水稻空育131抗稻瘟病多系品种培育 ——水稻空育131BL_x培育

水稻空育131抗稻瘟病多系品种培育 ——水稻空育131BL_x培育

论文摘要

水稻在全球范围内被广泛种植,全世界一半以上的人口以水稻为食。水稻也是我国重要的粮食作物,在我国水稻种植面积占粮食总种植面积的30%,产量占粮食总产量的40%。今天,可用耕地面积正在逐渐减少,要用不到7%的耕地喂养占世界总数22%的人口,发展水稻种植业意义重大。稻瘟病是广泛发生在世界各稻区的重要病害之一。稻瘟病菌属子囊菌[Magnaporthe grisea(He-bert) Ban],易变异,不断出现新的生理小种,造成了生产推广品种的抗性丧失。黑龙江地区由于长期种植品种过于单一,原来的抗病主效基因随着稻瘟病生理小种变异已逐渐丧失抗性。严重影响着粮区水稻生产和粮食安全。黑龙江作为我国的粮食大省近年来已成为稻瘟病频发地区。传统的防治稻瘟病的方法主要有化学防治以及培育稻瘟病新品种,但前者污染大、效率低、成本高,后者由于稻瘟病生理小种的快速变化,3-5年稻瘟病抗性就会丧失。所以培育新的抗稻瘟病新品系是目前最经济有效且快速的抗稻瘟病方法。利用常规育种的方式,培育抗稻瘟病新品系,容易造成目的基因的丢失。同时,会因为不良基因的连锁累赘,很难将南方水稻品种中的抗性基因转入到北方粳稻中来。利用分子标记辅助选择(MAS)育种技术,不仅可以快速而准确地鉴定出含有目的基因的植株,而且它还可以有效地减少连锁累赘,在选择目的基因、培育水稻新品系过程中,加快遗传背景恢复到轮回亲本基因组的速度。寒区水稻品种空育131具有早熟、稳产、耐冷等优良特点,但由于长期单一大面积种植,导致稻瘟病抗性丧失。南方籼稻品种福伊B含有广谱、高效抗稻瘟病基因Pi-d2和Pi-d3。本研究利用分子标记辅助选择技术,将广谱抗稻瘟病基因Pi-d2和Pi-d3导入到空育131的遗传背景中,培育稻新品系空育131BLx(Pi-d2、 Pi-d3)。提高空育131对稻瘟病的抗性,同时保持其其他性状不变。研究的主要结果如下:1、从建三江地区以水稻空育131为主要寄主的稻瘟病病样上,分离得到20株稻瘟病菌单孢菌株;2、对MAS培育空育131BLX品种供体亲本福伊B、受体亲本空育131,进行抗稻瘟病性检测。鉴定结果显示供体亲本福伊B对黑龙江水稻空育131稻瘟病菌菌群表现较高抗性,即福伊B可作为寒区水稻空育131抗稻瘟病遗传改良的抗性基因源。3、筛选到Pi-d2前景选择SSR标记RM20070,Pi-d3前景选择SSR标记RM19961。4、筛选到Pi-d2左侧交换标记RM20017,右侧交换标记RM3:Pi-d3左侧交换标记RM527,右侧交换标记RM19994。5、筛选到背景选择标记48个。6、对空育131BLxF1代进行前景选择;BC1F1进行前景选择、对前景选择入选的阳性植株进行交换选择、背景选择、田间抗稻瘟病性鉴定。BC2F1代进行前景选择、对前景选择入选的阳性植株进行交换选择、背景选择、田间抗稻瘟病性鉴定。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第1章 前言
  • 1.1 水稻生产与稻瘟病研究进展
  • 1.1.1 水稻生产
  • 1.1.2 稻瘟病病害
  • 1.1.3 稻瘟病研究进展
  • 1.2 水稻抗稻瘟病基因的定位与克隆
  • 1.2.1 抗病基因定位与克隆现状
  • 1.2.2 关于抗稻瘟病基因Pi-d2、Pi-d3相关研究
  • 1.3 分子标记技术与水稻抗稻瘟病育种
  • 1.3.1 分子标记技术
  • 1.3.2 分子标记辅助选择(MAS)技术在水稻抗稻瘟病遗传育种中的应用
  • 1.4 目的与意义
  • 第2章 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 植物
  • 2.1.2 稻瘟病病菌样品
  • 2.1.3 MAS育种候选SSR标记
  • 2.1.4 主要试剂及配方
  • 2.1.5 主要仪器设备
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 稻瘟病菌分离及接种
  • 2.2.2 水稻稻瘟病调查
  • 2.2.3 基因组DNA提取
  • 2.2.4 PCR扩增
  • 2.2.5 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测
  • 2.2.6 MAS育种体系SSR标记筛选
  • X技术路线'>2.2.7 培育水稻空育131BLX技术路线
  • 第3章 结果与分析
  • 3.1 稻瘟病菌分离及其致病力测试
  • X的SSR标记'>3.2 培育水稻空育131BLX的SSR标记
  • 3.2.1 前景选择SSR和交换选择SSR
  • 3.2.2 背景选择SSR
  • X的培育'>3.3 空育131BLX的培育
  • 1代植株鉴定选择'>3.3.1 F1代植株鉴定选择
  • 1F1代植株鉴定选择'>3.3.2 BC1F1代植株鉴定选择
  • 2F1代植株鉴定选择'>3.3.3 BC2F1代植株鉴定选择
  • 第4章 讨论
  • 4.1 利用MAS技术培育寒区抗稻瘟病水稻新品种的优越性
  • 4.2 交换选择的必要性
  • 4.3 水稻稻瘟病接种鉴定选择
  • 4.4 本研究后续工作
  • 第5章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

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