水稻抗条纹叶枯病分子标记辅助选择育种研究

论文摘要

水稻条纹叶枯病（Rice Stripe Disease）是由灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）传播条纹叶枯病毒（Rice stripe virus, RSV）引起的一种水稻病毒病。该病在我国最早发生于1964年,近两年,在江苏地区发生危害逐年加重,造成了巨大的经济损失。国内外抗性育种的成功经验表明,选育抗病品种是从根本上控制水稻条纹叶枯病危害最经济有效的方法。本研究以抗病品种镇稻88为供体亲本,武育粳3号为轮回受体亲本,采用连续回交并结合分子标记辅助选择的方法,将抗条纹叶枯病基因转移到武育粳3号中,并通过对农艺性状及产量的比较,育成武育粳3号改良系,获得结果如下:1、为了提高育种选择效率,本研究依据前人对水稻条纹叶枯病抗性基因Stv-bi的定位结果,在该基因区段两侧分别设计了一对在抗、感亲本镇稻88（携带Stv-bi基因）和武育粳3号间有多态性的Indel标记68.4-11-2和79.1-11-2。利用该标记检测回交后代群体抗性基因是否存在,并且对BC2F3代纯合株系进行抗病性自然鉴定,评价分子标记抗性选择的效果,结果发现选择的准确率高达97.7%。因此,上述标记68.4-11-2和79.1-11-2可作为该组合条纹叶枯病抗性辅助选择的标记应用于育种。2、本研究在进行抗性目标基因选择的同时,筛选了一批多态性标记用于背景选择。通过前景、背景标记选择并结合重发病年的自然鉴定,获得了30个抗条纹叶枯病改良系。3、在品比试验中,对育成的30个改良系进行抗病性自然鉴定,结果全部改良系的田间病株率均显著低于对照品种武育粳3号,表明抗病基因在改良系中可充分表达,提高了改良系的抗病性。4、通过对改良系进行一系列的抗性鉴定、产量比较、品质分析,结合田间农艺性状的观察,目前已获得了一批抗条纹叶枯病、优质、高产水稻优良纯系,最优系正在参加江苏省水稻中间试验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 文献综述及研究背景
• 1 水稻条纹叶枯病概述
• 1.1 水稻条纹叶枯病的发生情况
• 1.2 水稻条纹叶枯病病原及传毒介体的基本特点
• 1.2.1 水稻条纹叶枯病病原的基本特点
• 1.2.2 水稻条纹叶枯病传毒介体—灰飞虱的基本特点
• 1.3 条纹叶枯病大发生的原因
• 1.3.1 灰飞虱与病害流行
• 1.3.2 水稻品种与病害流行
• 1.3.3 水稻易感病生育期与灰飞虱发生期吻合
• 1.4 水稻条纹叶枯病的危害症状
• 2 水稻条纹叶枯病的抗性遗传及分子定位研究现状
• 2.1 水稻品种对条纹叶枯病毒和灰飞虱的抗性之间的关系
• 2.2 水稻条纹叶枯病的抗性遗传初步研究
• 2.3 抗性基因的分子定位现状
• 3 稻米品质性状研究
• 3.1 稻米品质性状
• 3.1.1 外观品质
• 3.1.2 碾米品质
• 3.1.3 蒸煮与食用品质
• 3.1.4 食味品质
• 3.1.5 营养品质
• 3.2 稻米品质性状的分子标记QTL 定位
• 3.2.1 外观品质的QTL 分析
• 3.2.2 加工品质的QTL 分析
• 3.2.3 蒸煮和食味品质的QTL分析
• 4. 分子标记辅助育种
• 4.1 分子标记辅助选择的基本原理
• 4.2 分子标记辅助选择的特点
• 4.3 MAS 在遗传育种中的应用
• 4.3.1 分子标记辅助选择在回交育种中的应用研究
• 4.3.2 质量性状的分子标记辅助选择的应用研究
• 4.3.3 数量性状分子标记辅助选择的应用研究
• 第二部分 研究报告
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 研究方法
• 1.2.1 分子标记发展
• 1.2.2 群体构建及选择流程
• 1.2.3 多态性标记对回交群体的检测
• 1.2.4 抗病性鉴定
• 1.2.5 抗病群体的品比试验及品质测定
• 2 结果与分析
• 2.1 亲本间多态性引物的筛选
• 2.2 Stv-bi 基因的选择效果评价
• 2.2.1 目标基因型检出率
• 2.2.2 目标基因型选择准确率
• 3F₄株系的抗性鉴定和品比试验'>2.3 BC₃F₄株系的抗性鉴定和品比试验
• 3F₄群体的自然接种抗条纹叶枯病表现..'>2.3.1 感病亲本武育粳3 号及BC₃F₄群体的自然接种抗条纹叶枯病表现..
• 2.3.2 农艺性状的调查
• 3F₄群体株系产量水平比较结果'>2.3.3 武育粳3 号及BC₃F₄群体株系产量水平比较结果
• 2.3.4 品质性状分析结果
• 3 讨论
• 3.1 本研究改良的水稻亲本的应用前景
• 3.2 关于提高分子标记辅助选择效率的几点思考
• 3.2.1 双侧标记选择的重要性
• 3.2.2 标记间遗传距离影响选择的效率
• 3.2.3 标记辅助背景选择可加速恢复轮回亲本基因型
• 3.2.4 分子标记选择应与农艺性状选择相结合
• 4 对下一步研究的思考
• 参考文献
• 致谢