分子标记辅助选育水稻抗白叶枯病和稻瘟病多基因聚合恢复系

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法, 将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和主效QTL GLP8-6(t) (分别简称G1、G2和G8)及抗白叶枯病基因Xa23导入到明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系, 通过复交进行基因聚合, 获得5个带有抗稻瘟病兼抗白叶枯病的双基因或多基因聚合系明恢86-G1-G2-Xa23、蜀恢527-G2-Xa23、明浙-G2-G8-Xa23-1、明浙-G2-G8-Xa23-2和明浙-G1-G2-G8-Xa23。以上5个抗病基因聚合改良系对稻瘟病的抗谱与抗源品种相仿或更宽, 改良系和与不育系II-32A配制的测交种对白叶枯病菌的抗谱与供体亲本IRBB23一致, 测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿, 但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率、千粒重和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明, 抗稻瘟病基因和抗白叶枯基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全, 对恢复系稻瘟病以及白叶枯病改良的效果明显。对分子标记复交改良恢复系的抗病性进行了讨论。     

水稻抗白叶枯病基因的聚合育种

白叶枯病是严重危害水稻生产的重要病害之一,利用聚合多个抗性基因的水稻品种是控制该病害的有效途径。本研究以携带Xa4、xa5、xa13、Xa214个抗白叶枯病基因的IRBB60与8个水稻新品系,组配8个杂交组合.应用分子标记辅助选择技术从F2和F3群体中共获得216个携带4个抗白叶枯病基因的纯合体。用华南地区的5个白叶枯病病原菌小种进行田间接种的试验表明,4个抗性基因聚合系的抗性水平高于只带1个抗性基因的近等基因系。这些聚合系可用作华南地区高抗白叶枯病水稻品种育种的亲本材料。     

花药培养快速培育聚合抗3种水稻病害基因的新种质研究

为培育抗水稻白叶枯病、稻瘟病、条纹叶枯病3种病害的品种,保证水稻的稳产高产,利用花药培养与常规育种技术、分子标记辅助选择技术相结合,进行聚合抗3种病害的新种质研究。结果表明,用含有抗白叶枯病Xa23基因的BG152和含有抗稻瘟病Pi-1基因的R118分别与含抗条纹叶枯病Stvb-i基因的花育409进行有性杂交,共获得聚合双抗抗病基因的F0种子分别为180,105粒;鉴别真杂种后彼此再杂交,获得复交F0种子1 398粒。利用分子标记辅助选择技术,筛选出聚合抗3种病基因的杂合型单株52株,从中选择田间无病害的进行花药培养,经H0自然加倍,获得双倍体花培植株378株。经PCR检测,筛选出聚合3种抗病基因的花培H1株系14个;对其H2植株进行重复PCR与抗病鉴定,获得聚合3种抗病基因的花培材料所含的抗病基因能稳定遗传,抗病性鉴定有10份均表现为抗(R),且高效表达抗病。最后对水稻花药培养中存在的问题进行了分析,并提出了相应防治措施。     

稻米外观品质的研究进展与分子改良策略

本文综述了稻米外观品质(长、宽、长宽比和垩白)的经典遗传及分子遗传研究状况，归纳列举了已定位的外观品质性状的QTLs，提出了稻米外观品质改良的分子策略。     

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。     

滇一型杂交粳稻恢复基因的分子鉴定研究

用位于水稻第10染色体的微卫星标记OSR33、RM228对285份滇型材料进行恢复基因的分子鉴定研究，结果表明：①OSR33、RM228标记的基因型依材料的不同而出现分子量不同的带型，且带型与材料有关；②OSR33和RM228鉴定材料的准确率分别为96％和90％；OSR33、RM228标记的基因型值与黑染花粉率极显著正相关，可用于鉴别恢复系；③用Mapmaker／QTL软件分析供试材料的表现型，在OSR33、RM228之间，探测到1个与育性恢复有关的主效QTL，可解释83．2％的表型变异，与OSR33和RM228的遗传距离分别为3．3cM和7．0cM。     

分子标记辅助选择聚合Xa23、Stvb-i、Pi-13种抗病基因的研究

为了选育抗多种病害的水稻新品种,保证水稻的稳产高产,利用分子标记辅助选择技术,对378份通过常规育种技术与花药培养相结合培育的聚合Xa23、Stvb-i、Pi-1抗病基因的花培后代进行试验研究。结果表明:分子标记辅助选择可快速实现Xa23、Pi-1与Stvb-i抗3种病害基因的聚合,经PCR检测与抗病鉴定,培育出10份抗性遗传稳定、表达高效的粳稻新种质资源。在利用分子标记辅助选择基因型的同时,仍然需要与传统的人工抗病鉴定的表现型结果相结合,才能保证选择的准确率高。     

水稻抗病基因聚合育种研究进展

近年来随着越来越多的水稻新基因被发现、定位与克隆以及现代分子生物技术的不断发展,水稻分子育种工作也取得了很大的进展。笔者主要就水稻稻瘟病、白叶枯病、纹枯病和条纹叶枯病的抗性基因聚合育种的研究情况进行综述,并对一些使用转基因手段进行多基因抗病育种进行了总结。     

水稻白叶枯病抗性基因的聚合及其遗传效应

以全生育期抗水稻白叶枯病的早粳Ｇ３８为抗源供体，以成株期抗性的晚粳品种秀水１１为轮回亲本，通过连续回交转育出全生育期抗白叶枯病的晚粳品系Ｄ６０１、Ｄ６０２和Ｄ６０３。遗传研究表明，３个晚粳品系都聚合了来自双亲的ｘａ－５和Ｘａ－３抗性基因，聚合的抗性基因可能具有抗性累加效应，其抗性水平和抗扩展能力强于双亲，抗谱宽于秀水１１。同时评价了３个晚粳稻抗病品系对我甸白叶枯病病原型的抗性及主要农艺性状。认为Ｄ     

兼抗两种稻飞虱和稻瘟病多基因聚合系的创制

通过分子标记辅助选择创制兼抗稻飞虱和稻瘟病的水稻多基因聚合系,为选育持久多抗的水稻新品种提供材料来源。以携带稻瘟病抗性基因Pi1的材料‘CQ12261’为供体亲本,以兼抗白背飞虱和褐飞虱的优良恢复系‘桂恢1561’为轮回亲本,应用田间抗病虫性鉴定与分子标记辅助选择相结合的方法,并结合农艺性状的考察和分析。在BC₂F₄代中检测到6个株系的抗病基因Pi1已稳定遗传。至BC₂F₆代,GH-7、GH-8、GH-12这3个株系农艺性状与轮回亲本‘桂恢1561’相似,且丰产性好。通过常规的回交选育、分子标记辅助选择和田间抗性鉴定相结合的方法,筛选获得3份聚合了稻飞虱抗性基因Wbph9、Bph14、Bph15和稻瘟病抗性基因Pi1的水稻中间材料,为选育新的双抗病虫害水稻恢复系提供种质资源。     

标记辅助培育水稻抗稻褐飞虱和稻白叶枯病基因聚合系

稻白叶枯病和稻褐飞虱是水稻的主要病虫害,利用优良的抗性基因培育抗性基因聚合系对于防治稻白叶枯病和稻褐飞虱具有重要意义。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方法,将抗稻白叶枯病基因Xa23和抗稻褐飞虱基因Bph3分别导入主栽杂交水稻品种的保持系先B、天B、盟B、龙特甫B和桂B中。结果表明,获得稳定的单抗性基因导入系1436份和双抗性基因聚合系144份。人工接种鉴定结果显示,Xa23导入系和Xa23Bph3聚合系对抗稻白叶枯水平达到中抗和接近高抗的水平(1.1～3.0级),Bph3导入系和Xa23Bph3聚合系抗褐飞虱水平达中抗到抗的级别(3.2～4.0级)。农艺性状分析显示多数抗性基因聚合系的株高、剑叶长宽度、每穗粒数、结实率、千粒重等主要农艺性状与受体差异不显著,只有少数聚合系有1～2个性状的差异。SSR标记分析表明抗性基因聚合系的遗传背景回复率达89.6%～97.8%,等位性位点纯合度达95.6%～99.9%。初步证明本研究已成功地获得抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因的聚合系,这些抗性改良保持系具有良好的应用前景,并为建立完善的分子设计育种平台提供了重要育种材料基础。     

水稻抗褐飞虱基因的分子标记

水稻是亚洲国家近一半人的主食，病虫害是其产量的主要限制因子。褐飞虱是水稻的六大虫害之一，其危害主要是吸食稻株汁液，因其直接摄食和传播草丛短缩病病毒及高低短缩病(rugged stunt)病毒对水稻造成巨大的危害。寄主植株抗性是控制褐飞虱最有效的方法，因而抗虫性育种在水稻改良计划中占有重要地位。     

关于举办“水稻优异资源现场展示会暨水稻分子育种学术研讨会”的预备通知

种质资源是水稻相关研究的物质基础。分子技术是品种改良中最为有效的手段之一。在国家自然科学基金、农业部“948”重大专项和科技部“863”分子育种专项的先后资助下,上海市农业生物基因中心和华中农业大学国家植物遗传改良重点实验室联合国内数十家农业大学和农科院,采用21个适应于我国不同生态区的优良品种(包括保持系和恢复系)作为受体亲本,导入来自全球24个国家180多个优异水稻资     

滇-型杂交水稻质核雄性不育恢复基因的SSR分子标记

用混合品集分析方法(BLA),在保持系和恢复系中的DNA各取20个样混合,对PMRF、OSR-33、RM294、RG304、RG257和RM228六对引物进行筛选,结果发现PMRF、OSR-33和RM228三对SSR引物在保持系和恢复系的混合之间有遗传差异.用这三对引物分别对不同的40个保持系和60个恢复系DNA样品进行扩增.另外,用滇-型杂交粳稻的保持系40份和恢复系60份与不育系进行测交,杂种F1花粉的育性经1%的I-KI染色,其花粉的可育率有高有低.用扩增出的带型与F1花粉的育性进行相关分析,结果表明扩增出带型与花粉的育性呈显著正相关,两种带型对应的花粉可育率均值经t测验差异极显著,表明PMRF、OSR-33和RM228标记与滇-型细胞质雄性不育育性恢复基因连锁,并且PMRF、OSR-33sSR和RM228引物是设计在第10染色体长臂的中部,所以,滇-型细胞质雄性不育育性恢复的一个基因可初步定位于第10染色体长臂的中部.     

聚合螟虫和稻瘟病抗性基因杂交水稻亲本的9个农艺性状配合力分析

通过对聚合螟虫和稻瘟病抗性基因水稻恢复系的农艺性状配合力进行分析,为杂交水稻聚合恢复系的选育提供了一定的理论基础。按不完全双列杂交5×8 (NCII),以抗螟虫抗稻瘟聚合恢复系5个为父本和不育系8个母本设计并配制了40个组合,对穗长,株高,有效穗数,总粒数,实粒数,空瘪粒数和结实率进行了研究、千粒重与单株产量等9项农艺性状配合力与遗传参数分析。一般配合力(GCA)分析表明昌恢891TJH、长田A、圳20A、华盛A、晶泰A、广8A配合力较高,特殊配合力(SCA)分析表明晶泰A/昌恢891TJH、华盛A/昌恢891TJH、圳20A/R205TJH特殊配合力较高。千粒重、总粒数、有效穗主要受到基因非加性效应影响,穗长主要受到基因加性效应影响。穗长、实粒数、空瘪粒数、总粒数的遗传效应主要依赖不育系母本,单株产量的遗传效应取决于聚合恢复系父本,而株高、有效穗、结实率、千粒重遗传效应由双亲共同影响。     

水稻等基因导入系构建与分子技术育种

本文概述了“参与全球水稻分子育种计划研究”项目的实施效果：从23个国家和地区引进了一批优良利质资源，选育了基于22个不同遗传背景的等基因导入系约6万余份，建立了节水抗旱、氮磷高效种质资源的鉴定设施与评价方法，发展了大规模、高通量、低成本的基因鉴定与分子标记技术。形成了一条较为成熟的基于等基因导入系的水稻有利基因发掘、种质创新和新品种选育的技术体系。育成了一批高产稳产优质节水抗旱的新品种（系）。     

Pi9基因分子标记辅助选择改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性

为改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性,以籼稻品系75-1-127作为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系丰源B和不育系丰源A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性标记ClonDF_1R_1开展MAS连续回交育种。利用来自国内外不同稻区的33份稻瘟菌菌株进行温室内人工接种,分析丰源A、丰源B、75-1-127的抗菌谱,75-1-127的抗性频率为87.9%;而丰源A和丰源B的抗性频率均仅为33.3%。田间病圃抗性鉴定表明,75-1-127高抗苗瘟,而丰源B和丰源A高感苗瘟。结果表明,含有Pi9基因的75-1-127抗谱广、抗性水平高,在稻瘟病抗性育种中具有很大的应用前景;而丰源A和丰源B抗谱窄、抗性水平低,需要改良。根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性分子标记ClonDF_1R_1,它从75-1-127基因组中扩增出一条320 bp的条带,而丰源B和丰源A基因组的扩增产物约450 bp。利用ClonDF_1R_1先后开展丰源B、丰源A稻瘟病抗性改良的MAS育种实践,获得了13个含Pi9纯合等位基因的改良抗病保持系丰源B-Pi9,以及11个含Pi9纯合等位基因的改良抗病不育系丰源A-Pi9。经过连续11 a的MAS回交育种实践,育成1个高抗稻瘟病、不育性稳定、柱头外露率高、农艺性状和产量性状优良的新三系不育系丰源A-Pi9-5,实现了丰源A和丰源B稻瘟病抗性的定向改良,为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。     

水稻抗白叶枯病近等基因系的抗性鉴定揭示基因聚合的多向性效应

基因聚合是培育广谱、持久抗性水稻品种的有效策略。然而,水稻白叶枯病隐性抗性基因xa5和一些抗病基因组合后却产生了拮抗的聚合效应。为避免无效或拮抗的组合,有必要对携带单基因和基因组合的水稻品种进行抗性评价。调查了2个感病水稻系(籼稻IR24和粳稻TP309),4个单基因抗病系IRBB3、IRBB5、IRBB21和CBB23(分别含Xa3、xa5、Xa21和Xa23)和3个多基因抗病系IRBB54、IRBB50和IRBB59(分别含xa5+Xa21、xa5+Xa4、xa5+Xa21+xa13)对8个白叶枯菌小种的抗性。前期对xa5、Xa21单基因和基因聚合后的效应进行了报道,发现江汉大学保存的P8小种克服了Xa21介导的抗性。发现P8在TP309和IRBB3上都诱导8个小种中最长的病斑,进一步证明了P8致病力的变异;IRBB54、IRBB50和IRBB59对包括P8在内的8个小种表现出抗性,表明了基因聚合策略应对致病菌毒性变异的有效性;而Xa23单基因对所有小种的抗性都达到了三基因聚合系IRBB59的高抗性水平,但在和xa5聚合后抗性被弱化,呈现负向的拮抗效应。研究结果提示在进行水稻基因聚...     

水稻雄性不育、恢复性的遗传及恢复基因的分子标记研究进展

本文对野败型、BT型和滇型杂交水稻雄性不育恢复基因的遗传、分子定位及其相互关系进行了综述…… ;