Pi9基因标记辅助选择改良水稻不育系金23A稻瘟病抗性

以携带广谱持久的抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75–1–127为供体亲本,以保持系金23B及其不育系金23A为受体亲本,采用Pi9基因共显性标记CoInDF1R2进行MAS回交育种,以改良三系不育系金23A及其保持系金23B的稻瘟病抗性;用25份稻瘟菌代表性菌株进行室内苗瘟接种,观察苗瘟抗性表现。结果显示：金23A和金23B的抗性频率仅为28%,而75–1–127的抗性频率为92%;田间病圃抗性鉴定结果显示,75–1–127高抗苗瘟,而金23A和金23B受体亲本均高感苗瘟;共显性标记CoInDF1R2在75–1–127 基因组上扩增出大小为354 bp的PCR产物,对金 23A或金23B基因组的扩增产物大小约470 bp,说明该标记在2个亲本间的多态性明显且稳定;利用CoInDF1R2开展连续多年MAS回交育种实践,培育出了农艺性状优良、丰产性较好的抗病不育系金23A–Pi9–1及抗病保持系金23B–Pi9–1,为三系法杂种优势利用提供了新的抗稻瘟病亲本材料。     

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.     

广谱抗性基因Pi9在黑龙江省水稻品种中的分布

2014年利用显性标记p B8对黑龙江省96份水稻主栽品种筛选Pi9基因,对供试材料作苗期和分蘖期抗病鉴定,明确Pi9基因在黑龙江省水稻品种中分布情况及应用价值。结果表明,供试材料中,有早熟青森、垦粳1等44个品种含有Pi9基因,苗期和分蘖期平均发病级别均为2.4级;青森5号、长白9号等52个品种不含Pi9基因,苗期和分蘖期平均发病级别分别为5.1和5.4级。研究结果可为黑龙江省水稻品种改良以及抗病资源合理利用奠定基础。     

水稻稻瘟病抗性基因及其分子标记辅助选择育种研究进展

综述了水稻稻瘟病抗性基因的定位与克隆研究进展,并介绍了一些具有重要利用价值的抗性基因的应用、发展前景与注意问题。     

水稻Pi9位点6个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用

【目的】水稻Pi9位点由多个串联的同源NLR基因组成,从中已克隆了超过10个优良的稻瘟病抗性基因。论文旨在鉴别水稻亲本Pi9位点抗性基因的组成,促进该位点基因快速、精准地应用于水稻抗性育种。【方法】对比Pi9位点已克隆抗性基因的序列,从中发掘各基因特异的核苷酸位点;然后将各目标基因分别与数据库（Rice Resource Center）中的155个水稻基因组进行比对分析,进一步从中筛选出特异最强的核苷酸位点,用于Pi2、Piz-t、Pi9、Pi9-type5、PigmR和Pid46个抗性基因特异分子标记的开发;以24个抗稻瘟病单基因系、阳性对照和110个四川盆地水稻亲本为鉴定对象,通过优化PCR扩增条件、测序或基因组数据分析检验分子标记鉴定结果的准确性。由于该位点基因的同源性较高、基因间常常拥有一些相同的特异位点,导致许多抗性基因很难用一对分子标记进行精准鉴定,因此采用多对分子标记共同鉴定的方式;另外许多特异位点为单碱基差异,因此需要对差异位点旁的碱基进行特异突变,使引物的3′端具有两个碱基的错配,以提高PCR扩增的特异性。【结果】最终为6个Pi9位点的抗性基因开发了有效的分子标记,发...     

分子标记辅助选择在稻瘟病抗性育种中的应用

稻瘟病是影响水稻产量的主要病害之一,选育具有广谱持久抗性的品种是解决稻瘟病危害的主要方法。分子标记辅助选择技术给水稻育种提供了新的途径,加强分子标记辅助选择技术在水稻抗稻瘟病育种中的应用研究具有重要的实践意义。     

利用分子标记辅助选择技术改良水稻恢复系N175的稻瘟病抗性

以水稻恢复系N175为轮回亲本,与携有稻瘟病抗病基因Pi-1/Pi-9/Pi-kh的恢复系金恢1059进行杂交和3次回交,并利用SSR标记对抗病基因进行跟踪选择,最终得到了16个N175的抗病近等基因系,其遗传背景恢复比例均达96.50%以上。室内接菌和田间自然诱发鉴定表明,N175的抗病近等基因系及其与不育系龙特浦A组配的杂交种的抗性表现均为抗(R),与供体亲本金恢1059相当,而N175和杂种特优175(龙特浦A/N175)分别表现为感(S)和高感(HS)。多数近等基因系与龙特浦A配制的杂种的主要农艺性状与特优175相近,其中8个杂种单株粒重高于特优175,2个杂种比特优175增产10%以上,说明这些新育成的抗病杂种基本上保留了特优175的优良特点,个别杂种的综合性状还明显优于特优175。     

利用分子标记辅助选择改良水稻保持系香味和稻瘟病抗性

【目的】优质抗病水稻保持系的获得是改良不育系品质与抗性的前提,利用分子标记辅助选择技术进行定向改良,可以加速优异水稻保持系的改良进程。【方法】以‘恒丰B’、‘广8B’为轮回亲本,利用携带香味基因Badh2和抗稻瘟病基因Pita的‘B39’作为供体亲本,利用分子标记开展连续回交育种,定向改良‘恒丰B’、‘广8B’的品质和抗性性状。【结果】通过多代回交选育,获得了14份BC3F2改良材料。利用改良单株系与对应的不育系测交,测保对应的小区不育等级为全不育和高不育;通过品质和抗性鉴定,改良后的目标株系香味评级为香味较浓;稻瘟病抗性均有进一步提高,经病圃鉴定表现为抗或高抗稻瘟病;稻米品质表现为米粒细长、低直链淀粉、低垩白;其他农艺经济性状与轮回亲本相似;改良后的株系遗传背景回复率在80%～90%之间,达到预期回复效果。【结论】结合分子标记辅助选择的定向改良缩短了优质抗性保持系改良的育种进程,在较短时间内获得了在稻米品质、抗病性、香味性状上具有改良的新保持系,实现了‘恒丰B’、‘广8B’在香味性状和稻瘟病抗性方面的定向改良,为进一步协同改良三系杂交水稻的稻米品质和抗性提供了新的材料基础。     

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。     

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。     

利用分子标记辅助筛选改良‘泸恢602’稻瘟病抗性的研究

水稻抗稻瘟病基因Pi9(t)抗谱广、抗性强.以携带抗稻瘟病基因Pi9 (t)的小粒野生稻Oryza minuta为抗源,以优良杂交稻恢复系‘泸恢602’为轮回受体亲本,通过杂交及选择与受体亲本相似单株连续回交,直至BC3F1,令其自交.在分离群体中利用与Pi9(t)紧密连锁的标记PB8进行分子标记辅助选择,并结合株型、粒型、播抽期等农艺性状与‘泸恢602’相似株的选择,在BC3F4代,获得15份Pi9(t)基因纯合且农艺性状与‘泸恢602’相似的单株.用120对SSR引物进行背景选择,决选出6个单株,作为改良的‘泸恢602’.以四川近年来具有代表性的32个菌株对这6份材料进行抗性鉴定,其抗性频率75.00％～87.50％,表明抗性基因已成功导入‘泸恢602’中并表达.     

籼稻1701转Pi9基因株系的遗传分析及抗瘟性鉴定

利用农杆菌介导法将广谱抗稻瘟病基因Pi9导入籼稻品种1701中,得到了大量的T1代和T2代转基因植株.对T2代植株进行遗传分析和稻瘟病抗性鉴定,结果表明,外源基因Pi9已转入到受体基因组中,并在T2代植株中得到表达.     

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.     

利用基因聚合技术改良一个优质水稻不育系的稻瘟病抗性

以抗稻瘟病水稻材料金山B-1抗病近等基因系05AMA59(携有稻瘟病抗性基因Pi-1)、05AMA71(携有稻瘟病抗性基因Pi-9)为抗性供体亲本,通过分子标记辅助回交和聚合杂交,将Pi-1、Pi-9基因导入花紫A(B)中,并在选择加代过程中改良其稻瘟病抗性.(1)遗传背景分析表明,Pi-1和Pi-9基因已成功导入新育成的不育系益农A(B)中,其遗传背景基本恢复为轮回亲本花紫A(B)的遗传背景;(2)益农A(B)的室内和田间自然诱发鉴定均表现抗病,抗性水平和抗谱均明显高于感病对照花紫A(B);(3)益农A与原来的花紫A在生育期、株高、穗粒数等重要农艺性状以及柱头外露率、异交结实率等方面均相似,益农A与花紫A所配的杂种一代在产量、株高、生育期等主要农艺性状上也相近,表明益农A保留了花紫A配合力高、米质优、异交率高等优良特性.     

分子标记辅助聚合抗褐飞虱基因选育杂交水稻抗性品种初步研究

以携带有bph2NBph3的水稻品系ME1为抗褐飞虱供体亲本,以保持系盟B、先B、天B,不育系RT300、RT181和恢复系R29等6个常用的杂交稻亲本为轮回受体亲本,通过杂交、回交和自交,并结合分子标记辅助选择,将bph2和Bph3基因导入到各杂交稻亲本中。结果6个回交组合在BC2F1代共获得13株双基因杂合株系;结合成型株农艺性状,选取其中6份的BC2F1代自交种子播种进行苗期抗虫鉴定,结果显示,各株系对褐飞虱均表现中抗水平;标记全部309个抗性植株的基因型,共获得21个聚合两个抗性基因的纯合株系。这些纯合材料将可用于组配抗褐飞虱杂交水稻。     

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.