利用MAS技術(shù)選育持久抗病雜交水稻親本的研究.pdf

1、在前人研究的基礎(chǔ)上，對利用分子標(biāo)記技術(shù)培育持久抗瘟水稻品種進(jìn)行了研究：1)開發(fā)新的基因內(nèi)標(biāo)記；2)檢測65個親本間的SSR多態(tài)性，建立抗源與親本間多態(tài)性數(shù)據(jù)庫；3)利用分子標(biāo)記輔助育種的方法將廣譜、完全顯性的抗稻瘟病基因Pi-1、Pi-2、Pi-9和Pi-Kh導(dǎo)入雜交稻親本Ⅱ-32B和花紫B中，培育出導(dǎo)入單個或多個抗稻瘟病基因的近等基因系；4)對多重PCR(multiple polymerase chain reaction，MPCR)

2、技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和應(yīng)用。主要結(jié)果如下： 1、通過比對Pi-9基因序列、日本晴和93-11基因組序列，找到1個聚集7個SNP與一個indel的區(qū)段。根據(jù)片段長度差異等位基因特異PCR(FragmentLength Discrepant Allele Specific PCR，F(xiàn)LDAS-PCR)的原理，在該區(qū)段設(shè)計了Pi-9基因內(nèi)FLDAS反向引物FP1和FP2及通用正向引物RP。通過PCR檢測表明，不同SNP純合子為長度不同的單一譜

3、帶，雜合子則為兩條帶，其結(jié)果與設(shè)計完全一致。用BC3F2群體進(jìn)行連鎖分析表明，該SNP標(biāo)記與Pi-9基因沒有交換，說明用其對Pi-9基因進(jìn)行選擇是有效的。 2、抗源與雜交稻骨干親本間的多態(tài)性數(shù)據(jù)庫建立。 1)應(yīng)用SSR標(biāo)記檢測了抗源與骨干親本間的多態(tài)性，初步建立了這些親本的SSR數(shù)據(jù)庫，79個標(biāo)記均能在親本間揭示多態(tài)性。其中7個與抗源緊密連鎖的標(biāo)記(PTA248、SRM231/RM206、RM206、MRG4766、AP

4、22和SRM24/AP22)可以分別作為抗病基因Xα-21、Xα-23、Pi-kh、Pi-1、Pi-9和Pi-2前景選擇的首選標(biāo)記：47個SSR標(biāo)記具有高PIC值(>0.5)且較均勻地分布在整個基因組中，推薦作為背景選擇的首選標(biāo)記。 2)分別以SSR標(biāo)記和18個表型性狀為指標(biāo)，對65個供試材料進(jìn)行了聚類分析。利用SSR分子標(biāo)記將供試材料劃分為秈、粳兩大類群，9個亞群，秈稻群主要包含了恢復(fù)系亞群和保持系亞群，粳稻群主要包含了北方與

5、南方粳稻亞群。表型聚類的劃分結(jié)果與SSR標(biāo)記聚類結(jié)果基本相同。 3、通過標(biāo)記輔助回交育種，分別將Pi-1、Pi-2、Pi-9和Pi-Kh基因?qū)氲绞荏w親本中，并通過近等基因系間雜交，將Pi-1和Pi-2、Pi-1和Pi-9、Pi-1和Pi-kh、Pi-kh和Pi-9以及Pi-kh和Pi-2分別聚合到同一品系中，還獲得了三個抗性基因均純合的累加系。 1)將Pi-1基因?qū)擘?32B和花紫B中，分別得到8個和22個攜帶Pi-

6、1基因的Ⅱ-32B和花紫B近等基因系及其對應(yīng)的不育系； 2)將Pi-2基因?qū)擘?32B中，得到攜帶Pi-2基因的Ⅱ-32B近等基因系5個及其對應(yīng)的不育系； 3)將Pi-9基因?qū)擘?32B和花紫B，得到攜帶Pi-9基因的Ⅱ-32B近等基因系8個及其對應(yīng)的不育系以及花紫B近等基因系12個； 4)將Pi-kh基因?qū)擘?32B中，得到攜帶Pi-kh基因的Ⅱ-32B近等基因系8個及其對應(yīng)的不育系； 5)通過將

7、含不同抗性基因的Ⅱ-32B近等基因系兩兩雜交和復(fù)交，獲得了Pi-2Pi-2Pi-1Pi-1抗性單株8株，Pi-1Pi-1Pi-khPi-kh矽抗性單株12株，Pi-1Pi-1Pi-9Pi-9抗性單株3株，Pi-2Pi-2Pi-khPi-kh抗性單株8株，Pi-9Pi-9Pi-khPi-kh礦抗性單株4株，Pi-9Pi-9Pi-1Pi-1Pi-khPi-kh的聚合系8個。將含不同抗性基因的花紫B近等基因系兩兩雜交，獲得Pi-9pi-9Pi

8、-1pi-1抗性單株5株。同時利用田間抗病鑒定與室內(nèi)接菌顯示，三基因聚合系抗性明顯強(qiáng)于雙基因聚合系和單基因株系，雙基因聚合系抗性則強(qiáng)于單基因株系，說明基因聚合后抗譜增寬、抗性加強(qiáng)，是培育稻瘟病持久抗性品種的有效方法。 4、優(yōu)化了SSR標(biāo)記的MPCR反應(yīng)體系，將其用于Pi-1和Pi-2基因的聚合選育，能對Pi-1和pi-1、Pi-2和pi-2進(jìn)行準(zhǔn)確的分型，成功檢測到含Pi-2pi-2Pi-1pi-1的單株5株；并且通過59對SS