【目的】建立抗稻瘟病基因Pigm的荧光分子标记,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用抗稻瘟病基因Pigm基因序列与其等位基因Pi2、Pi9及感病品种日本晴中等位基因序列差异,结合PARMS技术(Penta-primer amplification refractory mutation system),建立Pigm基因的荧光分子标记。【结果】利用荧光分子标记PM-Pigm对48份水稻亲本材料进行检测,仅在谷梅4号中检测到Pigm荧光信号,并采用广西收集到的两个稻瘟病菌株ZB1和ZB13对48份水稻亲本进行了苗瘟抗性鉴定,验证分子标记有较强可靠性。【结论】Pigm荧光分子标记PM-Pigm能快速检测水稻是否包含Pigm抗性基因,为抗稻瘟病水稻分子标记辅助育种提供简便、可靠的基因筛选技术。

旨在快速改良武运粳２９１９６的稻瘟病抗性。采用定向回交育种策略，运用分子标记辅助选择技术和花药培养技术，快速改良武运粳２９１９６的稻瘟病抗性。以籼稻品种谷梅４号为稻瘟病抗性基因Ｐｉｇｍ（ｔ）的供体，以高产易感稻瘟病的品系武运粳２９１９６为受体，在连续回交和自交过程中，利用与Ｐｉｇｍ（ｔ）紧密连锁的ｉｎ Ｄｅｌｓ标记ｓ９５４７７和ｓ２９７４２进行分子标记辅助选择。在ＢＣ２Ｆ１世代，进行花药培养，获得１８５个双单倍体群体（ＤＨ群体），从中筛选出８２个含有Ｐｉｇｍ（ｔ）基因的改良株系。在经过对农艺性状、稻瘟病抗性的系统鉴定与稻米品质性状测定后，发现改良株系ＤＨ０３６和ＤＨ１５８的综合性状与武运粳２９．．．

研究利用Ｐｉ１基因与其等位基因Ｐｉｋｍ同感病基因序列的差异，开发出Ｐｉ１基因的特异性分子标记ｍ－Ｐｉ１。并以７２个水稻品种及含抗稻瘟病基因Ｐｉ１的品种ｉＲＢＬ１－ＣＬ与感病品种ＬＴＨ杂交的Ｆ２代分离群体为材料，结合抗病表型和标记检测结果，分析了ｍ－Ｐｉ１的特异性和选择的准确性。实验结果表明：标记ｍ－Ｐｉ１在抗病品种ｉＲＢＬ１－ＣＬ中扩增出４６０ ＢＰ的特异性条带，在其他７１个水稻材料中无产物；３８４株Ｆ２分离群体中，２９３株表现抗病，９１株表现感病，与标记ｍ－Ｐｉ１检测的Ｆ２群体的基因型完全一致，说明标记ｍ－Ｐｉ１特异性强，能准确用于抗病基因Ｐｉ１的辅助选择。

【目的】开发水稻粒宽调控基因GW8的荧光分子标记,为快速、准确鉴定其基因型提供技术支持。【方法】通过与宽粒亲本GW8基因序列进行比对可知,窄粒杂交稻亲本美B的GW8基因序列在第二内含子有2个碱基缺失差异的特性之一,据此结合五引物扩增受阻突变体系技术,建立GW8基因荧光分子标记PM-GW8。【结果】利用荧光分子标记PM-GW8对42份籼稻亲本材料进行鉴定,仅在美B中检测到有2个碱基缺失的荧光信号。对亲本材料的谷粒宽度进行测量,其中美B的粒宽相对其他品种较窄,验证了该分子标记检测GW8的基因型与粒宽表型相符合。【结论】GW8荧光分子标记PM-GW8能快速检测水稻是否存在2个碱基缺失的GW8基因,为利用分子标记辅助选择改良水稻粒宽提供高效、可靠的基因分型技术。

以湘晚籼13号、谷梅4号、75–1–127(CK1)和CO39(CK2)为材料,用21份来自不同稻区的稻瘟菌菌株室内接种,采用室内苗瘟鉴定和田间病圃鉴定的方法,明确Pigm基因供体亲本谷梅4号和受体亲本湘晚籼13号的稻瘟病抗性表现及抗菌谱;根据Pigm基因序列信息,设计和筛选高效多态分子标记T9E4;利用获选分子标记,开展分子标记辅助选择(MAS)连续回交育种实践,培育高抗病株系。结果表明:Pigm基因供体亲本谷梅4号和受体亲本湘晚籼13号的抗性反应及抗菌谱存在明显差异,抗性频率分别为95.2%和61.9%。大田病圃稻瘟病抗性鉴定表明,谷梅4号高抗苗瘟和穗瘟,而湘晚籼13号高感苗瘟和穗瘟。T9E4标记引物在谷梅4号和湘晚籼13号基因组中分别扩增出1条约750 bp和1条约1 800 bp的稳定明亮条带,且PCR产物可以用琼脂糖凝胶电泳快速检测,标记辅助选择效率达100%。通过连续回交、自交及分子选择,培育出1个含有Pigm纯合等位基因、高抗苗瘟和穗瘟,且主要农艺性状与湘晚籼13号高度相似的BC5F3株系,实现了定向改良目标。

【目的】稻瘟病是世界上最严重的水稻病害之一。通过功能标记的开发,为加快广谱持久抗稻瘟病基因PigmR在水稻育种中的应用提供依据。【方法】利用Snapgene 2.3.2软件分析PigmR的碱基变异特征,用Oligo7设计特异功能标记。为了避免因PCR扩增失败引起的假阴性,设计扩增内参基因Actin1的引物作为参照,对功能标记进行优化。用功能标记对水稻亲本材料、丽江新团黑谷的单基因系材料、育种中间材料和南粳53045/谷梅4号BC1F3群体株系进行鉴定。稻瘟病鉴定的供试菌株为江苏省稻瘟病代表菌株(2018-4、2018-65、2018~(-1)02、2018-222和2018-241)的混合菌。将供试菌株移植RCA培养基上,25℃培养7 d,用黑光灯照射72 h,待稻瘟病菌产生孢子后,再用无菌水洗下,配成10×10倍显微镜下每视野30—40个孢子的悬浮液。于水稻抽穗前3—4 d注射混合菌株,每穗注射1 mL菌液,做好标记。在水稻灌浆饱满后进行抗性调查。【结果】根据PigmR与PigmS、Pigm-R4序列比对及差异分析,设计了8对分子标记引物。通过分子检测,筛选获得的PigmR功能标记GMR-3,能特异扩增来源于谷梅4号的PigmR,获得98 bp产物,而不携带PigmR扩增不出产物。以不同浓度配比优化GMR-3与内参基因Actin1检测引物Actin1~(-1),发现以0.4μmol·L~(-1) GMR-3与0.1μmol·L~(-1) Actin1~(-1)组合浓度扩增出PigmR和Actin1特征条带的效率相当,效果最优,将该标记命名为GMRA。用该标记扩增水稻样品,携带PigmR的样品能扩增出146和98 bp条带,不携带PigmR的样品仅能扩增出146 bp条带。利用GMRA标记检测229份水稻材料,只有谷梅4号能扩增出146和98 bp条带,其他籼稻和粳稻均只能扩增出146 bp条带。进一步对29份丽江新团黑谷的单基因系材料进行检测发现,GMRA标记能有效区分PigmR与Pi9、Piz、Piz-t等同源性较高的基因,有很好的特异性。利用GMRA标记,从240份育种中间材料中筛选到3份携带PigmR的材料,可作为该基因的供体材料。利用该标记进行分子标记辅助选择,将PigmR通过回交转育到优质食味粳稻南粳53045。对南粳53045/谷梅4号BC1F3群体单株进行分子标记检测及稻瘟病人工接种鉴定,发现携带PigmR的单株均表现为抗或中抗,不携带PigmR的单株均表现为高感,表明导入PigmR能显著改良南粳53045的穗颈瘟抗性。【结论】PigmR的功能标记能有效用于抗稻瘟病遗传改良和资源筛选。

【目的】为探索抗稻瘟病Pib基因的分子标记用于水稻抗稻瘟病辅助选育,36个四川地方稻瘟病菌株被用来检测Pib基因的抗性。同时利用检测感病等位基因Pib的显性标记Lys145,并结合前人报道的检测抗病等位基因Pib的显性标记Pibdom组成一套水稻抗稻瘟病基因Pib显性分子标记。【方法】利用这套水稻抗稻瘟病基因Pib显性分子标记对122个杂交稻亲本或材料进行分子鉴定,并分别采用稻瘟病菌株05-12(ZB13)和05-30(ZC15)单小种接种试验进行致病性测试。【结果】所检测的122个杂交稻亲本或材料中,只有7个杂交稻亲本或材料含抗病基因Pib,且对稻瘟病菌菌株ZB13和ZC15表现抗病反应。此...

培育多个抗病基因聚合的水稻品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用水稻抗稻瘟病基因Pi40、Pib的特异PCR标记,对含有Pi40、Pib的水稻品系复合杂交F250个植株进行检测,从中选择到Pi40、Pib双基因聚合的抗病植株28个,为持久、广谱抗病水稻育种奠定了基础。

云粳优５号、云资粳４１号和楚粳２８号是农艺性状优良但对稻瘟病抗性弱的粳稻品种，采用回交的方法将２个广谱抗稻瘟病的基因Ｐｉｚ－ｔ和Ｐｉ９导入这些品种以改良这３个品种的抗稻瘟病特性。为提高后代抗病材料选择的准确性和效率，本研究开发获得５个与Ｐｉｚ－ｔ和Ｐｉ９基因紧密连锁并且在供体亲本和受体亲本间具有多态性的分子标记。利用分子标记跟踪检测来源于供体亲本与受体亲本回交获得的ＢＣ１Ｆ１单株中Ｐｉｚ－ｔ和Ｐｉ９基因，并进一步利用对受体亲本云粳优５号、云资粳４１号和楚粳２８号致病，但对持有Ｐｉｚ－ｔ和Ｐｉ９基因的供体亲本不致病的稻瘟病菌０９ＢＳＨ－１０－５Ａ进行接种分析。结果显示，携带有供体亲本和受体亲本Ｄ．．．

对空间诱变的丽江新团黑谷SP1~SP3代株系稻瘟病抗性变异进行了分析。结果表明,经过空间诱变后,510株SP1代植株中有70株对接种的GD 531菌株由感病变为抗病,占总株数的13.7%;SP2代多数抗病株系对接种菌株的抗感分离比例符合3∶1或15∶1的规律,说明SP2代多数抗病株系受1对或2对显性主效基因控制;SP3代受1对抗病主效基因控制的抗病株系抗性继续分离,而受2对抗病主效基因控制的抗病株系抗性基本稳定;利用LR 8-SP2群体对丽江新团黑谷经过空间诱变后产生的抗病基因进行分子标记,结果发现该基因位于第9染色体上,与微卫星标记RM 409连锁。

稻瘟病和白叶枯病是水稻的两大主要病害。通过分子标记辅助选择将水稻种质H4的主效稻瘟病抗性基因Pi46(t)与CBB23的广谱白叶枯病抗性基因Xa23聚合到一起,对8个目标株系进行苗期稻瘟病抗谱测定和成株期白叶枯病抗性测定。结果表明:8个株系对测试的稻瘟病菌株均具有较广的抗谱、远高于CBB23的抗谱;对白叶枯病达到抗或高抗水平、远优于H4的抗性水平。说明2个抗性基因得到了有效聚合,实现了创制双抗种质的目的。

【目的】了解不同抗病基因在育种亲本材料上的分布,为选育抗病品种提供参考。【方法】利用与抗稻瘟病基因ppi2、pikm和pita紧密连锁的分子标记检测分析新育成的杂交水稻亲本材料32份,同时进行田间抗性鉴定。【结果】含有pi2、pikm和pita的有2份材料;含有pi2和pita的有12份材料;含有pikm和pita的有2份材料;含有pita的有1份材料。田间鉴定抗稻瘟病的有34份材料。【结论】新育三系不育系德5A和恢复系泸恢37可作为抗病品种选育的骨干亲本应用。

为改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性,以籼稻品系75-1-127作为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系丰源B和不育系丰源A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性标记ClonDF_1R_1开展MAS连续回交育种。利用来自国内外不同稻区的33份稻瘟菌菌株进行温室内人工接种,分析丰源A、丰源B、75-1-127的抗菌谱,75-1-127的抗性频率为87.9%;而丰源A和丰源B的抗性频率均仅为33.3%。田间病圃抗性鉴定表明,75-1-127高抗苗瘟,而丰源B和丰源A高感苗瘟。结果表明,含有Pi9基因的75-1-127抗谱广、抗性水平高,在稻瘟病抗性育种中具有很大的应用前景;而丰源A和丰源B抗谱窄、抗性水平低,需要改良。根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性分子标记ClonDF_1R_1,它从75-1-127基因组中扩增出一条320 bp的条带,而丰源B和丰源A基因组的扩增产物约450 bp。利用ClonDF_1R_1先后开展丰源B、丰源A稻瘟病抗性改良的MAS育种实践,获得了13个含Pi9纯合等位基因的改良抗病保持系丰源B-Pi9,以及11个含Pi9纯合等位基因的改良抗病不育系丰源A-Pi9。经过连续11 a的MAS回交育种实践,育成1个高抗稻瘟病、不育性稳定、柱头外露率高、农艺性状和产量性状优良的新三系不育系丰源A-Pi9-5,实现了丰源A和丰源B稻瘟病抗性的定向改良,为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。

为选育优质抗稻瘟病保持系软华B,以携带稻瘟病抗性基因Pi46和Pi2的优质籼稻H281作为供体亲本、以软华B为轮回亲本，利用分子标记辅助选择(MAS)技术结合系谱选育法，聚合2个外源基因以改良保持系软华B。对性状稳定的改良株系进行稻瘟病抗性鉴定、稻米品质分析等。通过回交及多代自交，并结合分子标记检测，获得以软华B为遗传背景且含有2个纯合目标基因的BC_1F_6群体2个、BC_2F_5群体2个、BC_3F_4群体2个。田间自然诱发鉴定结果表明，不同回交世代改良材料在自然病圃均抗稻瘟病；育性鉴定结果显示，回交世代对不育系的不育度为52.7%～100.0%;农艺性状考查及米质分析表明，改良株系基本保留了软华B的主要农艺性状和稻米品质特性。SNP基因芯片分析结果显示，BC_1F_6的背景回复率为74.42%～77.77%,BC_2F_5的背景回复率为86.42%～87.75%,BC_3F_4的背景回复率为92.27%～92.59%。利用连续回交、自交和分子标记辅助选择等技术可有效聚合多个抗性基因，获得抗稻瘟病的新保持系，快速实现保持系软华B的分子改良，为选育抗病、优质的杂交稻组合提供良好的亲本材料。