利用分子标记辅助选择和花药培养改良光温敏核不育系的稻瘟病抗性

论文摘要

水稻（Oryza sativa L.）,是世界三分之一人口的主食,是全世界最重要的粮食作物之一。由稻瘟病菌（Magnaporthe griseais）引起的稻瘟病的肆虐,对水稻生产造成了严重的危害。木研究以194-3为供体亲本,通过杂交、回交并结合分子标记辅助选择,将全生育期稻瘟病抗性基因R6导入光温敏核不育系Y58S和广占63S中,得到BC3F1代及BC3F2代群体,从中选择株型优良、可育或者半不育的单株进行花药培养,以培育新的光温敏核不育系,；并探讨利用分子标记辅助选、花药培养和传统育种相结合的方法改良光温敏核不育系稻瘟病抗性的技术路线。主要结果如下：1.根据改变激素的含量配制了四种诱导培养基,经比较发现激素配比为2,4-D3mg/L. KT 1mg/L、NAA 2mg/L的Y3培养基为Y58S遗传背景材料花药培养的最佳培养基,其诱导率为15.08%,绿苗率为2.89%。而广占63S遗传背景材料花药培养的最适培养基是激素配比为2,4-DNAA 2mg/L的Y2培养基,其诱导率为12.25%,绿苗率为2.62%。诱导培养基中添加激素KT 1mg/L,使得花药褐变率增加,尤其对于愈伤组织诱导培养前期（接种后3天）影响较大。花药褐变在一定程度上影响愈伤组织的形成,但不是主要制约因素。2.2009年获得3个Y58S遗传背景含有R6基因的DH系,分别命名为YLH1、YLH3和YLH7,其中YLH3和YLH7为可育,YLH1株型和育性与Y58S相似。2010年远安自然诱发条件下稻瘟病抗性鉴定表明其分蘖期叶瘟、抽穗期叶瘟和穗颈瘟抗性均比对照Y58S显著提高,说明R6基因能够在Y58S遗传背景下有效地表达。从6月中旬到9月初,远安和武汉两种生态环境下考察YLH1育性,结果表明其育性稳定,花粉不育度保持在100%。3.YLH1分别与恢复系008、009-1、009-2、011、012和9311配组,考察杂种F1代农艺性状,结果表明所有组合的抽穗期比均对照Y两优1号提前了9天左右。YLH1/011和YLH1/9311这两个组合,与对照Y两优1号相比,除了抽穗期其它农艺性状均没有显著差异,而且YLH1/9311组合的有效穗数、每穗实粒数、单株产量均略高于Y两优1号,YLH1/011的组合在每穗实粒数有千粒重两个略优于Y两优1号。4.2010年经过花药培养获得了5个含有R6基因的DH系,其中3个为Y58S遗传背景分别命名为YHP2、YHP4和YHP6,2个为广占63S遗传背景命名为YHP10和YHP11。2010冬季在海南考察育性,YHP4和YHP6为可育,YHP2为半不育,YHP10和YHP11为不育。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 1 文献综述
• 1.1 水稻抗稻瘟病研究综述
• 1.1.1 稻瘟病菌与稻瘟病概述
• 1.1.2 水稻抗稻瘟病机制
• 1.1.3 水稻稻瘟病抗性基因
• 1.1.4 稻瘟病抗性基因的克隆与分子机理研究
• 1.2 光温敏核不育系的研究进展
• 1.2.1 光温敏核不育系的光温特点
• 1.2.2 光温敏核不育系的转化临界温度
• 1.3 分子标记及其在育种中的应用
• 1.3.1 分子标记的类型
• 1.3.2 分子标记辅助选择育种
• 1.3.3 水稻抗稻瘟病分子育种
• 1.4 花药培养研究进展
• 1.4.1 花药培养概况
• 1.4.2 花药培养能力低下原因
• 1.4.3 影响花药培养的因素
• 1.4.4 花药培养在育种上的应用
• 1.5 研究的目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 抗性基因连锁标记
• 2.3 花药培养
• 2.3.1 培养基
• 2.3.2 花药培养步骤
• 2.3.3 组培相关性状的统计
• 2.4 分子标记检测
• 2.5 回交、分子标记辅助选择及花药培养技术路线
• 2.6 田间稻瘟病抗性分析
• 2.7 育性考察
• 2.8 农艺性状
• 3 结果与讨论
• 3.1 花药培养结果
• 3.1.1 花药培养过程
• 3.1.2 愈伤诱导率与绿苗分化率
• 3.1.3 花药褐变率
• 3.1.4 愈伤组织的绿苗培养
• 3.2 分子标记鉴定
• 3.3 DH系的稻瘟病抗性鉴定
• 3.4 YLH1的育性表现
• 3.4.1 田间育性鉴定
• 3.4.2 光温箱育性鉴定
• 3.5 YLH1配组的农艺性状
• 4 讨论
• 4.1 MAS、花药培养与传统回交育种相结合
• 4.2 优化花培体系的探讨
• 4.3 花粉育性与花培能力
• 4.4 光温敏核不育系的花培改良
• 参考文献
• 致谢
• 附录