利用水稻品种抗性遗传多样性持续控制稻瘟病研究进展

利用作物品种抗性的遗传多样性持续控制作物病害是当今植物病害防治研究与应用的热点。对利用水稻品种抗性遗传多样性持续控制稻瘟病研究的原理、现有研究状况和防病机理进行了较系统的评述。     

基于SSR标记的中籼型两系杂交水稻亲本遗传差异分析

利用48对SSR引物对50份中籼型两系杂交水稻骨干亲本或改良系进行了遗传多样性分析。结果表明,基于SSR分子标记的遗传聚类结果与供试材料的系谱关系高度一致,不育系和恢复系明显聚类为2个群组(Ⅰ和Ⅱ),2个群组内的平均遗传距离差异不明显。湖南隆平高科种业科学研究院有限公司选育的多数不育系材料聚合为不育系群组下的一个单独亚组(Ⅰ-4),且在4个不育系亚组中具有最大的组内平均遗传距离。华占衍生系和广东常规稻独立于9311衍生系或近缘系,且已明显分化为2个亚组(Ⅱ-2和Ⅱ-3)。华占衍生系或近缘系组存在一定程度的同质化问题,为进一步拓展此群组与湖南隆平高科种业科学研究院有限公司不育系群组之间的遗传距离,提高群组间的杂种优势水平,需继续引入华南优质、高抗、广适种质进行改良。     

44份杂交粳稻亲本遗传多样性的SSR分析

利用58对SSR引物所检测出的158个等位基因位点对44份三系杂交粳稻亲本品种(系)进行遗传相似性分析,44个粳稻品种(系)间遗传相似系数的变异范围为0.54～0.96。采用非加权类平均法进行聚类分析,在相似系数0.71处,可将44个粳稻品种(系)分为4类,绝大多数品种(系)都聚为第四类群,第四类群在遗传相似系数0.75处,又可分为5个亚群,所有的保持系和不育系单独聚为E亚群。     

杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势关系

 以目前生产上大面积应用和新育成的16个籼型三系杂交水稻亲本为材料,根据11个主要农艺和经济性状进行主成分分析和聚类分析,以马氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异的状况及其与杂种优势的关系。在16个亲本的120个遗传距离中,80%以上小于2;9个恢复系间的平均遗传距离仅为0.4793, 7个保持系间,除湘香2号B外,平均遗传距离为0.7723。说明现有杂交稻亲本间遗传差异较小,尤其是保持系内和恢复系内遗传差异更小。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,现有籼型三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关。说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。此外,还对亲本改良与杂种优势的关系、杂交稻亲本改良的方法和途径以及杂交稻组合亲本选配原则进行了讨论。     

亲本抗瘟性对杂交水稻组合抗瘟性的影响

利用6个三系不育系与4个抗瘟性不同的恢复系按不完全双列杂交设计配制24个杂交稻组合,对其进行病圃穗颈瘟鉴定,并用60个来自四川和重庆主栽品种的稻瘟病菌ZA、ZB群菌株进行抗谱测定。结果表明,杂交稻组合的抗瘟性与其相应恢复系的抗瘟性密切相关,恢复系的抗瘟性越强,其所配杂交稻组合的抗瘟性也越强。不育系的抗瘟性差异对杂交稻组合的抗瘟性有一定影响,说明杂交稻组合的抗瘟性受恢复系和不育系抗瘟性的共同影响。由于目前生产上使用的主要不育系都感稻瘟病,杂交稻组合的抗瘟性主要受恢复系的抗瘟性影响。因此,目前为提高杂交稻抗瘟性,育种上应以提高恢复系抗瘟性为重点。同时,利用恢复系抗瘟性的变化动态可以间接监测杂交稻组合的抗瘟性变化动态。     

部分常用水稻品种的指纹图谱构建和遗传多样性分析

以不同类型的90份常用水稻品种为材料,利用筛选的19对SSR多态性引物构建了其指纹图谱,并分析了其遗传多样性。结果表明,19对SSR引物在90份水稻材料中共扩增出71个多态性片段,每个SSR位点可检测到2~7个等位基因,平均为3.74个;多态信息含量(PIC)值在0.228 3~0.790 6之间,平均值为0.542 1;Shannon信息指数(I)在0.244 9~1.796 1之间,平均值为1.021。聚类分析表明,90份材料的遗传相似系数在0.59~1之间,以遗传相似系数值0.66为阈值,可以将供试材料分成5个群,聚类结果较好地体现了各品种之间的亲缘关系。     

高产抗稻瘟病杂交水稻新组合华优665

华优665是广东农作物杂种优势开发利用中心用不育系Y华农A与恢复系恢665配组育成的感温型杂交水稻新组合,具有丰产性好、抗稻瘟病等特点,2006年3月通过广东省农作物品种审定。     

小麦育种亲本材料遗传多样性的SSR分析

为了明确目前中国小麦育种亲本材料间的遗传关系,为育种工作提供有益信息,利用74对SSR引物对103份小麦主要亲本材料进行了遗传多样性分析,共检测出298个等位位点,每对引物等位位点数在2～14之间,平均为4.03个.位点多态信息含量(PIC)变幅为0.020～0.899,平均为0.429.品种(系)间遗传相似系数(GS)变幅为0.369～0.948,平均值为0.636.74对SSR标记能将103份小麦品种(系)分为五大类.聚类分析结果与品种系谱来源及地域比较吻合.     

高产抗稻瘟病杂交水稻新组合中优523

采用自育的高抗稻瘟病、综合性状好的不育系中A与恢复系R523配组,育成高产、抗稻瘟病的杂交水稻新组合中优523.该组合2004年通过了广东省农作物新品种审定(粤审稻2004012).     

高产抗稻瘟病杂交水稻新组合陵优2060

陵优2060是重庆市涪陵区农业科学研究所利用自育三系不育系陵2A与自育恢复系涪恢060配组育成的籼型杂交水稻新组合。该组合具有丰产性好、抗稻瘟病、生育期适中、制种易获高产等特点,于2012年4月通过重庆市农作物品种审定委员会审定(渝审稻2012005)。     

应用系统聚类方法筛选持久抗瘟性水稻品种

 以Tetep、Moroberekan、B40为抗、感对照，用8个抗性组分，对47个云南地方稻种资源的抗瘟性进行了系统聚类分析。结果表明，可以较好地将1996~1999年的50、27、16、11个品种分别分成6、6、4、3类。持久抗病对照品种Tetep(感~抗)分布于1、2、4类内，但较集中于第2类内；持久抗性品种Moroberekan(感~中抗)集中于第2类内；云南地方品种大白谷、毫弄早、毫玉浪每年同聚于第1类品种中，经连续几年试验，均表现出比Tetep和Moroberekan较稳定和较强的抗瘟性。第3、5、6类为感病品种，其中第3类感病对照品种B40历年与其他品种间的距离较其他品种相互间聚类距离大，属高度感病。连续4年的试验结果表明，系统聚类分析可作为水稻持久抗瘟性品种筛选的方法。     

抗瘟、高产杂交稻新品种广优2643的选育与应用

广优2643系福建省三明市农业科学研究所利用自育的三系不育系广抗13A与恢复系明恢2643配组育成的籼型杂交稻品种,具有丰产性好、抗稻瘟病等特点。2009年通过国家农作物品种审定和福建省农作物品种区域性（龙岩）审定。介绍了广优2643的选育经过、主要特征特性、栽培和制种技术要点。     

黄淮海稻区水稻品种的穗颈瘟抗性

[目的]为明确黄淮海稻区育成水稻品种的稻瘟病抗性及其基因型,[方法]收集了来自本稻区5个不同地区的水稻品种,连续两年通过稻瘟病菌接种鉴定和田间病圃自然诱发对供试品种进行了稻瘟病抗性鉴定,并利用4个抗病基因Pita, Pib, Pi54和Pikm的分子标记,对水稻品种基因型进行了统计分析,并以抗性等级为表型值对品种资源进行聚类分析。[结果]黄淮海稻区水稻品种发病率较高,分别达 85.2%和 65.9%。Pi54和Pib检出率分别达 84%、65%。同时抗性聚类分析表明Pi54和Pib在本稻区的抗性贡献率却很低。[结论]黄淮海稻区水稻品种稻瘟病抗性弱,携带的抗瘟基因的抗性在不断减弱或丧失,需加强稻瘟病主效抗性的发掘、开发与利用。     

黄淮海稻区水稻品种的穗颈瘟抗性

【目的】为明确黄淮海稻区育成水稻品种的稻瘟病抗性及其基因型，【方法】收集了来自本稻区5个不同地区的水稻品种，连续两年通过稻瘟病菌接种鉴定和田间病圃自然诱发对供试品种进行了稻瘟病抗性鉴定，并利用4个抗病基因Pita, Pib, Pi54和Pikm的分子标记，对水稻品种基因型进行了统计分析，并以抗性等级为表型值对品种资源进行聚类分析。【结果】黄淮海稻区水稻品种发病率较高，分别达85.2%和65.9%。Pi54和Pib检出率分别达84%、65%。同时抗性聚类分析表明Pi54和Pib在本稻区的抗性贡献率却很低。【结论】黄淮海稻区水稻品种稻瘟病抗性弱，携带的抗瘟基因的抗性在不断减弱或丧失，需加强稻瘟病主效抗性的发掘、开发与利用。     

Genetic Diversity and Allelic Frequency of Selected Thai and Exotic Rice Germplasm Using SSR Markers

A collection of 167 Thai and exotic rice accessions was subjected for evaluation of genetic diversity and assessment of relationship by simple sequence repeat(SSR) markers. Among a total of 49 SSR markers, 13 markers distributing over 12 rice chromosomes showed clear polymorphic band patterns, and they were selected for genetic assessment. A total of 110 alleles were detected with an average of 8.46 alleles per locus. The averages of gene diversity, heterozygosity and polymorphic information content were 0.59, 0.02 and 0.56, respectively. The unweighted-pair group method with arithmetic averages(UPGMA) clustering analysis was performed for genetic distance, and phylogenetic tree was constructed. The result showed that this rice collection was divided into two major groups, classified as japonica and indica subspecies. Within the japonica group, temperate japonica and tropical japonica subgroups can be clearly separated. Three-dimensional principal component analysis projection and model-based population structure analysis showed consistent clustering results with two major groups of UPGMA analysis, supporting the classification of japonica and indica subspecies. The indica allelic frequency was also investigated to provide an indicative guide for breeders to overcome the practical problems on sterility of inter-subspecies hybrid offspring. This rice collection and information obtained in this study will be useful for rice breeding programs.     

超级早稻中早39的稻瘟病抗性基因测定

超级早稻中早39在多年的浙江省联品和区试中持久高抗稻瘟病,为明确其抗性遗传基础,用12个稻瘟病抗性基因Pi-d2、Pi-d3、Pi36、Pi37、Pi5、Pib、Piz、Pik-h、Piz-t、Pi9、Pi-ta和Pi64的分子标记,对中早39进行抗性基因检测。结果表明,12对分子标记在中早39均有目的扩增条带;因Piz、Piz-t和Pi9为复等位基因,中早39中至少含有10个稻瘟病抗性基因。这一结果为中早39的稻瘟病抗性遗传利用奠定了基础。     

回交法在杂交稻抗瘟育种中的应用

以ＩＲ２６、ＩＲ２４为轮回亲本,赤块矮,ＩＲ５０等为抗源供体品种,采用回交育种法,,成功地将多个抗源的不同抗性基因导入轮回亲本,育成了一批抗稻瘟病的恢复系;用这些新育成的恢复系配组成选育得到汕优６２１６等一批抗稻瘟病的新组合,目前已在生产大面积推广。回交育种中的有关技术也进行了讨论。     

三交育种在三系杂交水稻抗瘟育种中的应用研究

90年代以来，湖北恩施自治州红庙农科所在杂交水稻三系法育种的基础上，借鉴玉米三交种选育方法，采用“基础不育系／桥梁保持系(高抗稻瘟病)∥恢复系”的配组方式，将桥梁保持系中的主效抗性基因导入基础不育系，成功地育成了一系列稻瘟病抗性提高的三系三交中籼组合，实现了杂交水稻的稻瘟病抗性改良，并缩短了育种周期，延长了新恢复系的使用年限，有效地推动了稻瘟病常发病区杂交水稻的合理布局。     

82份籼粳稻骨干亲本抗稻瘟病基因的分子检测

北粳南移在江西省已推行11年,为进一步明确适合江西晚粳常规稻的稻瘟病抗性情况及粳渗籼骨干亲本的选择,本研究利用Pi37/Pi35/Pish、Pi5、Pi2、Pi9、Pia、Pi23、Pigm、Pi33/Pi42、Pi56、Pik/kg(t)/ks/kp/km/kh/43、Pikh共11个抗瘟基因的标记结合井冈山抗性谱的鉴定,对28份骨干粳稻和54份骨干籼稻进行分子标记与抗性分析。结果表明,粳稻中有1份携带其中的7个抗性基因,有5份携带6个抗性基因,有7份携带5个抗性基因,有12份携带4个抗性基因,有3份携带3个抗性基因,抗性频率最高的Pia为0.786,其次为Pikh和Pi9,频率均为0.643,Pigm和Pi37/Pish在这批粳稻材料中的抗性频率为0;籼稻中有8份携带其中的7个抗性基因,有10份携带6个抗性基因,有13份携带5个抗性基因,有17份携带4个抗性基因,有4份携带3个抗性基因,有2份携带2个抗性基因,抗性频率最高的Pi9为0.981,其次Pik/Pikh/Piks频率为0.833,Pigm、Pi37/Pish、Pikh、Pia、Pi5、Pi2、Pi23和Pi33/Pi42...     

寒地稻区外引品种（系）稻瘟病抗性鉴定研究

为了深入发掘优良抗病种质资源,拓宽抗源亲本,从27个国家和地区引进441份水稻品种（系）,采用人工接种稻瘟病菌进行抗性鉴定。结果表明,无高抗材料,鉴定筛选出IDSA3和N92—4抗病材料2份,占供鉴材料的0.5％;C22、IR60、C025（ACC32568）、DINORADO、PETA（ACC32571）、INTAN等中抗材料175份（次）,占供鉴总数的39.7％。