稻直立穗型性状分子标记开发及籼稻直立穗型育种探讨

直立穗型基因是水稻中与株型相关的有重要利用价值的基因。通过对直立穗型的性状遗传、籼稻直立穗型与弯穗型品系的性状比较、基因的分子标记开发和杂交后代的标记辅助选择进行分析研究,结果表明,直立穗无论在粳稻还是在籼稻遗传背景中均表现为单基因不完全显性遗传,显性度达到73．3％-93．7％。直立穗型基因与第9染色体上的SSR标记RM566、RM24423和RM7048紧密连锁,图距分别为5．8、0．43和0．85cM,用这3个标记对杂交后代辅助育种选择的准确率在66．7％-100％之间,其中RM24423辅助选择的准确率为100％。与弯穗型杂交后代育种品系比较,籼稻直立穗型品系株高和穗长略短、穗数略少,每穗粒数和着粒密度均增加且达显著水平,结实率、千粒重和产量均降低,但只有结实率达显著水平。因此,育种上可依据这些性状效应来探索直立穗型籼稻的株型设计和品种培育的新途径。     

籼稻品种9311抗白叶枯基因鉴定和定位

稻白叶枯病(bacterial blight,BB)是威胁中国水稻生产的最主要病害之一。本研究在田间观察材料时发现普通野生稻染色体片段代换系CSSL45高感白叶枯病,于是利用6个不同的白叶枯菌株对CSSL45及其受体亲本9311进行抗性鉴定,结果表明它们之间对不同菌株表现出明显的抗感病差异。随后利用GX0312菌株对9311/CSSL45的194个F2分离单株进行接种鉴定,遗传分析表明:籼稻品种9311的抗性由一个显性的抗白叶枯基因控制。最后进一步利用分子标记对472株感白叶枯病的单株进行重组单株检测,最终将Xa41(t)定位在水稻第11号染色体的SSR标记RM27320和RM27335之间,物理距离约为220 kb。本研究定位的Xa41(t)可能与此前报道的4个抗性基因Xa3/Xa26、Xa4和Xa40是互为等位基因。因此,合理利用Xa41(t)基因与其他不同抗性基因进行聚合,对广西水稻白叶枯病抗性育种具有重要的意义。     

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。     

水稻细条病田间抗性鉴定及指标评价

以50份水稻材料为研究对象进行田间细条病抗性观察鉴定,对病斑占总叶面积率(病斑占比)、病斑长度、病叶率和病情指数等抗性指标进行相关和主成分分析,研究3个指数间及其与剑叶宽度的相关性。结果表明：病斑占比是田间评价细条病发病情况的理想指标;病斑长度是唯一与剑叶宽度存在极显著相关的指数;按照病斑占比(IRRI标准),5份材料L424、L425、L427、L433和L443表现为中抗(10%),15份表现为中感(30%),20份表现为感病(40%),10份表现为高感(20%)。     

高产优质三系杂交籼稻新组合那优5722的选育

那优5722系广西壮族自治区农业科学院水稻研究所用自育不育系那丰A与自育恢复系桂恢5722配组育成的感温型籼型三系杂交水稻新组合。该组合高产稳产、大穗重粒、米质优、抗倒性较好,2020年通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定。     

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.     

广西邕宁普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)种群遗传多样性及核心种质构建研究

[目的]研究广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性和核心种质构建,为普通野生稻种群保护提供依据。[方法]从水稻12条染色体上均匀选取24对SSR标记对243份样本进行遗传多样性分析。[结果]结果表明,24对引物均表现出多态性,多态位点比率为100%;24个多态位点共检测出103个等位变异,平均等位基因数A为4.291 7,平均有效等位基因数E是2.511 2,平均期望杂合度He为0.573 2,平均多态信息含量PIC为0.572 0。根据聚类结果分析,从243份材料中筛选出31份核心种质,包含了24个SSR位点检测到的所有的遗传变异,其平均期望杂合度He是0.595 8,平均多态信息含量PIC是0.586 3,基本上可以代表广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性。[结论]广西邕宁普通野生稻资源具有丰富的遗传多样性,建议对该地区普通野生稻种群的遗传多样性进行重点保护和利用     

抗白叶枯病水稻不育系先抗A和天抗A的选育

分别以保持先B和天B为受体和轮回亲本,以携带抗白叶枯病基因Xa23的育种材料P59为供体,通过杂交、回交和分子标记辅助选择,结合农艺性状表现和田间接种抗性鉴定,育成2个含有Xa23基因且抗白叶枯病的保持系先抗B和天抗B,再分别与先A与天A测交、成对回交,育成抗白叶枯病水稻不育系先抗A和天抗A,于2013年9月通过广西科技厅田间技术鉴定。这2个不育系具有败育彻底、农艺性状优良、异交结实率高和抗白叶枯病等特点,配制的杂交稻组合表现出明显的白叶枯病抗性和产量优势,具有较好的应用前景。     

广西普通野生稻白叶枯病广谱抗源的鉴定与评价

[目的]鉴定与评价1498份广西普通野生稻对白叶枯病的抗性,为培育广谱持久的白叶枯病抗性水稻品种提供材料.[方法]利用华南籼稻区优势菌株（Ⅳ型）,对1498份广西普通野生稻进行抗性初筛鉴定;并根据初筛获得的部分抗性稳定材料进行多菌系重复鉴定;对广西普通野生稻的居群抗病性与遗传多样性进行相关分析.[结果]经抗性初筛,获得70份对白叶枯病抗性稳定的材料;利用7个广西优势菌株（广西Ⅰ～Ⅶ型菌株）对其中60份材料进行广谱抗性筛选鉴定,结果发现在60份材料中,对Ⅰ～Ⅶ菌株抗性表现中抗以上的材料分别为43、50、45、58、52、46和46份.两份材料（RB11和RB19）对7个供试菌株均表现为抗水平;3份材料（RB5、RB7和RB31）分别对Ⅶ、Ⅴ、Ⅴ型菌株表现高抗.相关性分析结果表明,广西普通野生稻抗性材料出现的频率与居群遗传多样性指数相关性不显著,但与居群地理纬度呈极显著负相关.[结论]鉴定获得一批广谱抗源和高抗野生稻材料,可作为今后水稻白叶枯病抗性育种的重要抗源亲本.     

225份水稻新品系对穗瘟的田间抗性初步评价

【目的】对以抗瘟丝苗、新银占和BE621等3个稻瘟病抗性优良品种为抗源转育的225份水稻新品系进行田间穗瘟抗性鉴定,为水稻新品种（组合）稻瘟病抗性改良奠定基础。【方法】在广西岑溪市梨木镇对255份水稻新品系进行穗瘟田间自然诱发鉴定,以3个抗源亲本抗瘟丝苗、新银占和BE621为抗病对照,油占八号为感病对照。【结果】225份水稻新品系中有13份表现为1级抗性,约占5．8％;118份表现为3级抗性,达到中抗水平,约占52．4％;65份表现为5级抗性,表现为中感,约占28．9％;14份表现为7级感病,约占6．2％;15份表现为9级高感,约占6．7％。以抗瘟丝苗、新银占和BE621为抗源育成的品系中,抗性达到1～3级的品系分别约占59．6％、59．3％和51．4％。【结论】抗瘟丝苗和新银占的后代比BE621的后代更具抵抗稻瘟病危害的能力;该研究所获得的中高抗品系均能作为广西稻瘟病抗性育种材料,具有较好的应用前景。