分子標記輔助選擇培育抗稻瘟病和白葉枯病水稻光溫敏核不育系.pdf

1、兩系法雜交水稻是我國發(fā)明的水稻雜種優(yōu)勢利用方法，與三系法雜交稻相比，兩系法雜交水稻育種環(huán)節(jié)減少、細胞質(zhì)多樣化、配組自由，易于選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的組合，已經(jīng)成為我國雜交水稻的主要栽培類型，但是目前其抗病性并沒有明顯提高。在水稻光溫敏核不育系的選育中，育種家主要注重育性穩(wěn)定性、稻米品質(zhì)、配合力等方面的改良，使得目前許多兩系雜交水稻的稻瘟病和白葉枯病抗性較差，已嚴重影響我國的水稻生產(chǎn)。分子標記輔助選擇技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為有效改良水稻光溫敏核不育系的

2、抗稻瘟病和抗白葉枯病提供了技術(shù)支持。
　　本研究利用分子標記輔助選擇和基因聚合技術(shù)，通過雜交、回交和復交，將抗稻瘟病基因Pi2和抗白葉枯病基因Xa7、Xa21和Xa23滲入到3個優(yōu)良的水稻光溫敏核不育系C815S、廣占63-4S和華328S背景中，創(chuàng)建了一系列稻瘟病和白葉枯病抗性得到明顯改良的光溫敏核不育系新材料，并通過冷水處理、人工氣候箱篩選、育性穩(wěn)定性鑒定、主要農(nóng)藝性狀和開花習性考察、稻米品質(zhì)分析、組合測配和產(chǎn)量比較試驗，獲得

3、了以下研究結(jié)果:
　　1.選育出性狀基本穩(wěn)定的光溫敏核不育系14個。其中攜帶Pi2基因抗稻瘟病的光溫敏核不育系5個，分別命名為華1032S、華1033S、華1034S、華1037S和華1035S;抗白葉枯病的不育系8個，分別是攜帶Xa7基因的華1017S，攜帶Xa23基因的華1006S和華1009S，同時攜帶Xa7和Xa21基因的華1002S、華1005S、華1010S和華1012S，同時攜帶Xa7和Xa23基因的華1001S;攜

4、帶Pi2和Xa23基因同時抗稻瘟病和白葉枯病的不育系1個，華1015S。
　　2.連續(xù)兩年在稻瘟病常發(fā)區(qū)的遠安和恩施自然誘發(fā)鑒定結(jié)果表明，5個攜帶Pi2基因的光溫敏核不育系，華1032S、華1033S、華1034S、華1037S和華1035S，稻瘟病抗性為中抗至高抗，同時攜帶Pi2和Xa23基因的華1015S，稻瘟病表現(xiàn)中感至抗，受體親本C815S和廣占63-4S均表現(xiàn)高感。以6個新選育的不育系與高感稻瘟病恢復系IR24配制的雜交

5、組合，稻瘟病表現(xiàn)為中抗至抗，而受體親本C815S和廣占63-4S與IR24配制的組合表現(xiàn)中感至高感。用62個稻瘟病菌株人工接種鑒定葉瘟表明，6個新育成的不育系，稻瘟病抗性頻率在87.1％-98.4％之間，而C815S和廣占63-4S抗性頻率分別僅為33.9％和41.9％。
　　3.人工接種白葉枯病菌株抗性鑒定結(jié)果表明，華1006S、華1009S、華1002S、華1005S、華1001S、華1010S、華1012S和華1015S等8

6、個不育系，對PXO61、PXO99、GD1358、ZHE173、FuJ、YN24和HeN11等7個菌株表現(xiàn)中抗至高抗，而受體親本C815S對7個菌株表現(xiàn)中感至感，廣占63-4S除了抗HeN11菌株以外，中感或感其他6個菌株。以上8個不育系與感白葉枯病的恢復系IR24所配制的雜交組合，除了中感個別菌株以外，對大多數(shù)菌株都表現(xiàn)中抗至高抗，而C815S和廣占63-4S與IR24配制的組合對7個菌株都表現(xiàn)中感至高感。華1017S（僅攜帶Xa7基

7、因）感PXO99，中感FuJ和YuN24，高抗ZHE173、抗PXO61和GD1358、中抗HeN11，其所配雜交組合也有相似的表現(xiàn)。
　　4.人工氣候箱育性鑒定結(jié)果表明，華1006S、華1009S、華1002S、華1037S、華1034S、華1012S、華1035S、華1015S和華1017S等9個不育系的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度與受體親本C815S和廣占63-4S相似，都小于22℃;華1005S和華1010S的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度處于22

8、℃和23℃之間;華1032S和華1033S的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度在23℃和24℃之間;華1001S的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度高于24℃。
　　5.武漢自然條件下的育性動態(tài)觀察表明，華1006S、華1009S、華1002S、華1037S、華1034S、華1012S、華1035S、華1015S、華1017S、華1005S、華1032S和華1033S等12個不育系的穩(wěn)定不育期為71-88d，與其各自輪回親本相似。華1010S和華1001S的穩(wěn)定不育

9、期分別為61d和52d，明顯短于受體親本C815S和廣占63-4S。
　　6.生育特性觀察表明，14個新選育的不育系平均播始歷期為83-92d，與受體親本C815S、廣占63-4S和華328S相似。在武漢不育期的主要農(nóng)藝性狀考察表明，華1034S、華1015S和華1017S的株高分別高于受體親本C815S、廣占63-4S和華328S，其余不育系的主要農(nóng)藝性狀與受體親本相似。在海南冬季可育期的主要農(nóng)藝性狀考察表明，華1002S、華1

10、034S和華1017S的株高顯著高于受體親本C815S和華328S，華1002S和華1034S的自然結(jié)實率分別只有28.0％和38.0％、低于受體親本C815S以外，其余12個不育系的自然結(jié)實率為47.1％-86.0％，均高于受體親本。在高溫條件下，華1037S和華1015S的開花習性明顯好于受體親本C815S和廣占63-4S。
　　7、稻米品質(zhì)分析結(jié)果表明，華1034S的理化指標達到了國標三級優(yōu)質(zhì)稻標準，華1035S的整精米率4