抗稻瘟病和白葉枯病雜交水稻分子標(biāo)記輔助選擇研究.pdf

1、用分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)方法培育抗病品種是水稻生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)有效的防病措施，而且是水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗綜合育種目標(biāo)的重要組成部分，具有重大的實(shí)踐意義。 在Pi-25(t)基因定位基礎(chǔ)上，進(jìn)一步篩選位于Pi-25(t)基因所在區(qū)間的14個(gè)SSR標(biāo)記，并將其中的4個(gè)標(biāo)記RM3330、RM564、RM3628和RM6298添加到遺傳圖譜中的第6染色體上。 來(lái)自中156/谷梅2號(hào)所衍生的304個(gè)重組自交系的G19、G36、G11

2、4分別與高產(chǎn)恢復(fù)系3-11、9308進(jìn)行雜交配組，采用單粒傳法加代傳種，于2004年獲得6個(gè)F6群體(FS6001-FS6006)用于MAS試驗(yàn)。選用分子標(biāo)記RM3330、A7和RM7193檢測(cè)6個(gè)F6群體，結(jié)合標(biāo)記RM3330和A7共同選擇的結(jié)果，共篩選到Pi25(t)基因純合的株系109個(gè)。用與恢復(fù)基因連鎖的標(biāo)記對(duì)這109個(gè)Pi25(t)基因純合的株系進(jìn)行第二輪篩選，結(jié)果共獲得20個(gè)既攜帶有Pi-25(t)抗稻瘟病基因又有恢復(fù)基因的

3、株系。同時(shí)，挑選3個(gè)F6群體進(jìn)行人工稻瘟病接種試驗(yàn)，以檢測(cè)標(biāo)記輔助選擇的符合率，結(jié)果表明三個(gè)標(biāo)記對(duì)三個(gè)群體的MAS符合率不同，單個(gè)標(biāo)記MAS符合率均不高，只有70％～80％，個(gè)別標(biāo)記在特定群體輔助選擇的符合率僅有44.3％；如果同時(shí)使用位于Pi25(t)基因兩側(cè)的分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，則MAS效率明顯提高，最高達(dá)到96.3％，最低也有77.8％，可見(jiàn)同時(shí)使用位于目標(biāo)基因兩側(cè)的標(biāo)記，MAS符合率會(huì)有較大幅度的提高。初步恢復(fù)力鑒定試驗(yàn)表明，

4、通過(guò)MAS篩選的帶有恢復(fù)基因的株系對(duì)印水型不育系中9A能恢復(fù)正常的結(jié)實(shí)水平。 由高產(chǎn)恢復(fù)系3-11分別與白葉枯病抗源供體材料IRBB58、IRBB59和IRBB60配制雜交組合，用單粒傳法加代傳種，于2004年獲得3個(gè)F6代群體用于MAS試驗(yàn)。以STS標(biāo)記pTA248、SSR標(biāo)記RM433、RM153和RM264分別對(duì)抗白葉枯病基因Xa21、xa13、xa5和Xa4來(lái)進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇。每個(gè)群體均將Xa21作為第一輪選擇對(duì)象，獲得

5、含有Xa21的植株后再進(jìn)行xa13、xa5和Xa4的選擇。結(jié)果從三個(gè)F6代群體203個(gè)株系中選到了41個(gè)多基因累加系，其中(Xa21+xa13+xa5+Xa4)2個(gè)系，(Xa21+xa13+xa5)7個(gè)系，(Xa21+xa13+Xa4)1個(gè)系，(Xa21+xa13)23個(gè)系，(Xa21+xa5)25個(gè)系，(Xa21+Xa4)5個(gè)系。選用6個(gè)使親本間呈現(xiàn)良好抗感反應(yīng)的白葉枯病代表菌系進(jìn)行人工接種試驗(yàn)，結(jié)果表明在雙基因累加系中，Xa21/x

6、a13、Xa21/xa5的抗性強(qiáng)于Xa21/Xa4的抗性，說(shuō)明隱性抗病基因是兩個(gè)優(yōu)良的白葉枯抗性基因；三基因累加系的抗性水平強(qiáng)于雙基因累加系。選用2個(gè)群體(FS6008和FS6009)進(jìn)行人工白葉枯病接種試驗(yàn)，以評(píng)估pTA248、RM433和RM153這3個(gè)標(biāo)記的MAS符合率，結(jié)果表明pTA248在群體FS6008和FS6009的MAS平均符合率分別為61.1％和68.4％；標(biāo)記組合pTA248+RM433和pTA248+RM153的選

7、擇效率有所提高，在兩個(gè)群體中的平均選擇效率分別為67.5％、79.2％和68.3％、81.7％。 根據(jù)MAS選擇結(jié)果，分別挑選5個(gè)抗白葉枯病多基因累加系與5個(gè)帶有抗稻瘟病基因的株系兩兩進(jìn)行有性雜交，共配制25個(gè)雜交組合，以獲得既抗白葉枯病又抗稻瘟病的基因累加系材料。根據(jù)標(biāo)記選擇結(jié)果，選用DH146/TM487組合進(jìn)行MAS分析，首先對(duì)其F2群體進(jìn)行抗稻瘟病篩選，淘汰感病植株后的群體再用各個(gè)抗性基因連鎖標(biāo)記進(jìn)行MAS分析。其中Pi

8、25(t)基因用標(biāo)記RM3330和A7同時(shí)篩選，Xa21、xa13、xa5分別用pTA248、RM433和RM153進(jìn)行篩選，結(jié)果獲得多種類型的多基因累加系。用白葉枯病菌系C23對(duì)部分白葉枯病抗性基因純合累加系進(jìn)行苗期接種鑒定，結(jié)果各株系與親本TM487、IRBB60的抗性水平相當(dāng)，均抗白葉枯病，而DH146為感病，用分子標(biāo)記pTA248、RM433和RM153對(duì)白葉枯病抗性基因進(jìn)行選擇是可靠的。 所獲得的既抗白葉枯病又抗稻瘟病