa23和Wx基因的纯合株系,其恢复力好,农艺性状优良,2014年早造定名为粤恢88,其田间鉴定稻瘟病抗性3级,白叶枯病抗性1级,米质为软米.2014年晚造与两系不育系Y58S配制杂交稻组合Y两优88,其在品比试验中产量达6543 kg/ha,比对照深两优58香油占增产4.97%,未达显著水平(P>0.05),且抗稻瘟病,中抗白叶枯病,米质鉴定为国优3级和省优3级.[结论]MAS技术可有效聚合多基因(Pi1、Xa23和Wx基因),使粤恢826的稻瘟病和白叶枯病抗性及米质明显改良,获得抗稻瘟病、高抗白叶枯病、米质为软米的新恢复系粤恢88,为选育抗病优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.     

分子标记辅助选择改良杂交水稻组合丰两优香1号的白叶枯病抗性

通过分子标记辅助选择、回交和聚合杂交方法相结合,将白叶枯病抗性基因Xa7、Xa21导入优良恢复系丰香恢1号中,获得了分别含Xa7、Xa21的单基因改良株系以及Xa7+Xa21聚合株系各1个,编号X01~X03。用5个来自不同地区的白叶枯病菌株(PXO61、PXO99,ZHE173、GD1358和FuJ)人工接种抗性鉴定结果表明,含Xa7、Xa21的改良株系抗性水平优于轮回亲本,双基因聚合系的抗性优于单基因改良株系。初步筛选出杂交组合广占63-4S/X03(Xa7+Xa21)抗白叶枯病,且产量和稻米品质性状均优于丰两优香1号,可作为丰两优香1号的优势替代品种在长江中下游地区推广种植。     

分子标记辅助选择Xa23基因在选育抗白叶枯病水稻新品系中的应用

以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系‘中野5112'为抗源,以优良水稻品种‘中稻88'和‘中粳Q-196'为受体材料,采用杂交和回交在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得70份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系.使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在孕穗期对44份重点株系进行抗性鉴定,所有株系在孕穗期都表现抗病.结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一简便、有效的途径.     

水稻抗白叶枯病基因Xa23群体的MAS育种研究

将野生稻中发现的抗白叶枯病基因Xa23转入3个优良恢复系中,为培育新的抗白叶枯病品种奠定基础.采用分子标记辅助育种(MAS)和人工剪叶接种方法快速选育抗白叶枯病新品系.选取前期所得的材料进行P6菌接种鉴定,利用Xa23基因连锁的EST标记C189对接种所得的272份接种鉴定表现有抗性的材料进行标记检测,共得到含有Xa23基因的材料254份,研究发现所得到的材料已经基本稳定,可选取最优品系参加新品种的区试.     

26份水稻材料白叶枯病和稻飞虱病抗性基因检测与分析

对26份水稻材料进行抗病基因检测,包括8个白叶枯病抗性基因(Xa1、xa5、Xa7、xa13、Xa21、Xa23、Xa26、Xa27)和2个稻飞虱病抗性基因(Bph14、Bph15).其中23份水稻材料中含有Xa1基因材料20份,含xa5基因材料20份,含Xa7基因材料23份,含xa13基因材料12份,含Xa21基因材料9份,含Xa23基因材料23份,其中抗性4份,感性19份,含Xa26基因材料23份,含Xa27基因材料21份,其中抗性5份,感性16份.另有3份材料进行稻飞虱病抗性基因Bph14、Bph15检测,检测结果表明这3份材料均含有Bph14、Bph15基因.选取13个已报道的基因标记或连锁标记检测26份杂交稻材料,初步确定了其抗白叶枯病和抗稻飞虱病等位基因分布和利用情况,为水稻基础材料的筛选、亲本材料的选择及育种应用提供了良好的参考.     

分子标记辅助选择Xa23基因改良早稻恢复系白叶枯病抗性研究

利用常规杂交和回交的方法,并通过分子标记辅助选择技术,以携带抗白叶枯病基因Xa23水稻材料IRBBL23为供体材料,以优良早稻恢复系东南恢012的为受体材料,在低世代利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189在分离群体中进行分子标记辅助选择,在高代稳定株系中采用苗期群体鉴定技术,最终获得一系列目标基因纯合且农艺性状优良的早熟恢复系材料。通过白叶枯病菌株的专化强毒菌系P6对8份材料进行田间接种鉴定,筛选出7份抗白叶枯病的恢复系材料,并对这些株系的主要农艺性状进行了调查和分析。结果表明利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一种简便、有效的途径。     

水稻三系不育系的分子设计改良与应用

稻瘟病和白叶枯病是为害我国水稻生产的主要病害。直链淀粉含量是水稻食味品质的重要指标。 利用与这些基因紧密连锁的分子标记对优良抗病和食味基因进行精准选择,培育优良水稻亲本,可有效提高 育种效率,缩短育种周期。通过分子设计育种策略和常规的杂交回交技术路线,分别将广谱稻瘟病抗性基因 Pi-1、Pi-2、白叶枯病抗性基因 Xa23 和低直链淀粉含量基因 Wxb 等一个或多个基因精准导入荣丰 B 中,结合基 因型鉴定和表型选择,最终育成抗稻瘟病的吉丰 A、安丰 A、粤禾 A 和兼抗稻瘟与白叶枯病的荣 3A 等 4 个不育 系通过技术鉴定。它们表现株型集散适中,分蘖力较强,不育性彻底稳定,柱头外露率高,异交结实率高,配 合力好。利用这些不育系与不同类型的恢复系配组,先后育成吉丰优 1002、吉优 5618、安丰优 5618、粤禾优 1002、荣 3 优 1002 等 18 个杂交稻组合通过国家或广东省品种审定,这些组合表现丰产稳产性好,后期熟色好, 抗病性强,已经在生产上大面积推广应用,为华南杂交稻的发展做出了重要贡献。     

水稻白叶枯病基因的作用机制与育种应用

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,水稻病害是其产量损失的重大威胁,由革兰氏阴性菌稻黄单胞杆菌所引起的白叶枯病是严重影响水稻产量的三大主要病害之一。传统的化学防治方法存在很多弊端,抗白叶枯病水稻品种的培育是世界公认防治该病害最为安全、有效的手段,抗病种质资源鉴定与抗性基因挖掘是抗病品种培育的前提。在自然和人工双重选择压力下,白叶枯病菌不断变异,陆续出现了新型致病变种,主栽品种逐渐失去抗病性,因此发掘和鉴定更多的持久抗病基因显得非常必要。对已克隆的 16 个白叶枯病抗性基因进行简要归类,并从基因的发现、定位、克隆、作用机制等方面对广谱抗白叶枯病且应用较好的 3 个基因Xa23、Xa7 和 xa5 进行详细阐述,对白叶枯病抗性育种方法分子标记辅助选择育种、转基因育种和基因标记育种进行介绍。此外,结合不同白叶枯病基因的自身特性及当前育种利用中存在的问题,展望白叶枯广谱抗病分子育种的未来方向。     

水稻抗白叶枯病基因在物理图谱上的锚定

到目前为止,经国际注册确认和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共35个。已被定位的抗性基因有26个,即第1染色体上有2个,Xa29(t)和xa34(t);第3染色体上有Xa11;第4染色体上有6个,Xa1、Xa2、Xa12、Xa14、Xa25(t)、Xa31(t);第5染色体上有xa5;第6染色体上有3个,Xa7、Xa27(t)、xa33(t);第7染色体上有xa8;第8染色体上有xa13;第11染色体上有9个,Xa3/Xa26、Xa4、Xa10、Xa21、Xa22(t)、Xa23、Xa30(t)、Xa32(t)、Xa36(t);第12染色体上有2个,xa25、xa32(t)。Xa1、xa5、xa13、Xa21、Xa23、xa25、Xa26、Xa27已成功克隆。文中利用GRAMENE网站公布的抗白叶枯病基因的分子标记,在日本晴的测序图谱Gramene Annotated Nipponbare Sequence 2009上进行物理图谱锚定,将已定位的26个抗白叶枯病基因锚定在其物理图谱的26个位点上,为抗白叶枯病基因的基因克隆、分子标记辅助选择奠定了基础。     

利用分子标记辅助选择选育抗白叶枯病恢复系

利用水稻恢复系C418与携带Xa21基因亲本回交转育的中间材料,通过分子标记辅助选择,结合人工接种鉴定,农艺性状考察和田间配合力测定,选育出一批携带Xa21基因、白叶枯病抗性显著提高、农艺性状优良、配合力较强的新恢复系,同时筛选出一批优势杂交组合,为杂交稻抗病育种奠定物质基础。     

水稻抗白叶枯病基因及其抗病机理的研究进展

水稻白叶枯病是由Xanthomonasoryzaepv．oryzae致病菌引起的全球性水稻病害。到目前为止,已有26个抗病基因被发现,有10个基因已在染色体上被定位,包括显性基因Xa1、Xa4、Xa21andXa26(t)等和隐性基因Xa5、Xa13等。对大部分抗病基因的抗病机制了解还不是很清楚。利用标记辅助选择(MAS)进行抗病育种是防治白叶枯病的有效途径。在此,综述了已发现的抗水稻白叶枯病基因的种类、分子标记、抗病机制和在抗病育种中的应用。     

6个已克隆水稻白叶枯病抗性基因及其作用机理(综述)

水稻白叶枯病由Xanthomonas oryzae pv.oryzae( Xoo)致病菌引起,导致水稻减产甚至绝收.到目前为止,已有30多个白叶枯病抗性基因被发现,其中仅有Xa1,Xa21,Xa23,X3/Xa26,Xa27,xa5和xa13等基因被克隆.文章概述了其中6个(除Xa23)已克隆抗病基因的结构、表达产物及其作用机理的研究进展,指出该方面研究存在的问题,分析了原因.