抗稻瘟病和白葉枯病雜交水稻分子標記輔助選擇研究.pdf

1、用分子標記輔助選擇(MAS)方法培育抗病品種是水稻生產(chǎn)中經(jīng)濟有效的防病措施，而且是水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗綜合育種目標的重要組成部分，具有重大的實踐意義。 在Pi-25(t)基因定位基礎(chǔ)上，進一步篩選位于Pi-25(t)基因所在區(qū)間的14個SSR標記，并將其中的4個標記RM3330、RM564、RM3628和RM6298添加到遺傳圖譜中的第6染色體上。 來自中156/谷梅2號所衍生的304個重組自交系的G19、G36、G11

2、4分別與高產(chǎn)恢復系3-11、9308進行雜交配組，采用單粒傳法加代傳種，于2004年獲得6個F6群體(FS6001-FS6006)用于MAS試驗。選用分子標記RM3330、A7和RM7193檢測6個F6群體，結(jié)合標記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。用與恢復基因連鎖的標記對這109個Pi25(t)基因純合的株系進行第二輪篩選，結(jié)果共獲得20個既攜帶有Pi-25(t)抗稻瘟病基因又有恢復基因的

3、株系。同時，挑選3個F6群體進行人工稻瘟病接種試驗，以檢測標記輔助選擇的符合率，結(jié)果表明三個標記對三個群體的MAS符合率不同，單個標記MAS符合率均不高，只有70％～80％，個別標記在特定群體輔助選擇的符合率僅有44.3％；如果同時使用位于Pi25(t)基因兩側(cè)的分子標記進行輔助選擇，則MAS效率明顯提高，最高達到96.3％，最低也有77.8％，可見同時使用位于目標基因兩側(cè)的標記，MAS符合率會有較大幅度的提高。初步恢復力鑒定試驗表明，

4、通過MAS篩選的帶有恢復基因的株系對印水型不育系中9A能恢復正常的結(jié)實水平。 由高產(chǎn)恢復系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F6代群體用于MAS試驗。以STS標記pTA248、SSR標記RM433、RM153和RM264分別對抗白葉枯病基因Xa21、xa13、xa5和Xa4來進行標記輔助選擇。每個群體均將Xa21作為第一輪選擇對象，獲得

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

6、a13、Xa21/xa5的抗性強于Xa21/Xa4的抗性，說明隱性抗病基因是兩個優(yōu)良的白葉枯抗性基因；三基因累加系的抗性水平強于雙基因累加系。選用2個群體(FS6008和FS6009)進行人工白葉枯病接種試驗，以評估pTA248、RM433和RM153這3個標記的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％；標記組合pTA248+RM433和pTA248+RM153的選

7、擇效率有所提高，在兩個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個抗白葉枯病多基因累加系與5個帶有抗稻瘟病基因的株系兩兩進行有性雜交，共配制25個雜交組合，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)標記選擇結(jié)果，選用DH146/TM487組合進行MAS分析，首先對其F2群體進行抗稻瘟病篩選，淘汰感病植株后的群體再用各個抗性基因連鎖標記進行MAS分析。其中Pi

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