一套研究水稻抗瘟性材料体系的建立和应用

 以中国华南地区曾普遍使用的抗瘟性水稻材料外选 35、目前广东省水稻生产上种植面积最大的具有水平抗瘟性和高收获指数特点的水稻品种粤香占和广东最早的优质食味好的品种七丝占为亲本材料 ,通过杂交后代单粒传递方法和DNA杂交方法 ,创造了一套对抗瘟性基因及抗性机理和优质等农艺性状研究具有重要价值的材料体系 ,分别为重组自交系群体 (recombinationinbredline ,RIL)、扩展重组自交系群体 (expendrecombinationinbredline ,ERIL)和突变体重组自交系群体 (transfered mutantrecombinationinbredline,TRIL)。在RIL群体中 ,鉴定出该材料体系中对鉴定稻瘟病菌株的各种抗性基因组合材料 ,为“基因对基因学说”提供了直接的材料证据。用同一对照和同样方法 ,在ERIL群体中 ,肯定了表现水平抗性的粤香占具有多个主效抗性基因和多个微效抗性基因 ,为水平抗性的多基因控制提供了初步证据。还创造出了一套可用于研究水平抗性的稳定材料群体。用野生稻外源DNA电激导入方法获得粤香占水平抗性突变为垂直抗性的突变株 ,并从简单重复序列多态性 (SSLP)方面 ,证明了突变体群体的变异情况。这些研究和材料体系为抗瘟性机理研究、基因克隆、抗性基因尤其是水平抗性基因研究提供了重要的新材料     

“外选35”和“七丝占”重组自交系群体抗稻瘟病QTL的初步定位

 ：以中国华南地区曾普遍使用的抗瘟性水稻材料外选35和广东最早的优质食味好的品种七丝占为亲本材料，建立的重组自交系群体。利用广东省水稻育种新技术暨农业部水稻遗传改良重点实验室分离的广东稻区稻瘟菌ZC-13和ZC-15两个小种进行单小种接种鉴定抗瘟性，利用QTLmapper 2.0进行抗瘟性QTL定位分析。结果共检测到2个QTL，均位于第12号染色体的RM117-RM179区间。对由外选35育成的7个抗性品种进行检测分析，所选的品种该区段均来源于外选35，初步验证该区段可能含抗稻瘟病位点。     

源宝占抗稻瘟病遗传分析及基因定位

稻瘟病是水稻三大病害之一,严重威胁着粮食安全。解决这一问题最安全、有效的措施是选育、推广抗 病品种。源宝占是一份新育水稻材料,经鉴定,源宝占对来自广东各稻作区的25 个菌株中23 个表现为抗性,抗频达 92%,为广谱抗性材料。以源宝占与粤香占进行杂交,构建F1、F2群体,选用GD00-193a 菌株对亲本及世代群体进行 接种鉴定,结果表明F2代单株抗感分离比符合3颐1,这说明源宝占对菌株GD00-193a 的抗性是由一对显性基因或一 个主效QTL 控制。利用群体分离分析法（BSA）结合隐性群体分析法（RCA）将此基因定位于标记RM136 与RM549 之 间。 [2009]356 号）;广东省科技计划项目     

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.     

云南粳型地方稻资源抗稻瘟病鉴定评价

【目的】鉴定和筛选获得云南粳型地方稻抗稻瘟病种质资源,明确其稻瘟病抗性及抗病基因分布,为合理利用水稻抗稻瘟病种质资源及其布局提供参考。【方法】采用病圃自然鉴定与人工接种相结合的方法,对150份云南粳型地方稻资源的稻瘟病抗性进行鉴定,并利用9个已克隆基因（Pid4、Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pigm、Pi37、Pi56、Pi33）和2个已定位基因（Pi27、Pi23）对供试稻种资源进行基因型检测,明确抗病基因在抗稻瘟病材料中的分布。【结果】从150份水稻材料中共鉴定出抗稻瘟病（叶瘟或穗颈瘟）材料45份,45份材料中携带Pi25、Pi23、Pikm、Pi35、Pi36、Pi33、Pi27、Pi37、Pid4、Pigm抗性基因的材料分别有34份（75.6%）、25（55.6%）、25份（55.6%）、22份（48.9%）、14份（31.1%）、14份（31.1%）、12份（26.7%）、10份（22.2%）、6份（13.3%）和5份（11.1%）,未检测到含有Pi56的材料。45份抗性材料含有的抗性基因数量介于1~7,大部分含有3~5个,其中携带3个抗性基因材料13份占28.9%,携带4个抗性基因材料8份占17.8%,携带5个抗性基因材料11份占24.4%。抗病能力较强的材料黑壳谷携带6个抗病基因（Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）,光壳花糯携带5个抗病基因（Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）。【结论】研究获得45份云南粳型抗稻瘟病地方稻材料,鉴定获得2份（黑壳谷和光壳花糯）全生育期抗叶瘟和穗颈瘟材料,这2份抗性材料均携带Pi35-Pi36-PikmPi37-Pi33基因组合,可作为抗稻瘟病分子育种的优异抗源材料。     

聚合抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）及抗稻瘟病基因Pi9水稻株系筛选

【目的】筛选聚合抗褐飞虱和抗稻瘟病基因水稻材料,为培育新型抗褐飞虱兼抗稻瘟病的水稻新种质提供参考。【方法】利用常规育种、分子标记辅助育种和抗病虫鉴定相结合的手段,将抗稻褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）以及广谱高抗稻瘟病基因Pi9聚合到优良保持系博ⅢB的遗传背景中。【结果】bph20（t）的分子标记RM540和BYL7、bph21（t）的分子标记RM5348和RM222未在稻褐飞虱抗、感亲本间扩增出特异条带,无明显的多态性,不能用于该育种群体抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）的检测。Pi9的显性分子标记pB8以及共显性分子标记PB9-1在稻瘟病抗、感亲本之间可扩增获得特异条带,具有多态性,可用于Pi9基因的检测。经抗虫鉴定并利用标记PB9-1对BC6F2群体的22株材料进行PCR扩增,含有Pi9基因杂合体的有10株,纯合体有6株,不含Pi9基因的有7株。用源自广西南宁田间感褐飞虱和稻瘟病菌株进行多次抗病虫鉴定,筛选获得一批抗褐飞虱材料,其中抗性与抗虫亲本BPH54相当的材料有6份,在这6份材料中含有Pi9基因且抗稻瘟病的材料有5份,对稻褐飞虱的抗性与供体亲本BPH54水平相当。【结论】通过常规育种、分子检测和抗虫鉴定相结合的办法,筛选获得5份聚合褐飞虱抗性基因（bph20和bph21）和抗稻瘟病基因Pi9的抗或高抗水稻中间材料,为选育新的双抗保持系和不育系提供种质材料。     

聚合抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）

【目的】筛选聚合抗褐飞虱和抗稻瘟病基因水稻材料,为培育新型抗褐飞虱兼抗稻瘟病的水稻新种质提供参考。【方法】利用常规育种、分子标记辅助育种和抗病虫鉴定相结合的手段,将抗稻褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）以及广谱高抗稻瘟病基因Pi9聚合到优良保持系博ⅢB的遗传背景中。【结果】bph20（t）的分子标记RM540和BYL7、bph21（t）的分子标记RM5348和RM222未在稻褐飞虱抗、感亲本间扩增出特异条带,无明显的多态性,不能用于该育种群体抗褐飞虱基因bph20（t）和bph21（t）的检测。Pi9的显性分子标记pB8以及共显性分子标记PB9-1在稻瘟病抗、感亲本之间可扩增获得特异条带,具有多态性,可用于Pi9基因的检测。经抗虫鉴定并利用标记PB9-1对BC6F2群体的22株材料进行PCR扩增,含有Pi9基因杂合体的有10株,纯合体有6株,不含Pi9基因的有7株。用源自广西南宁田间感褐飞虱和稻瘟病菌株进行多次抗病虫鉴定,筛选获得一批抗褐飞虱材料,其中抗性与抗虫亲本BPH54相当的材料有6份,在这6份材料中含有Pi9基因且抗稻瘟病的材料有5份,对稻褐飞虱的抗性与供体亲本BPH54水平相当。【结论】通过常规育种、分子检测和抗虫鉴定相结合的办法,筛选获得5份聚合褐飞虱抗性基因（bph20和bph21）和抗稻瘟病基因Pi9的抗或高抗水稻中间材料,为选育新的双抗保持系和不育系提供种质材料。     

广谱持久抗病基因Pi40在云南高原粳稻的应用

对持有主效广谱抗瘟基因Pi40的单基因系4163与其它11份单基因鉴别品系进行自然条件下稻瘟病抗性鉴定.结果表明,4163在云南省粳稻区的稻瘟病重病区均表现抗病,即在保山、宜良、玉溪叶瘟田间抗性分别为0级、0级、4级,穗瘟田间抗性为3级.同时,利用49份有代表性的云南稻瘟病单胞菌株,通过室内接种抗性鉴定方法建立了Pi40对云南稻瘟病的抗谱,并与另外25份抗稻瘟病单基因系进行室内接种同步鉴定比较.结果表明,Pi40对49份云南地方稻瘟病菌株的抗病频率为87.8％,表现出较广的抗谱,可以作为云南高原粳稻抗病育种的新抗源利用.     

华南常用籼稻亲本稻瘟病抗性评价及抗性基因鉴定

[目的]评价分析华南地区常用籼稻亲本稻瘟病抗性及抗性基因,为水稻稻瘟病抗性育种提供理论依据.[方法]利用人工接种鉴定对52份华南地区常用籼稻亲本进行稻瘟病抗性分析,同时利用分子标记检测稻株携带的抗性基因,分析亲本材料稻瘟病抗性与其所携带稻瘟病抗性基因间的关系.[结果]从52份适应华南生态条件的籼稻亲本材料中筛选获得4份广谱抗源(2份抗谱为100.0%,2份抗谱为92.9%);常规稻较恢复系和保持系具有更高的稻瘟病抗性.ZA1、ZA9和ZB9生理小种较ZB1和ZB5生理小种表现出更强的致病力,具有较低的抗性频率.Pi-ta和Pi54基因的出现频率最高,均为0.42;其次是Pib基因,出现频率为0.37;Pi-km基因的出现频率较低,仅0.06;所有籼稻亲本材料中均未检测出Pi9基因.携带Pib+Pi54+Pi-km和Pi-ta+Pib+Pi54三基因稻株的抗性高于所有单基因或双基因稻株.[结论]华南常用籼稻亲本材料中存在着优良的稻瘟病广谱抗源,可利用这些抗源拓宽育种材料的遗传背景,培育抗病优良品种.多个抗性基因聚合能有效提高稻株对稻瘟病不同生理小种的抗性,在育种实践中应加强多基因聚合材料的创制和利用研究.     

水稻抗稻瘟病基因Pi-d2基因标签的建立与应用

建立抗稻瘟病基因的分子标记对培育抗稻瘟病品种有重要意义。研究利用71个广西地方菌株检测地谷对稻瘟病菌的抗性,并利用地谷中Pi-d2基因与广恢998等位基因在基因组序列上一个碱基的差异,设计出以抗病基因本身序列为引物的基因标签M-Pid2,通过分析地谷与广恢998的F2群体的基因型与对稻瘟病抗感分离的吻合度来验证该标签的准确性,用M-Pid2扩增62份水稻种质验证该标签的特异性。结果表明,地谷能抗71个地方稻瘟病菌株中的59个菌株,抗性频率达83.1%。用M-Pid2扩增地谷与广恢998的F2群体的基因型与其对稻瘟病的抗感分离完全吻合;用M-Pid2扩增62份水稻种质,仅在地谷中扩增出629bp特异条带。从而确认抗稻瘟病基因Pi-d2为地谷的主效抗稻瘟病基因,且在广西有育种利用价值;标记M-Pid2能准确用于抗稻瘟病基因Pi-d2的辅助选择。     

云南省部分稻种资源稻瘟病抗性评价及基因分析

 对366份地方品种进行了稻瘟病叶瘟鉴定及评价。结果表明,陆稻地方品种中高抗的品种最多,占36.7%;其次是籼稻地方品种,占6.3%;粳稻最少,仅占2.2%。对16个高抗稻瘟病的陆稻地方品种进行基因分析,发现9个品种对所测试菌株受2对基因控制,7个品种对所测试菌株受3对基因控制。这些陆稻地方品种是发掘和定位新的抗稻瘟病基因以及抗性育种的重要素材和抗源。     

水稻抗稻瘟病的遗传与育种研究进展

稻瘟病是影响水稻生产的主要病害之一,生产上对稻瘟病的防治没有特效的方法。更多依赖水稻品种自身的抗性来抵御病害的发生。因此,稻瘟病抗性的遗传和育种研究就具有十分重大的意义。在稻瘟病抗性遗传研究方面,到目前已经鉴定和定位了40多个抗稻瘟病基因。克隆了2个稻瘟病抗性基因Pi-b和Pi-ta。培育抗稻瘟病的水稻品种可采用如下策略：广泛收集稻瘟病抗源。经过稻瘟病老重病区长期自然选择得到的高抗材料和含有已定位抗性基因的抗源材料要作为重点抗源亲本：检测稻瘟病茵群体结构的变化,获取小种变化的准确信息：常规的有性杂交和转基因技术相结合导入抗性基因;人工接种抗性鉴定、分子标记辅助选择和病区病圃抗性鉴定技术相结合．提高杂交后代材料抗性鉴定的准确性．加快育种进程。     

黑龙江省水稻稻瘟病研究现状及抗病育种

对黑龙江省水稻稻瘟病的研究进展情况进行综述,着重在稻瘟病优势生理小种的变化动态、抗性基因、无毒基因、抗病品种研究等方面进行了总结,并简要提出了黑龙江省稻瘟病研究及抗病育种的未来发展方向。     

吉林省主要水稻品种稻瘟病抗性分析及分子辅助改良

为深入研究已经克隆的部分稻瘟病抗性基因在吉林省主要水稻品种和优良品系的分布,并为分子标记辅助选择培育稻瘟病抗性品种提供理论依据。根据已经克隆的10个稻瘟病抗性基因序列设计特异引物,对目前吉林省主要推广的13个水稻品种和15个主要品系进行稻瘟病抗性基因筛选。根据稻瘟病抗性基因筛选结果,进一步进行聚类分析、杂交组合配制及分子标记辅助选择,共获得24株理想的多基因聚合F4单株,并进行苗期稻瘟病接种鉴定。结果表明,Pi2、Pi36、Pi37、Pikh、Piz-t和Pi-ta等稻瘟病抗性基因在目前吉林省主要推广水稻品种中分布较为广泛,而Pi9、Pib、Pi21和Pi-d2分布较少。同时发现,品种间稻瘟病抗性基因有较好的互补性,可以有效地进行多基因聚合。因此,在吉林省通过分子标记辅助选择培育抗性优良的稻瘟病新品种是一种有效可行的途径。     

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。     

水稻优质恢复系昌恢121香味基因的遗传分析

水稻香型恢复系昌恢121分别与非香稻品种大粒稻、9311、02428、R527、C418、明恢63配制杂交组合,并采用KOH法对其后代的香味进行鉴定,研究分析了昌恢121的香味的遗传模式。并利用昌恢121与现有的香稻材料粤香占、苏香晚占杂交配成香/香组合,并进行香味基因的等位性分析,结果表明:供试香稻品种昌恢121的香味是由1对显性基因和1对抑制基因所控制,且与粤香占、苏香晚占的香味基因不等位,因此,昌恢121的香味涉及2对以上基因的控制,且不等位间的基因存在互作效应。     

广西野生稻稻瘟病抗性鉴定及抗源地理分布

[目的]明确广西野生稻对稻瘟病的抗性,为水稻抗瘟育种和挖掘抗瘟基因提供抗源材料.[方法]采用人工接种鉴定方法分别在苗期和孕穗期对广西野生稻进行稻瘟病混合菌株(ZA1、ZB1、ZB15和ZC15)接种,调查不同野生稻材料对叶瘟和穗颈瘟的抗性级别,统计抗感材料,并依据抗病材料地理来源进行统计分析.[结果]从普通野生稻中鉴定出抗叶瘟材料188份、抗穗颈瘟材料9份,占比分别为11.85%和0.58%;从药用野生稻中鉴定出抗叶瘟材料73份、抗穗颈瘟材料5份,占比分别为36.68%和2.54%;从普通野生野和药用野生稻中分别鉴定出兼抗叶瘟和穗颈瘟的材料9和4份,占比分别为0.58%和2.03%.贵港和梧州等地是广西野生稻抗稻瘟病材料最多的地区.[结论]广西野生稻抗叶瘟资源较丰富,但抗穗颈瘟或兼抗叶瘟、穗颈瘟的资源较匮乏,需进一步挖掘抗穗颈瘟及兼抗叶瘟和穗颈瘟材料.     

宁夏自育水稻品种及部分引进品种的稻瘟病抗性基因分子标记检测

为明确宁夏水稻种质资源中含有的抗稻瘟病基因型及基因数量,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助选择育种奠定基础。采用与抗稻瘟病基因Pita、Pi-kh、Pib、Pi2、Pi-km、Pi9、Pi5紧密连锁的7个分子标记,对25份宁夏自育水稻品种和55份引进水稻品种的抗稻瘟病基因进行分子检测。结果表明,宁夏自育水稻品种的抗稻瘟病基因较少,68%的材料仅含1~2个抗瘟基因,缺乏Pita、Pi2基因;抗病性鉴定也证实,只有8份材料达到中等抗性,主要含有Pib、Pi-km、Pi9抗瘟基因。37%的引进品种含3~6个抗稻瘟病基因,主要抗瘟基因有Pib、Pi-kh、Pi-km、Pi2、Pi9和Pita,这些材料均可为宁夏水稻抗稻瘟病的分子标记辅助选择育种提供抗病基因。     

长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性评价及抗性基因检测

【目的】探究长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性水平及抗性基因聚合对稻瘟病抗性的效应,为新品种的审定及抗病品种的合理利用提供理论依据。【方法】采用人工喷雾接种方法鉴定2018—2020年长江中下游区试252个水稻品种的稻瘟病抗性,并利用2组多重PCR体系（Pi1与Pikh、Pi9与Pik）检测供试水稻品种携带抗性基因Pi9、Pik、Pi1和Pikh的情况,分析抗性基因聚合方式与稻瘟病抗病率的关系。【结果】2018—2020年供试材料的穗瘟抗病率分别为47.0%、38.3%和35.2%,穗瘟抗病率逐年下降。252份供试材料含有抗性基因数为0~4个,其中含0个抗性基因的材料有14份,占5.6%,穗瘟抗病率为14.3%;含1个抗性基因的材料有63份,占25.0%,穗瘟抗病率为11.1%;含2个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为42.0%;含3个抗性基因的材料有81份,占32.1%,穗瘟抗病率为65.4%;含4个抗性基因的材料有13份,占5.2%,穗瘟抗病率为53.8%。总体来看,供试材料的穗瘟抗病率随携带的抗性基因数增加呈上升趋势。抗性基因组合Pi9+Pikh、Pi9+Pik+Pikh和Pi9+Pik+Pi1+Pikh是适合安徽地区的抗性基因组合。【结论】2018—2020年长江中下游区试水稻品种稻瘟病抗性一般。多基因聚合能提高水稻品种的稻瘟病抗性,但应选择合适的抗性基因组合,不能简单叠加。     

稻瘟病田间自然诱发病圃的建立及其在抗性鉴定中的应用

稻瘟病田间自然诱发病圃法是目前自然接种类应用最广的方法,成本低、操作简便.病圃应设置在不同水稻生态区域的稻瘟病常发、重发区,并插植合适的感病诱发品种群.广东3个病圃设置合理、小种多样性、代表性好,年度间鉴定结果稳定可靠.2004～2006年对145个广东省区试品种在病圃进行的抗性鉴定,结果表明参试品种在米质、产量提高的同时稻瘟病抗性水平均有所提高.说明将病圃作为抗性筛选基地对亲本或低分离世代进行抗瘟筛选有益于降低抗病育种的盲目性和年限.