水稻两用核不育系龙S抗稻瘟病主效基因的定位

龙S是一个广谱抗稻瘟病的水稻两用核不育系,利用分子标记技术精细定位其主效抗性基因,对于培育抗稻瘟病水稻新品种具有重要意义。采用来自国内外的41个稻瘟病菌系通过接种鉴定方式对龙S进行了稻瘟病抗谱分析,结果显示龙S的抗性频率为100%,对其中39个菌系表现高水平抗性,与Pi9的携带品种75-1-127抗性频率和抗病级别基本相当。群体遗传分析表明龙S的抗性基因表现为显性遗传方式,对于不同菌系龙S表现出不同的抗病遗传模式,其中龙S对稻瘟菌系318-2的抗性由单基因控制。通过抗病亲本龙S与感病亲本日本晴构建F₂分离群体,采用BSA (bulk segregant analysis)及RCA (recessive class analysis)分析方法,将龙S的主效抗病基因精细定位于第9染色体上的SSR标记M1-M2所在的1.31 cM区间,与已克隆的广谱抗稻瘟病基因Pi5位于相邻的染色体区域。抗谱分析表明,龙S与Pi5、Pii单基因系的抗性频率差异明显,抗谱较后二者更广。龙S主效抗性基因的精细定位,为进一步揭示其与Pi5、Pii的等位关系以及通过分子标记辅助选择培育抗病水稻新品种奠定了基础。     

标记辅助改良节水抗旱杂交稻亲本材料的稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻的主要病害之一,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效手段。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方式,将稻瘟病抗性基因(Pi1,Pi2和Pi9)导入到节水抗旱稻杂交组合的保持系"沪旱1B"和恢复系"旱恢3号"。对BC2F3代材料进行苗期稻瘟病抗性鉴定,结果表明,携带1个或2个目标基因的株系达到抗或中抗水平,抗病性显著高于各自的轮回亲本或者阴性株系。SSR标记分析表明改良株系的遗传背景回复率达到82.1%~93.6%。通过标记辅助选择获得的改良材料为节水抗旱杂交稻的培育提供了稻瘟病抗性亲本。     

分子标记辅助选择Pi25基因选育抗稻瘟病三系不育系

稻瘟病是水稻最具毁灭性的病害之一,选育抗稻瘟病三系不育系,是选育抗稻瘟病品种的有效途径之一。本研究以携带抗稻瘟病基因Pi25的材料BL47为抗性供体亲本、福稻B为受体亲本,利用分子标记辅助选择技术和常规育种方法,从F2代起利用分子标记Si13070C检测Pi25基因,从F3代起结合稻瘟病重发病区苗瘟鉴定,从BC1代起对不育系植株进行花粉育性鉴定,筛选出5份具有中抗以上水平的候选不育系,其中不育系CP4A具有良好的不育性和开花习性,所配组合表现出良好的农艺性状。结果表明,利用分子标记Si13070C检测Pi25基因并结合田间苗瘟鉴定在选育抗性育种材料上是有效的。     

MAS育种改良籼稻恢复系R747及其杂交种稻瘟病抗性

为了改良籼稻恢复系R747及其杂交种的稻瘟病抗性,以携带广谱抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75-1-127为供体亲本,以R747为受体及轮回亲本,利用Pi9基因内功能标记,开展分子标记辅助选择育种实践。获得了如下主要结果:室内接种试验表明,75-1-127与R747对来自国内外不同稻区的24份稻瘟菌菌株的抗菌谱差异显著,抗性频率分别为91.7%和41.7%,两亲本在田间自然病圃苗瘟抗性表现分别为高抗和高感;根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性多态标记SPL-1,该标记在75-1-127和R747基因组中分别扩增出一条745 bp和一条850 bp的条带,标记基因型对稻瘟病抗感表型的选择效率为100%;从BC6F3株系中遴选出一个高抗苗瘟的改良恢复系R747-Pi9,并用它与不育系培矮64S、P88S和桃1A分别配制出高抗稻瘟病的杂交种;利用分布于水稻全基因组不同位点的220个SSR标记,分析了改良抗病恢复系R747-Pi9与受体亲本R747的遗传背景差异,结果表明R747-Pi9对R747的背景回复率为0.94。本研究通过分子标记辅助选择和连续回交育种,成功定向改良了恢复系R747及其杂交种的稻瘟病抗性。     

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。     

通过标记辅助回交育种改良优质水稻保持系金山B-1的稻瘟病抗性

金山B-1是本室育成的一个优质水稻雄性不育保持系。为了改良金山B-1的稻瘟病抗性,我们以水稻品系75-1-127为供体,通过标记辅助连续回交将显性广谱抗稻瘟病基因Pi-9导入到金山B-1中。已知Pi-2与Pi-9等位或紧密连锁。根据前人报道的Pi-2的双侧标记和公共数据库提供的水稻基因组序列信息,我们开发了一个在金山B-1和75-1-127之间表现多态的SSR标记SRM22。该标记与Pi-9基因紧密连锁,估计与Pi-9的物理距离为309Kb,换算成遗传距离为0.73cM。在各世代皆利用SRM22对目标基因进行跟踪,并结合形态性状进行背景选择。在BC3F1代,将中选单株与不育系金山A-1进行杂交并检查其后代的育性,以测验这些单株的不育保持性。在BC3F2代,根据抗病标记、不育保持性(根据BC3F1推断)及形态性状,选得5个符合需要的单株,由此得到5个抗病性得到改良的金山B-1近等基因系(BC3F2:3)。抗病鉴定表明,所有育成株系的抗性水平皆显著高于金山B-1,说明抗病基因确实已经导入金山B-1,利用SRM22标记进行选择是可靠的。但值得注意的是,所有育成株系的抗性水平都略低于75-1-127,说明Pi-9的抗病能力会受到遗传背景的影响。     

水稻两系不育系1892S抗白叶枯病和抗稻瘟病分子改良

以高配合力和抗倒能力强的光温敏两系不育系1892S为轮回亲本,与含抗白叶枯病Xa23基因和抗稻瘟病Pi9(t)基因的稳定株系7J278多代回交,连续自交、经系谱选择、花粉镜检、抗性鉴定和测交,结合分子标记辅助选择,获得1个携带两个抗性基因纯合的稳定光温敏核不育系N779S。利用中国7个流行白叶枯病菌株C1-C7和Xa23基因专化小种PXO99进行接种鉴定,N779S表现为R,受体亲本表现为S。苗期以15个稻瘟病流行小种进行接种,N779S抗性级别为0~1级,抗性水平明显高于受体亲本;在3个稻瘟病重发区种植,N779S穗发病率级别为2~5级,而受体亲本为7~9级。以改良系N779S为母本配置的杂交组合F1,对白叶枯病和稻瘟病的抗性水平均明显高于对照,同时表现出良好的配合力水平。表明Xa23基因和Pi9(t)基因不论是在纯合还是在杂合状态下,都能表现出良好的抗病能力。长日高温环境下花粉镜检结果显示,N779S为无或少花粉败育类型;农艺性状观察显示,改良株系与受体亲本在植株形态上差异不明显,但利用行业标准分析48个遗传位点,仍存在3个位点差异,表明改良系N779S与受体亲本不属于同一个品种。     

水稻稻瘟病抗性基因Pi2-InDel标记的开发与评价

通过对水稻抗稻瘟病基因Pi2/9位点上已克隆的功能基因及非功能位点序列的相互对比,鉴定到Pi2特异的核苷酸差异,开发了基于PCR技术的Pi2基因的插入/缺失(insert-deletion,InDel)标记,能有效地将Pi2与其它抗性等位基因及感病等位基因区分开。利用Pi2基因的分离群体进行标记选择与接种鉴定,结果表明Pi2-InDel标记能精确地选择Pi2基因。用Pi2-InDel标记对20份水稻品种和育种亲本进行分子检测,该标记能准确地将抗性基因分离开来。这为筛选水稻稻瘟病抗性种质资源,以及抗性标记辅助抗病育种提供了便利。     

籼型水稻两用核不育系遗传多样性与抗性品质基因分析

以育成的 14 个籼型水稻两用核不育系为材料,利用水稻 SNP 标记,分析水稻两用核不育系的遗传多样性,构建SNP 分子指纹图谱,同时检测水稻主要病虫害抗性基因及品质基因的分布。结果表明,1K 水稻 SNP 芯片共筛选出 3302 个多态性标记位点,这些多态性位点 PIC 平均值为 0.264,最高仅为 0.375;聚类分析结果发现,遗传距离最近的 2 个品种,仅有 51个差异位点,表明这些不育系材料的多样性较低,遗传基础较为狭窄,同质化严重;通过比对参考品种功能基因,分析水稻褐飞虱、稻瘟病和白叶枯病抗性位点 Bph14、Bph3&15、Bph27、Pi1、Pi2、Pi9、Pigm、Pikh、Pita、Piz、Xa7、Xa21 和Xa23 在15 份材料中的分布,发现这批不育系材料携带的抗性基因较单一;对品质优异基因的分析发现,这些不育系具有较好的外观品质,部分品种具有低镉和香味基因。研究结果为后续的水稻品种抗性遗传改良和品质优异基因利用提供了科学依据。     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系R389及其杂交种稻瘟病抗性

为了定向改良籼稻恢复系R389及其配制的杂交种的稻瘟病抗性,利用广谱持久抗稻瘟病基因Pi9设计特异性功能分子标记Ins1-1,用于开展分子标记辅助选择连续回交育种。室内接种抗菌圃分析结果表明,Pi9基因供体亲本75-1-127对20份供试稻瘟病菌中的18个小种表现出高水平抗性,而受体亲本R389对其中11个小种表现出抗性,双亲间抗性表现与抗菌谱差异明显,抗性频率分别为90.0%,55.0%;供体亲本75-1-127在自然稻瘟病病圃的苗瘟和穗瘟抗性表现均为高抗,R389的苗瘟和穗瘟抗性表现均为高感。Ins1-1是一个基于PCR的显性DNA标记,在两亲本间表现出明显且稳定的多态性;在Pi9供体亲本75-1-127和改良获得的R389群体及其配制的杂交种基因组中均扩增出一条大小为513 bp的稳定条带,而在受体亲本R389及两优389基因组中均无扩增产物;Ins1-1标记基因型对稻瘟病抗性表型的辅助选择效率达100%。从26个含Pi9纯合等位基因的BC6F3株系中筛选出一个高抗苗瘟和穗瘟、田间性状与受体亲本R389接近的改良恢复系R389-Pi9,并用它与温敏不育系P88s配制出高抗稻瘟病的两系杂交种两优389-Pi9;田间小区栽培试验结果表明,改良恢复系及其所配置的杂交种的全生育期、株高、结实率、千粒质量等主要农艺性状与相应对照相比均无显著差异,表现为遗传背景基本一致,实现了定向改良恢复系R389及其杂交种稻瘟病抗性的目标。     

干旱对稻米品质的影响研究

用13个杂交水稻组合及恢复系,研究了水稻开花与灌浆结实期持续干旱对稻米品质的影响,结果表明干旱可降低稻米加工品质,其中对整精米率的影响最大;干旱对粒形影响不大,但极显著增加垩白米率和垩白度,从而降低稻米的外观品质;干旱还可影响稻米的蒸煮和食用品质,使稻米的糊化温度提高,胶稠度变硬,直链淀粉含量降低。提出优质米生产首先应选用优质品种,同时,应选择温光条件和水源条件均好的生产基地,栽培上应搞好灌浆结实期的水分管理,特别注意保持后期的田间水分,不能断水过早。     

云南3个地区水稻品种氮诱导的敏感性评价

氮肥不合理使用导致植物病害流行是长期存在的普遍现象。温室条件下氮素诱导植物对病害敏感性的现象(nitrogen induced susceptibility,NIS)在水稻及小麦中普遍存在。本研究利用RT-PCR对云南3个不同地区的31个水稻品种的NIS响应水平进行了评价,结果显示:不同品种的水稻对于NIS的响应水平具有多样性差异,Ⅱ优6、内香优1、内5优39和中优7表现出较高的NIS响应水平;不同地区之间的NIS响应水平也存在一定的差异,石屏地区水稻的NIS整体响应水平较高,元阳地区水稻的NIS响应模式较为多样。研究结果可为研究科学施氮,减少病虫害发生和流行提供了重要的基础信息和宝贵的遗传材料。     

重庆市水稻主栽品种对稻瘟病的抗性鉴定

采用分菌系人工接种与病圃自然诱发的方法，对2008年重庆市秀山、云阳、梁平等16个区、县提供的冈优725、冈优177、渝优1号等97个生产上推广种植的水稻品种进行抗瘟性鉴定。结果表明：测定品种的平均抗谱率为64．8％，抗谱率最高的为95．1％，最低的为26．8％，抗谱率高于50．0％的有71个，占78．9％；田间鉴定颈瘟达感病或高感的有82个，占84．5％。与近年鉴定结果相比，田间抗性有所下降。     

我国水稻品种的蛋白质含量及与米质的相关性研究

研究了5 323份稻谷样品（籼稻谷3 805份、粳稻谷1 518份）的蛋白质含量的分布特点、类别比例及与稻米品质的关系。结果表明，我国当前生产上应用的水稻品种的蛋白质含量呈单峰曲线分布，虽覆盖6.0%~15.7%的宽广范围，但主要分布于8.0%~11.0%；籼稻与粳稻蛋白质含量的分布曲线有所差别。约73%的水稻品种具中等蛋白质含量，高、低蛋白的品种分别占14%和13%；其中高蛋白籼稻品种的比例是粳稻的6倍，而低蛋白籼稻品种仅为粳稻的1/3。蛋白质含量对稻米的垩白度、透明度及直链淀粉含量等品质指标有负面影响，因而高蛋白品种的优质率显著低于中等及低蛋白的品种。本文还对稻谷、谷壳、糙米和精米等不同形态样品的蛋白质含量作了比较，并进行了相关和回归分析。     

稻米淀粉RVA谱特征及其与理化品质性状相关性的研究

测定了四川地区种植的124个水稻品种的RVA谱特征值及各项理化品质指标, 分析了RVA谱各特征值间, 及其与各项理化品质指标间的相关性, 并分析了不同直链淀粉含量(AC)品种的RVA谱特征值差异, 结果表明, RVA谱6个特征值之间, 最高黏度(PKV)与冷胶黏度(CPV)、回复值(CSV)相关不显著, 热浆黏度(HPV)与崩解值(BDV)相关显著, 其余均相关极显著。AC、胶稠度(GC)与RVA谱6个特征值均极显著相关, 而碱消值(ASV)与RVA谱6个特征值相关均不显著, 说明AC和GC是影响RVA谱特征值的两个重要理化品质指标。不同AC品种间的RVA谱不尽相同, 一般而言, AC越高的品种崩解值越小, 而消减值和回复值越大。     

浙西地区水稻强化栽培施肥技术研究

试验结果表明,施用栏粪有机肥取得了显著和极显著的增产效果,栏粪用量超过500kg/667m2,产量才能达到显著差异,其中以1500kg/667m2为最佳。施用菜饼也取得了一定的增产效果。施用有机肥之所以能增产,主要靠增加成穗数和增加总粒数、实粒数即大穗来实现。施用有机肥对有效分蘖期、分蘖高峰期、拔节期、抽穗期有一定的影响,但对成熟期影响不明显。     

水稻恢复系C224抗条纹叶枯病相关QTL的检测

在实验室采用人工接种方法鉴定了亲本及192个99B/C224杂交后代F2∶3家系对水稻条纹病毒的抗性,表型值用条纹叶枯病病情指数表示,利用QTL IciMapping软件,采用完备区间作图法分析水稻条纹叶枯病抗性基因,共检测到5个QTLs:分别为qstv1、qstv2、qstv3-1、qstv3-2和qstv11,位于...     

不同栽培条件下水稻分蘖角度动态变化分析

110161沈阳市东陵路120号沈阳农业大学水稻研究所     

不同稻瘟病菌菌株在PDA培养基上生长差异分析

将在黑龙江省和吉林省部分地区分离到的稻瘟病菌菌株在PDA培养基上培养6d后,观察其生长速率的差异。试验结果表明,供试的24个菌株在PDA培养基上生长速率有显著差异,不同地区分离到的菌株生长速率存在差异,同一地区的不同菌株生长速率也存在着差异,同一生理小种的不同菌株的生长速率也存在着差异。不同稻瘟病菌株在PDA培养基上的生长曲线可为快速直线增长型、先快后慢增长型和缓慢直线增长型等3种类型。     

水稻稻瘟病抗性基因的归类分析及其功能研究进展

稻瘟病是世界水稻各稻区的主要病害之一.目前比较经济实效的稻瘟病控制方法是培育抗性水稻品种,传统遗传育种在提高水稻病害抗性方面做出了重要贡献,然而却存在着局限性,如优质品种却感病,抗病品种产量低,育种周期长,稻瘟病菌生理小种变异快等,使得传统育种陷入了僵局.随着分子生物学研究的深入,通过转基因和分子标记辅助选择的方法,选...