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。     

以三明显性核不育水稻为载体转导水稻抗稻瘿蚊基因Gm6

为研究新的种质资源三明显性核不育水稻在转导水稻抗稻瘿蚊基因Gm6过程中的应用效果,以抗蚊青占为Gm6基因供体亲本,三明显性核不育水稻为载体,采用连续回交结合MAS方法把Gm6基因导入受体亲本元丰B中。结果表明:通过对BC5F1代可育株进行筛选,获得含有纯合Gm6基因株系BSC9246,其指纹图谱与元丰B一致,农艺性状与元丰B相似;以元丰A为细胞质供体,经连续的回交转育育成三系不育系BSC9247,杂种优势与元丰A基本一致。利用该方法转导水稻抗病虫基因可以免去雄,确保每一个杂交世代杂交种子的真实性,该方法高效、易行。     

稻瘟病抗性基因Pi1与Pi9聚合材料的抗性鉴定

为探究基因Pi1与Pi9的稻瘟病抗性,及基因聚合对感病受体材料的抗性改良情况,以P121、P32作为供体亲本,保持系金23B作为受体亲本,通过常规杂交,回交手段,结合分子标记技术(MAS),导入Pi1、Pi9的双基因聚合材料,然后对此聚合材料和分别携带稻瘟病抗性基因Pi1、Pi9的籼型水稻材料P121、P32,保持系金23B进行稻瘟病温室人工接种鉴定及大田自然诱发鉴定。结果表明:受体亲本金23B叶瘟6级感病,穗颈瘟9级高感,单基因供体亲本P121、P32叶瘟病级均为4级中感,穗颈瘟病级分别为3级中抗,7级感病,而以金23B为背景的抗性基因聚合材料,叶瘟病级2级,达抗级水平,穗颈瘟病级3级,达中抗水平,相较于受体亲本和单基因供体亲本,双基因聚合材料对叶瘟和穗颈瘟的抗性均得到显著提高,表明基因聚合是选育稻瘟病抗性品种的有效方法。     

稻瘟病抗性基因Pi9的功能标记的开发

Pi9基因来源于小粒野生稻,是迄今为止已报道的83个稻瘟病主效抗性基因之一,对稻瘟病具有广谱抗性。对‘WHD75-1-127’的Pi9基因序列和感病对照材料‘Nipponbare’及‘93-11’进行同源性比较,根据不同Pi9基因型水稻的序列差异,构建与Pi9基因紧密连锁的SNP共显性标记,对试验条件进行了探索优化,并与已经报道的显性标记PB8和共显性标记PB9-1比较。结果显示:在Pi9基因区域开发的SNP标记比已经报道的Pi9基因标记简单、有效、准确。     

利用Pi9基因序列标记辅助选择改良籼稻稻瘟病抗性

利用广谱抗稻瘟病基因Pi9基因序列设计的特异分子标记Pi9–a,通过回交育种和分子标记辅助选择技术,改良8份受体水稻材料(丰源B、Ⅱ32B、天龙香103、香丰187、明恢63、轮回422、R747、25H003)的稻瘟病抗性。结果表明:分子标记Pi9–a对8份受体亲本与Pi9供体亲本75–1–127间进行的多态性检测中,除香丰187外,其余7个组合间均存在稳定明显的多态;对4个BC1F1群体进行随机取样的基因型和表型鉴定中,Pi9–a对抗稻瘟病表型选择的效率均为100%。     

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.     

抗稻瘟病基因Pi9导入籼稻恢复系泉恢039的应用研究

【目的】对本单位育成的强优势恢复系泉恢039进行遗传改良,提高其稻瘟病抗性。【方法】用人工温汤去雄杂交法,以泉恢039为母本（受体亲本）,与75-1-127(Pi9基因供体亲本)杂交,并用泉恢039作为轮回亲本,连续回交2次。回交后代先用系谱法结合叶片上的绒毛性状进行田间筛选,随后对入选株系在室内进行Pi9基因的分子检测和上杭县茶地镇田间自然诱发鉴定。入选株系同步用三系不育系191A和开源A进行恢复力检测。【结果】经田间筛选和室内分子标记检测,从36个具有绒毛性状的株系中,筛选出12个携带Pi9抗病等位基因,且株叶形态和恢复力与泉恢039基本一致的株系。经田间抗性鉴定,结果表明其中11个株系苗瘟抗性水平高于泉恢039,6个株系苗瘟抗性水平与对照75-1-127相当。【结论】利用Pi9基因和GL6绒毛基因同位于水稻第6染色体的遗传现象,可以通过以叶面绒毛等农艺性状进行田间筛选为主,简化室内Pi9基因检测频次和数量,从而选出携带Pi9抗病等位基因的株系（入选率为33.33%）,为进一步筛选出符合育种目标的株系奠定基础。     

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。     

水稻显性核不育基因的研究进展

雄性不育是植物界一种普遍存在的现象，迄今已在43个科162个属617种植物中发现了这一现象，其中包括水稻、谷子、小麦、油菜和棉花等重要农作物。水稻雄性不育的最早报道出自二十世纪20年代，之后，国内外相继发现了许多不同遗传类型的水稻雄性不育材料，绝大多数为隐性核不育，包括目前杂交水稻上应用的核质互作不育、光温敏隐性核不育以及用于水稻轮回选择的单基因隐性核不育，极少数为显性核不育。迄今仅报道了5份水稻显性核不育材料，即萍乡显性核不育水稻和四川农业大学的低温敏显性核不育水稻等。水稻显性核不育的发现，不仅丰富了水稻种质资源及其遗传理论研究，而且为水稻的遗传育种开辟了新的途径和方法。本文仅就1978年以来我国学者在显性核不育水稻的发现、遗传理论、利用等方面的研究进行概述。     

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。     

分子标记辅助选择Pi9(t)基因培育杂交稻抗稻瘟病恢复系

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17和泸恢602为受体亲本,通过杂交和复交,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,结合农艺性状选择,获得5份目标基因纯合且农艺性状优良的恢复材料。以四川近年来具有代表性的32个菌株对这5份材料进行抗性鉴定,其抗性频率达81.25%～87.50%;并对这5份材料进行了耐高温鉴定及配合力测定,最终培育出抗性较强、耐热、配合力较高的优良恢复系R102、R105。     

籼稻R996转Pi9基因纯系的筛选及稻瘟病抗性鉴定

采用农杆菌介导法将抗稻瘟病Pi9基因导入籼稻品种R996,获得转基因植株,并对这些转基因植株进行遗传分析。结果表明:Pi9基因已经整合到受体细胞基因组中,并在转录水平上得到了有效表达;对转基因植株后代进行潮霉素抗性、GUS染色和PCR检测分析,鉴定出Pi9基因阳性转化子;经稻瘟病抗性鉴定,从T1代符合孟德尔分离比(1∶2∶1)的分离群体中,成功筛选出转Pi9基因的籼稻R996纯系。     

106份水稻材料稻瘟病抗性鉴定及Pi9基因的分子检测

采用苗期喷雾接种鉴定方法并利用Pi9基因的特异性分子标记检测,分析106份水稻材料的稻瘟病抗性水平及Pi9基因的分布情况。结果表明,106份水稻材料对供试菌株ZB-1、ZB-2、ZB-3、ZA-0、ZA-1、ZA-2的抗病率分别为94.3%、92.4%、92.4%、87.7%、59.4%、62.3%;27份水稻材料(占25.5%)含有Pi9基因,其对供试菌株ZB-1、ZB-2、ZB-3、ZA-0、ZA-1、ZA-2的抗病率分别为100%、100%、100%、96.3%、88.9%、92.6%。可见,Pi9基因在安徽省水稻抗病育种中具有一定应用价值。     

Pikh,Pi2,Pi9,Pi5 4个稻瘟病抗性基因在贵州禾中的分布

【目的】了解"贵州禾"携带的稻瘟病抗性基因以明确其利用价值。【方法】对来自贵州省黎平、从江、雷山、榕江、荔波5个县的82份"贵州禾"品种在云南宜良(海拔1600 m)条件下鉴定了其田间叶稻瘟抗性,并用与抗稻瘟病基因Pikh、Pi2、Pi9、Pi5紧密连锁的4个分子标记进行了抗稻瘟病基因分子检测。【结果】46个品种对叶瘟表现高抗(0～1级),占56. 1%,表明多数贵州禾对云南宜良的稻瘟病菌具有一定的抗性;贵州禾通过长期的人工和自然选择,Pi5(32. 35%)、Pikh(30. 86%)基因频率相对较高,而Pi9(2. 56%)和Pi2(2. 47%)频率较低;这4个基因可以组合成0、Pikh、Pi5、Pi9、Pi5+Pikh、Pi2+Pi5、Pi9+Pi5等7种基因型,其比例分别是50%、21. 95%、14. 63%、1. 22%、8. 54%、2. 44%、1. 22%,即50%不携带这4个抗性基因。每个县分布有其中2～6种基因型,从江县61. 54%的品种不携带这4个抗性基因,0型是优势类型,黎平县的优势类型是0型(46. 43%)和Pikh型(42. 86%),荔波县基因型达到6种,比从江县(4种)和黎平县(3种)多,没有明显的优势类型,品种类型相对丰富; 0、Pikh、Pi5+Pikh和Pi5这4种基因型平均抗性分别为2. 39、1. 28、1. 57和1. 17级,Pikh、Pi5+Pikh和Pi5这3种基因型平均抗性明显高于0型,说明田间叶瘟抗性与所检测的Pi5、Pikh基因有一定的关联,携带0个基因的部分品种在田间也表现出对叶稻瘟抗性,表明这些材料携带所检测的4个基因之外的抗性基因。【结论】研究结果为挖掘和利用贵州禾种稻瘟病抗性基因资源提供了参考。     

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。     

水稻系列不育系对稻瘟病的抗性分析

以10个水稻系列不育系和6个恢复系配制一套包括16个亲本和60个F1为研究对象,采用苗期室内喷雾接菌和稻瘟病重发区田间自然诱发鉴定相结合的方法,分析供试亲本及其F1的抗性特征.结果表明:除连丰A外的9个不育系及其配制的54个F1,对2003-2006年福建省流行的稻瘟病菌生理小种及2006年上杭茶地田间稻瘟病菌的群体毒力都表现抗病反应,抗性频率100%,抗谱广,抗性评价均为抗(R);同时这9个不育系均含有显性主效抗瘟基因.连丰A的抗性频率为4.8%,抗谱窄,抗性评价为感(S).蜀恢527的抗性频率为76.2%,抗谱较广,中抗(MR);明恢77、晚3、福恢13和福恢5138的抗性频率均为4.8%,明恢86的抗性频率为14.3%,抗谱窄,抗性评价均为感(S).本研究反映了亲本抗性遗传背景,避免育种中同一抗源反复使用以延长品种使用寿命,并提出当前亟需引入新抗源,以丰富水稻抗性遗传基础.     

水稻显性核不育基因的研究概况

从显性核不育水稻的种类特征、败育的细胞形态学、生理生化、同工酶研究、显性核不育基因的定位及对显性核不育水稻的利用和展望等方面对显性核不育水稻的研究和利用进行了综述。     

基于KASP技术的稻瘟病抗性基因Pi9分子标记的开发与评价

【目的】开发抗稻瘟病基因Pi9的荧光分子标记,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用PCR克隆测序,并比对供体亲本与受体亲本之间抗稻瘟病基因Pi9序列的差异,开发1个基于SNP位点的高通量KASP分子标记。【结果】利用该标记对水稻杂交群体278个单株进行基因分型检测,结果发现141个单株的基因型为T/T,137个单株的基因型为C/C,分型结果与SSR分子标记检测结果一致;通过在岑溪稻瘟病高发区进行稻瘟病鉴定,验证了Pi9-KASP分子标记有较强可靠性。【结论】基于SNP位点开发的Pi9-KASP分子标记可以高效应用于水稻抗稻瘟病品系的种质资源鉴定及分子标记辅助选择育种中。     

甘蓝型油菜显性核不育恢复系“HF06”的选育

以上海市农业科学院作物育种栽培研究所选育的“PG华”为母本,以抗倒伏、耐落粒的双低品种“沪油17”为父本进行杂交,然后以“沪油17”为轮回亲本进行回交。从BC,代开始选株自交,同时以显性核不育纯合型不育株为母本,对所选单株进行测交,最终获得基因型为RfRf的恢复系“HF06”。新选育的恢复系“HF06”含油率为44．4％,芥酸含量为0．0%,硫代葡萄糖苷含量为9．7μmol／g,抗倒性较强、耐落粒,成为较理想的显性核不育恢复系。