利用MAS技术培育寒地抗瘟水稻品种空育131（Pi1/Pi2） ——受体亲本和供体亲本杂交F_1代及回交BC_1代鉴定选择

论文摘要

水稻是黑龙江省主要粮食作物,稻瘟病是影响寒区水稻生产的限制因子之一。黑龙江水稻品种抗稻瘟病性差的主要原因,一是抗稻瘟病育种遗传资源狭窄;二是水稻育种基本上是常规育种,不能有效、快速、准确利用籼稻种质资源中抗稻瘟病基因。Pi1和Pi2是籼稻中广谱、显性的主效抗稻瘟病性基因。为了将Pi1和Pi2基因导入黑龙江水稻基因组中,本研究利用分子标记辅助选择(MAS)的方法,以BL6为供体亲本,以黑龙江水稻主栽品种空育131为受体亲本,培育寒区水稻品系空育131(Pi1/Pi2)。为此,首先筛选了受体亲本和供体亲本的前景选择和背景选择SSR分子标记的多态性。同时,受体亲本和供体亲本杂交获得了F1代,并利用SSR分子标记鉴定了F1杂种的真伪。然后以真F1杂种为母本,和受体亲本空育131回交,对回交BC1F1群体进行了分子标记辅助的前景选择和背景选择,并对入选的植株进行了人工接种的抗稻瘟病性鉴定。本研究主要结果如下:1.筛选到了双亲间具有多态性的、与Pi1及Pi2基因紧密连锁的SSR分子标记RM144和AP22。RM144和AP22可以作为MAS技术培育水稻品系空育131(Pi1/Pi2)前景选择的DNA分子标记。2.筛选到了24个可以做为培育水稻品系空育131(Pi1/Pi2)背景选择的SSR分子标记。3.实施了受体亲本和供体亲本的有性杂交工作,利用AP22标记从F1群体中鉴别出了真杂种。用真杂种做母本,和空育131回交,获得了BC1F1。4.对BC1F1群体植株进行了前景选择和背景选择,获得了具有Pi1和Pi2基因、遗传背景恢复到空育131基因组70%左右、抗寒区稻瘟病菌的水稻材料。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 稻瘟病研究进展
• 1.1.1 稻瘟病概述
• 1.1.2 稻瘟病菌群体结构及遗传多样性
• 1.1.2.1 稻瘟病菌群体结构分析方法
• 1.1.2.2 稻瘟病菌群体结构变化的原因
• 1.1.3 水稻稻瘟病抗性基因
• 1.1.3.1 稻瘟病抗性基因Pi1 和Pi2
• 1.1.3.2 稻瘟病抗性基因的克隆
• 1.2 分子标记技术在水稻育种上的应用
• 1.2.1 DNA 分子标记技术
• 1.2.2 SSR 标记
• 1.2.2.1 SSR 高多态性机理
• 1.2.2.2 SSR 的基本结构
• 1.2.2.3 SSR 的类型与功能
• 1.2.2.4 SSR 的引物来源
• 1.2.2.5 SSR 的优点和缺点
• 1.2.3 分子标记遗传图谱的构建
• 1.2.4 分子标记辅助选择在作物育种上的应用
• 1.2.4.1 基因转移
• 1.2.4.2 基因聚合
• 1.3 本研究目的与意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 水稻材料
• 2.2 稻瘟病菌菌株
• 2.3 SSR 分子标记
• 2.3.1 前景选择的 SSR 标记
• 2.3.2 背景选择的SSR 标记
• 2.4 试剂及其来源
• 2.5 主要仪器
• 2.6 主要缓冲液及试剂配制
• 2.7 SSR 分析
• 2.7.1 水稻DNA 提取
• 2.7.2 PCR 扩增
• 2.7.3 聚丙烯酰胺变性凝胶（PAGE）电泳
• 2.7.3.1 玻璃板的处理
• 2.7.3.2 凝胶的制备
• 2.7.3.3 电泳
• 2.7.3.4 凝胶的银染
• 2.8 MAS 培育水稻品系空育131（Pi1/Pi2）的实施方案
• 2.9 水稻抗稻瘟病鉴定
• 2.9.1 接种物培养
• 2.9.2 多菌系混合接种以及水稻抗稻瘟病评价
• 第3章 结果与分析
• 3.1 前景选择双亲多态性 SSR 标记筛选
• 3.1.1 与抗稻瘟病基因Pi1连锁的SSR标记
• 3.1.2 与抗稻瘟病基因Pi2连锁的SSR标记
• 3.2 背景选择双亲多态性SSR 标记筛选
• 1代真伪杂种鉴别'>3.3 空育131×BL6的F₁代真伪杂种鉴别
• 1F₁代前景选择'>3.4 （空育131×BL6）×空育131 的 BC₁F₁代前景选择
• 1F₁代背景选择'>3.5 （空育131×BL6）×空育131 的BC₁F₁代背景选择
• 1F₁代入选植株稻瘟病抗性鉴定'>3.6 空育131和BL6及BC₁F₁代入选植株稻瘟病抗性鉴定
• 第4章 讨论
• 4.1 基于MAS 技术的寒区水稻抗稻瘟病育种意义
• 4.2 利用MAS 技术培育水稻空育131（Pi1/Pi2）的前景选择
• 4.3 利用MAS 技术培育水稻空育131（Pi1/Pi2）的背景选择
• 4.4 简化MAS 技术培育水稻品种程序的设想
• 结论
• 参考文献
• 致谢