聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,【方法】分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。     

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系，【方法】分别以抗褐飞虱材料B5（携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15）及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本，以骨干恢复系福恢676为轮回亲本，应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法，并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15 和qsI-4的恢复系材料3份，携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。     

广谱抗稻瘟病种质75-1-127的褐飞虱抗性基因鉴定及分子标记辅助选择育种

【目的】水稻品系75-1-127携带广谱抗稻瘟病基因Pi9,已被广泛应用于抗稻瘟病水稻品种改良。笔者育种实践发现75-1-127表现出较强的褐飞虱抗性,因此鉴定该品系中的褐飞虱抗性基因并进行分子辅助选择育种。【方法】根据水稻品系B5中褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15的序列,设计引物扩增75-1-127的基因组DNA,并对PCR产物进行测序分析。采用苗期集团法鉴定了75-1-127和B5的褐飞虱抗性表型。利用与Bph14与Bph15连锁的分子标记筛查了75-1-127为稻瘟病抗源回交转育的两系不育系后代,并鉴定了这些后代的稻瘟病抗性、褐飞虱抗性和主要农艺性状。【结果】75-1-127中含有与B5完全一致的Bph14和Bph15序列。75-1-127和B5苗期褐飞虱抗性均为1级。在以75-1-127为抗源改良的两系不育系中,携带Bph14、Bph15的单基因系或双基因系的褐飞虱抗性均得以改良,其中双基因聚合系的死苗率为8.5%,与供体亲本75-1-127以及阳性对照B5差异不显著,进一步证实75-1-127含有褐飞虱抗性基因。【结论】水稻品系75-1-127携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15,可以作为抗源应用于水稻褐飞虱抗性育种。     

利用分子标记辅助选择改良水稻两系不育系C815S的褐飞虱抗性研究

以水稻品种B5(含褐飞虱抗性基因Bph14、Bph15)为供体亲本,目前生产上大面积应用的两系不育系C815S为受体亲本,利用分子标记辅助选择技术,将2个褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15导入C815S,获得3个同时携带2个抗性基因的纯合改良株系。苗期群体鉴定和大田成熟期鉴定表明,3个改良不育株系的褐飞虱抗性均为3级,表现为抗;而受体亲本C815S为9级,表现为感。农艺性状考察表明,改良不育株系基本保持了受体亲本的优良性状,部分穗部性状还显著优于C815S。因此,利用分子标记辅助选择技术聚合Bph14和Bph15基因改良不育系褐飞虱抗性效果明显。     

抗褐飞虱超级杂交稻新组合玮两优7713的选育与应用

利用抗稻瘟病优质骨干恢复系R6888与抗褐飞虱供体亲本珞扬69（含Bph6、Bph9）杂交,结合褐飞虱抗性鉴定和分子标记辅助选择,创制出强优势抗稻瘟病抗褐飞虱恢复系华恢7713。以华恢7713与低温敏两系不育系华玮338S配组培育出抗褐飞虱杂交水稻新组合玮两优7713。该组合丰产性好、米质优、抗褐飞虱,于2021年通过国家农作物品种审定委员会审定,2023年被确认为籼型两系超级稻品种,是中国首个优质抗褐飞虱国审超级稻品种,具有良好应用前景。     

转Cry30Fa1基因抗褐飞虱水稻的获得及鉴定

将编码高效杀褐飞虱蛋白的苏云金芽胞杆菌基因Cry30Fa1密码子改造后,通过农杆菌介导法转入蜀恢818(R818),并最终获得46个转基因植株。通过定量PCR及Western Blot鉴定了Cry30Fa1在转录水平和蛋白水平的表达,并通过分子检测固定稳定表达的抗性基因,并结合传统育种系谱法选择具有优良农艺性状株系。对选育的株系在室内和大田环境下进行了抗虫性鉴定,选育的R818-Cry30Fal株系抗性明显优于亲本材料并达到抗的水平;在单株抗虫试验中,观察到了转基因株系对褐飞虱具有致死作用。说明转入Cry30Fa1基因使水稻产生了对褐飞虱抗性。培育出了具有抗褐飞虱蛋白的新型恢复系R818-Cry30Fal,为三系杂交育种提供了新的抗性材料并丰富了抗褐飞虱水稻种质资源。     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系香5的病虫抗性

香5是由湖北省农科院选育的优质两系杂交稻恢复系,所配组合广两优5号(广占63-4S/香5)于2013年通过了湖北省审定.利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本MD12086-1351中的抗稻瘟病基因Pi9、抗褐飞虱基因Bph14、Bph15和抗白叶枯病基因Xa23渗入到香5背景中,育成了3个同时携带Pi9、Bph14、Bph15和Xa23基因的新株系.鉴定结果表明,新株系的叶瘟抗性明显提高,穗颈瘟抗性部分提高,苗期抗褐飞虱,分蘖盛期高抗白叶枯病;产量、主要农艺性状、香味和稻米品质主要指标与香5相似.新株系所配的组合在产量、主要农艺性状上与香5所配的组合相似.表明新株系可以作为香5的替代系用于培育抗稻瘟病、抗褐飞虱和抗白叶枯病的两系杂交稻新组合.     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系R1813稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性研究

R1813是湖南隆平种业有限公司选育的高产、抗倒、迟熟优良籼型两系恢复系,以R1813为父本,已经选配出一批组合通过审定。该研究利用分子标记辅助选择和回交转育技术,将MD12086-41携带的抗稻瘟病基因Pi9、抗白叶枯病基因Xa23、抗褐飞虱基因Bph14和Bph15渗入到R1813的背景中,选出3个携带Pi9、Xa23、Bph14和Bph15基因的近等基因系ST15005-1-106-9、ST15005-1-318-4和ST15005-1-318-14。抗性鉴定结果表明,这3个改良株系均表现抗稻瘟病、高抗白叶枯病和中抗褐飞虱,与R1813相比,3种病虫害的抗性都明显提高。田间试验和品质分析表明,3个改良株系的产量、主要农艺性状和稻米品质主要指标都与R1813相似。对少量测配组合的抗性鉴定、田间试验和品质分析表明,除了抗性有明显提高以外,产量、主要农艺性状、稻米品质主要指标都与R1813所配组合相似。     

水稻抗褐飞虱基因研究进展与展望

褐飞虱严重影响水稻的产量和品质,抗虫品种的培育和种植是控制该虫害最安全有效的措施。水稻抗褐飞虱育种的关键是抗虫基因的发掘和合理利用。目前至少报道了34个褐飞虱抗性位点,其中28个主效抗性基因已被定位,显性基因Bph3、Bph14和Bph26已被成功克隆。介绍了水稻褐飞虱的生物型及抗性机理、褐飞虱抗性基因定位与克隆及抗虫基因在育种上的应用,并对水稻褐飞虱抗性育种面临的问题和应用前景进行了讨论。     

水稻抗褐飞虱育种研究进展与展望

褐飞虱是危害最严重的水稻害虫之一,能降低产量并影响稻米品质。控制褐飞虱的关键在于利用品种自身的抗性基因培育新的抗虫品种。目前,已发现并报道了34个抗褐飞虱基因,其中28个主效基因已被定位,Bph3、Bph9、Bph14、Bph18、BPH18、Bph26、BPH29、Bph32和Bphi008a等基因已成功克隆。已有研究表明,聚合多个褐飞虱抗性基因的品种抗性明显高于含单个或不含抗性基因的品种,但目前抗性基因只有个别得到有效利用。本文对褐飞虱的生物型、抗性机制、抗性基因的定位和克隆以及在水稻育种上的应用进行了综述,并对抗褐飞虱育种面临的问题和育种对策进行了讨论。     

籼型杂交水稻抗褐飞虱育种研究

 对80份籼型杂交水稻恢复系的抗褐飞虱特性鉴定表明,30份材料对褐飞虱抗性达中抗以上水平,其中12份材料的持抗性优于ASD7。将这12份材料的抗级为0～3级、持抗期≥7 d的优质抗性材料归为一级抗性材料。经杂种优势的测定、外观米质评价、白叶枯病和稻瘟病抗性鉴定,筛选出对两病一虫达中抗水平,与协青早A的杂种产量比对照汕优10号增产12.9%的杂交水稻新恢复系埃红/台1059;以及高抗褐飞虱、高抗稻瘟病、中抗白叶枯病且外观米质极好的恢复系LS2/密阳46。     

应用DNA标记分析稻飞虱的抗性基因

简要地回顾了水稻抗飞虱的遗传位点定位和作图的新进展.来自具有不同基因组的野生稻渗入系的4个抗褐飞虱基因Bph 1、 bph 2、 bph 4和Bph 9,以及4个暂定名抗褐飞虱基因Bph 10(t)、bph 11(t)、bph 12(t)和Bph 13(t),目前已被定位于水稻12条染色体中的5条.其中,Bph 1、 bph 2、 Bph 9和Bph 10(t)在水稻第12染色体的长臂上形成1个连锁区段,位于bph 2位点附近约25 cM.检测出几个对田间抗性和杀卵作用有影响的QTL.抗白背飞虱基因Wbph 1、 Wbph 2和Wbph 6(t)已经或暂时定位了.粳稻中对白背飞虱具有杀卵抗性的QTL已进行了详细的分析,在第6染色体的短臂上检测到有效的QTL,在同一位点鉴定出1个显性的杀卵基因Ovc.在杀卵基因Ovc存在时,第1染色体上的1个QTL和第5染色体上的2个QTL增加白背飞虱的卵死亡率.用DNA标记进行QTL作图可以加深人们对作物抗虫性中复杂的生理和遗传机理的理解.标记辅助选择可以加速培育具多基因抗虫性的作物,还可以将野生种中的有利抗虫特性转入改良品种中,增加作物抗虫性的持久性和遗传多样性.     

分子标记辅助选择创制抗白背飞虱水稻恢复系

 将分子标记辅助选择技术与传统育种的杂交、回交方法及白背飞虱频发区大田自然诱发抗虫鉴定相结合,创制了米质优、配合力好且具有水稻白背飞虱拒食抗性主效QTL位点qSI4 的新恢复系材料3份(R38、R46和R58)。室内抗性鉴定结果表明,新创制的恢复系材料的白背飞虱抗性与抗源春江06的抗性水平相当,具有较强的白背飞虱抗性。这些新恢复系通过与不同遗传背景的不育系进行杂交配组,经过田间测产和室内米质鉴定、评比,筛选出一批集抗性好、米质优、产量高等优良性状于一体的杂交水稻新组合。     

药用野生稻抗稻褐飞虱鉴定与利用技术研究

从198份药用野生稻资源中筛选出一批广谱高抗褐飞虱抗源（其中3份为免疫级）并对这些抗源进行了抗性遗传研究。研究结果表明其抗性是受一对显性基因控制的。通过离体幼胚培养获得绿苗,经过多代回交和自交,成功地将抗性基因转移到栽培稻中,获得了高世代（B4F5)株系。同时利用外源DNA花粉管导入法对药用野生稻广谱高抗褐飞虱基因导入到栽培稻进行了研究,获得了具有某些性状的后代。     

中国杂交稻的"超感虫性"研究概况

介绍了高度感虫的中国杂交稻推广带来水稻害虫生态地位发生的变化.褐飞虱和白背飞虱上升为杂交稻上最突出的极易爆发成灾的重要害虫.20世纪70年代以前,白背飞虱只是水稻上的次要害虫,但80年代以来其种群大大增加.由于它从中国南部杂交稻种植区大范围迁飞,白背飞虱也成为中国中部地区粳稻上的重要害虫.由于种植具有抗褐飞虱基因Bph1的杂交稻组合,褐飞虱种群曾得到暂时的控制.然而,抗虫性的杂交稻在中国中部和南部稻飞虱迁飞区推广以后,褐飞虱生物型发生了改变,对抗虫品种产生了适应性.1990年以后,以前表现抗虫的杂交稻变得高感褐飞虱.缺乏抗虫性主基因不是中国杂交稻对稻飞虱超感性的充分理由,杂交稻旺盛生长的杂种优势可能是稻飞虱生殖力提高的部分原因.中国杂交稻对稻飞虱的超感虫性是从不育系遗传而来的.因此,杂交稻抗虫性的提高有赖于不育系的改良.利用持久抗性和多抗性的IR品种如IR64作为恢复系是改善中国杂交稻的超感虫性的一种有效方法.杂交稻上二化螟和三化螟为害也有所增加.与常规稻相比,杂交稻是一种更有利的食料植物且耐虫性更强.进行水稻产量损失的估计,尤其是水稻本身对螟虫为害的补偿能力,以及螟虫和杂交稻之间的生态学关系的研究有助于评价杂交稻对螟虫田间抗性的实际影响.     

籼稻材料570011抗褐飞虱基因的遗传分析及鉴定

【目的】发掘籼稻570011中抗褐飞虱主效基因，为培育抗虫水稻新品种提供基因资源。【方法】采用苗期集团法对抗性亲本570011和感虫亲本9311杂交后代F3群体进行表型鉴定，结合F2群体基因型，使用作图软件构建染色体的局部遗传连锁图，对目标区段抗性位点进行检测和遗传效应评估。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析定位区间内最可能的候选基因，并对其基因组序列进行测序，比较对应CDS和氨基酸序列并进行系统进化树分析。【结果】籼稻570011在苗期对褐飞虱表现高抗，且对褐飞虱有明显的抗生性和趋避性。统计发现F3群体抗虫株系数（抗性值<7）∶感虫株系数（抗性值≥7）为89∶35，卡方检验表明符合一对显性基因的分离规律。基因定位发现在第4染色体标记4M18.675和4M24.64之间的39 cM区域内检测到一个褐飞虱抗性位点，可能是已克隆基因BPH6的等位基因。qRT-PCR分析表明570011中Os04g35210(BPH6等位基因)在褐飞虱取食后表达量显著高于感虫材料9311。570011中Os04g35210基因与BPH6的CDS和氨基酸序列同源性分别达到99.08%和97.9...     

水稻抗褐飞虱基因Bph18(t)的STS标记开发及有效性验证

利用携有Bph18(t)基因抗褐飞虱材料与感虫材料之间在抗虫位点上的单核苷酸差异,成功开发出1个STS标记KC1。该标记可以准确区分含或不含抗虫基因Bph18(t)的基因型。进一步构建扬稻6号(9311)[不含Bph18(t)基因,感褐飞虱]/C4064[携有Bph18(t)基因]的F2群体进行抗虫鉴定,同时使用KC1标记检测F2群体单株的基因型。根据分子标记检测结果与抗虫表现之间的符合程度推算出标记的选择效果达到了82.6%。研究结果表明,KC1标记有较高的目的基因选择效率,可以应用于扬稻6号遗传背景下Bph18(t)基因的分子标记辅助选择。     

文摘

0174 水稻新的抗褐飞虱基因【刊、日】/根本博等//育种学杂志,第39卷第1号 IKEDA(1985)曾经采用生物型再检索和已知基因品种的杂交鉴定来判定抗褐飞虱品种的基因型,发现了数个具有新的抗褐飞虱基因的外国品种。本文利用具有一个未鉴定的隐性基因品种 Col. 5 Thailand(69-5)、Col. 11 Thailand(69-11)以及Chinsaba(190004)和具有一个未鉴定显性基因品种Balamawee(70-518)、Kaharamana(70-505)以及Pokkali(70-189)进行褐飞虱抗性基因的相对性鉴定。将各显隐性基因品种分别进行三品种间的杂交,然后研究杂种后代的褐飞虱抗性分离。结果发现,具有隐性基因的三个品种间杂交的F_1、F_2、F_3世代,出现感虫个体     

水稻抗白背飞虱的资源发掘及其抗性遗传分析

 经过严格的抗性鉴定筛选,发掘出6个白背飞虱抗源材料，即石崖粘、白秆糯、Nabeshi、IR64、Rathu Heenati。 经抗性遗传分析,明确了6个抗源中4个国内品种对白背飞虱的抗性遗传方式。 石崖籼和5006携带单显性抗白背飞虱基因,抗性为显性遗传;白秆糯 和Nabeshi携带单隐性抗白背飞虱基因,抗性为隐性遗传。     

褐飞虱IR56种群的致害特征

含Bph3抗褐飞虱基因的水稻品种自20世纪80年代在东南亚推广后,迄今仍对褐飞虱有较好的抗性,受到我国抗褐飞虱育种专家的重视。在IR56水稻(含Bph3基因)上连续40多代胁迫饲养获得褐飞虱IR56寄主种群,从褐飞虱的生长、发育、繁殖以及水稻品种的抗感反应(SSST法测定)两方面对该种群的致害性进行了研究。结果表明:1)在抗性水稻IR56上,褐飞虱IR56种群的羽化率、初羽化成虫体质量、成虫寿命、产卵量、蜜露排泄量、体质量增量等均较褐飞虱TN1种群显著增加,若虫历期则显著缩短;与感虫水稻TN1上的IR56种群或TN1种群相比,除成虫寿命、蜜露排泄量和体质量增量显著下降外,羽化率、产卵量、卵孵化率无显著差异,初羽化成虫体质量、若虫历期尽管差异显著但数值上较接近(其差值不及IR56水稻上IR56种群与TN1种群差值的1/2)。2)水稻品种苗期抗性反应显示IR56水稻对褐飞虱IR56种群的抗性级别为7级,明显弱于对褐飞虱TN1种群的3级,但略强于TN1水稻对褐飞虱IR56种群或TN1种群的9级。显然,与褐飞虱TN1种群相比,褐飞虱IR56种群对抗性水稻IR56有较强的致害能力,与IR56种群或TN1种群对TN1水稻的强致害水平尽管有一定的差距,但多数指标较为接近。含Bph3基因的水稻品种RathuHeenati对IR56种群抗性为1级,推测可能与该水稻品种存在Bph3以外的其他抗虫基因有关。