分子标记辅助改良03S的稻瘟病和褐飞虱抗性

论文摘要

稻瘟病是水稻的三大病害之一,褐飞虱是水稻生产上的首要农业害虫,两者都严重地影响了稻米生产。化学防治稻瘟病和褐飞虱不仅增加成本,而且污染环境,长期育种实践证明种植抗稻瘟病、褐飞虱水稻新品种,是防治稻瘟病和褐飞虱最经济、有效、环保的方法,而常规育种方法鉴定难、时间长、选择准确差、育种效率低,育种进展慢。利用分子标记辅助育种是解决抗性育种难题的有效途径之一。本文采用分子标记辅助选择技术,结合田间检测,改良了03S的稻瘟病和褐飞虱抗性。以抗稻瘟病材料福伊B（携带抗稻瘟病基因Pid2）和RF48（携带抗稻瘟病基因Pi9）作为稻瘟病抗源供体,以03S为轮回亲本,分别杂交、连续回交,构建回交导入系群体,通过目标基因的前景选择和遗传背景的分子标记辅助选择,选择抗稻瘟病而遗传背景与03S相似的新株系。以分子标记RM3辅助选择,将来源于水稻品种福伊B的抗稻瘟病基因Pid2导入两系不育系03S,该标记辅助选择的准确率达到95.24%,再结合少量的田间检测,就能育成准确度极高的抗性株；以分子标记AP5659-5、AP5930辅助选择,将来源于水稻品种RF48的抗稻瘟病基因Pi9也导入到两系不育系03S中,这两个标记比以往用于辅助育种的标记Pb8准确率高,与田间抗性检测的结果完全吻合。采用了220个较均匀分布于全基因组的SSR标记分析了亲本03S和福伊B间的多态性,共有55个SSR标记表现出多态性,多态性的比例为25%,并利用这55个SSR标记,分析了回交后代相对于轮回亲本03S的背景恢复率,结果表明在BC3F1中,背景恢复率最高可达96.40%。在改良褐飞虱抗性方面,分别采用了与抗褐飞虱基因Bph14, Bph15紧密连锁的SSR标记RM570、MS5对03S与B5的回交群体进行标记辅助前景选择。采用了220个较均匀分布于全基因组的SSR标记分析了亲本03S和B5间的多态性,共发现48个SSR标记表现出多态性,多态性比例达21.8%,并利用这48个SSR标记,分析了回交后代相对于轮回亲本03S的背景恢复率,结果表明在14个BC3F1群体的42个单株中,背景恢复率变化范围为81.20%-100%,平均值为93.16%,也明显高于理论值87.5%,通过背景恢复率的选择可加速抗性单株的背景恢复,使表型与轮回亲本更相似,提高育种效率和速度。

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摘要

Abstract

中文文摘

绪论

1.1 分子标记及其应用

1.1.1 分子标记简介

1.1.2 分子标记的应用

1.2 分子标记辅助选择在水稻育种中的作用

1.2.1 单个基因的分子标记辅助选择

1.2.2 多基因聚合

1.2.3 背景选择

1.3 水稻抗稻瘟病基因及标记辅助选择在水稻抗稻瘟病育种中的应用

1.3.1 稻瘟病及水稻抗稻瘟病基因

1.3.2 分子标记辅助选择在水稻抗稻瘟病育种中的应用

1.4 水稻抗褐飞虱基因及标记辅助选择在水稻抗褐飞虱育种中的应用

1.4.1 褐飞虱及水稻抗褐飞虱基因

1.4.2 分子标记辅助选择在水稻抗褐飞虱育种中的应用

第1章利用分子标记辅助选择改良两系不育系03S的稻瘟病抗性

第一节供试水稻材料以及稻瘟病菌株

第二节实验方法

2.1 抗性群体材料的构建

2.2 提取水稻叶片DNA

2.3 辅助育种的分子标记选择

2.4 PCR扩增以及制胶电泳,染色观察

第三节结果与分析

3.1 回交群体的抗性表现

3.2 筛选抗性基因辅助选择的分子标记

3.3 分子标记辅助03S抗稻瘟病育种的背景选择结果

3.4 分析讨论

第2章分子标记辅助选择改良两系不育系03S对褐飞虱的抗性

第一节供试水稻材料

第二节抗性群体的构建

第三节结果分析

3.1 目的基因的前景选择

3.2 亲本多态性分析

1F₁、BC₂F₁、BC₃F₁中各选定单株的背景恢复率'>3.3 BC₁F₁、BC₂F₁、BC₃F₁中各选定单株的背景恢复率

3F₂群体的田间抗性表现和农艺性状'>3.4 部分BC₃F₂群体的田间抗性表现和农艺性状

3.5 分析讨论

第3章结论

附录

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历

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