水稻白叶枯病和稻瘟病抗性分子标记辅助选择研究

白叶枯病和稻瘟病是水稻的两大病害，发病时可以导致产量下降甚至绝收，长期以来给水稻生产带来巨大风险。用分子标记辅助选择的方法培育抗病品种可以有效的降低这种风险，而且是水稻高产、优质、多抗综合育种目标的重要组成部分，具有深远的实践意义。 试验选用超级杂交稻“两优培九”的父本“9311”为改良对象，以IRBB21（Xa21）作为抗白叶枯病基因的供体，通过一次杂交和三次回交，将Xa21基因导入9311，然后自交两次获得比较稳定的株系（BC3F3）。用Xa21的连锁标记pTA248和基因内标记MXA21对Xa21进行前景选择，从BC3F3代44个株系中选到了Xa21基因纯合的株系4个，分别为M071、M082、M086和M087，Xa21基因分离的株系8个，其余株系中未检测到Xa21基因。白叶枯病抗性鉴定采用Xa21基因的鉴别菌系菲律宾6号小种PXO99，结果表明M071和M082两个株系抗性水平与供体IRBB21相当，抗性达到R级，M086和M087两个株系的抗性相同，抗性级别为抗到中抗（R／MR），略低于IRBB21，9311为感病（S级），因此获得株系抗白叶枯病性状比轮回亲本有明显提高。 在亲本9311与IRBB21之间共筛选了248对SSR引物，获得了76个多态性SSR标记，多态性比例为30.65％。用这些标记进行4个株系（BC3F3）与9311的遗传背景比较，结果显示这4个株系回复到轮回亲本的遗传背景比例在73.68％到88.16％之间，加上杂合标记最高回复到92.11％。分子标记遗传背景分析结果与全生育期农艺性状考察结果相一致，农艺性状越接近轮回亲本的株系，分子标记基因型与轮回亲本越相似。从总体上看，M086和M087两个株系的综合性状与9311已非常相似，M071、M082与9311的差别较大，比较明显的是它们的齐穗期比9311晚三天。由M086与不育系培矮64S配的杂交种F1在抗白叶枯病性状得到改良的情况下，其它性状与对照两优培九的表现差别不大。M071虽然在性状上与9311有较大的差别，但所配组合优势较强，可能有较好的应用前景。 具有单个抗病基因的品种在生产上大面积种植仍然面临着抗性丧失的危险，因此用分子标记辅助选择将多个抗病基因聚合到一起能够实现对病原菌的广谱高抗。亲本CBB23携带抗白叶枯病基因Xa23，亲本BL123携带抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pi3，两者进行杂交，获得F1再自交得F2。对F2群体进行抗稻瘟病筛选，淘汰感病植株后的群体再用各个抗病基因的连锁标记进行分子标记辅助选择。其中Xa23基因用两侧的标记PK3和PK4同时筛选，Pi1、Pi2和Pi3分别用R10、AP22和G103标记进行筛选，结果获得了多种类型的多基因累加系。用白叶枯菌系PXO99对部分Xa23基因纯合的累加系进行了苗期白叶枯病抗性鉴定，结果各株系与亲本CBB23相似，均高抗白叶枯病，而BL123为感病，用分子标记PK3和PK4对Xa23基因进行选择是可靠的。 周元飞 水稻白叶枯病和稻瘟病抗性分子标记辅助选择研究 所获得的既抗白叶枯病又抗稻瘟病的累加系可以作为优良的抗源，去改良生产 中具有强大应用潜力的感病品种，能够起到提高育种效率和缩短育种年限的作用。