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Pi9基因标记辅助选择改良水稻不育系金23A稻瘟病抗性

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湖南农业大学学报:自然科学版 2023年第5期49卷 503-508,515页

作者：车凡昊黄俊邹玉莹邓吉奇周庚姚威黄浩黄希来易晓璇谌强李家鑫刘金灵刘雄伦湖南农业大学农学院湖南长沙410128 作物基因工程湖南省重点实验室湖南长沙410128 水稻油菜抗病育种湖南省重点实验室湖南长沙410128

以携带广谱持久的抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75–1–127为供体亲本,以保持系金23B及其不育系金23A为受体亲本,采用Pi9基因共显性标记CoInDF1R2进行MAS回交育种,以改良三系不育系金23A及其保持系金23B的稻瘟病抗性;用25份稻瘟菌代表性菌... 详细信息

以携带广谱持久的抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75–1–127为供体亲本,以保持系金23B及其不育系金23A为受体亲本,采用Pi9基因共显性标记CoInDF1R2进行MAS回交育种,以改良三系不育系金23A及其保持系金23B的稻瘟病抗性;用25份稻瘟菌代表性菌株进行室内苗瘟接种,观察苗瘟抗性表现。结果显示:金23A和金23B的抗性频率仅为28%,而75–1–127的抗性频率为92%;田间病圃抗性鉴定结果显示,75–1–127高抗苗瘟,而金23A和金23B受体亲本均高感苗瘟;共显性标记CoInDF1R2在75–1–127基因组上扩增出大小为354 bp的PCR产物,对金23A或金23B基因组的扩增产物大小约470 bp,说明该标记在2个亲本间的多态性明显且稳定;利用CoInDF1R2开展连续多年MAS回交育种实践,培育出了农艺性状优良、丰产性较好的抗病不育系金23A–Pi9–1及抗病保持系金23B–Pi9–1,为三系法杂种优势利用提供了新的抗稻瘟病亲本材料。

关键词：水稻稻瘟病抗性改良分子标记辅助选择 Pi9基因

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小麦赤霉病抗性改良研究进展

麦类作物学报 2016年第1期36卷 51-57页

作者：刘易科佟汉文朱展望陈泠邹娟张宇庆焦春海高春保湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心湖北武汉430064 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心湖北荆州434025

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出... 详细信息

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。

关键词：小麦赤霉病育种抗性改良

3个中籼稻骨干恢复系对稻瘟病和褐飞虱抗性改良效果的评价

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核农学报 2013年第8期27卷 1069-1080页

作者：陈凯张强潘晓飚李美孟丽君徐正进徐建龙黎志康沈阳农业大学/农业部作物生理生态遗传育种重点开放实验室辽宁沈阳110161 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程北京100081 台州市农业科学研究院浙江临海317000 中国农业科学院深圳生物育种创新研究院广东深圳518083

利用分子标记辅助抗性基因选择和针对轮回亲本表型严格筛选相结合的方法,将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)、Pi-GD-3(t)和主效QTL GLP8-6(t)(分别简称G1、G2、G3和G8)及IR65482-7-216-1-2-B(简称为IR65482)的抗褐飞... 详细信息

利用分子标记辅助抗性基因选择和针对轮回亲本表型严格筛选相结合的方法,将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)、Pi-GD-3(t)和主效QTL GLP8-6(t)(分别简称G1、G2、G3和G8)及IR65482-7-216-1-2-B(简称为IR65482)的抗褐飞虱基因Bph18(t)导入到明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系,获得带有不同抗瘟基因组合的改良恢复系明恢86-G2、明恢86-G1-G2、蜀恢527-G1-G2、蜀恢527-G2、浙恢7954-G1-G2、浙恢7954-G1-G2-G8和携有抗褐飞虱Bph18(t)基因的蜀恢527-Bph18(t);从3个恢复系与不同抗源杂交F1的复交后代中选育出带有抗稻瘟病和兼抗稻瘟病、稻飞虱的双基因或多基因聚合系浙蜀-G2-G8、明浙-G2-G8、明浙-G1-G2-G8、浙恢7954-G1-G8(t)-Bph18(t)和明浙-G1-G2-Bph18(t)。这12个抗性改良恢复系对20个稻瘟病菌均表现出良好的抗性,蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-G1-G8(t)-Bph18(t)和明浙-G1-G2-Bph18(t)对褐飞虱的抗性也达到中抗以上水平。多数抗性改良恢复系及其与不育系II-32A的测交种在正常条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿或优于原来的恢复系及相应杂交种,具有生产应用价值。研究表明,抗稻瘟病基因在不同恢复系背景下的抗性表达完全,对恢复系稻瘟病改良的效果明显,而抗性基因Bph18(t)对褐飞虱的改良效果与遗传背景有关。对分子标记回交和复交改良恢复系的抗病虫性进行了讨论。

关键词：水稻恢复系稻瘟病褐飞虱抗性改良标记辅助选择

水稻恢复系M630稻瘟病抗性改良及其代谢组研究

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植物遗传资源学报 2021年第2期22卷 427-437页

作者：周坤能夏加发王元垒云鹏马廷臣张彩娟李泽福安徽省农业科学院水稻研究所/安徽省水稻遗传育种重点实验室合肥230001

稻瘟病是水稻的主要病害之一,改良水稻稻瘟病抗性对水稻生产、推广具有重要意义。本研究以携带广谱抗稻瘟病基因Pi9材料9311-Pi9为供体,水稻优良恢复系M630为受体,将杂交、回交与分子标记辅助选择和背景筛选相结合,获得改良恢复系M630-... 详细信息

稻瘟病是水稻的主要病害之一,改良水稻稻瘟病抗性对水稻生产、推广具有重要意义。本研究以携带广谱抗稻瘟病基因Pi9材料9311-Pi9为供体,水稻优良恢复系M630为受体,将杂交、回交与分子标记辅助选择和背景筛选相结合,获得改良恢复系M630-Pi9。主要农艺性状和稻米品质分析显示改良后的M630-Pi9及其杂交组合徽两优630-Pi9与M630和徽两优630相比无明显差异。进一步利用安徽省优势混合生理小种进行苗期稻瘟病抗性鉴定,结果表明,改良后的M630-Pi9相对于M630抗性明显增强;稻瘟病抗性自然病圃鉴定结果发现改良后的恢复系及其杂交组合抗性明显增加。为了更好地了解稻瘟病抗性基因对植株发育的代谢机制,对M630-Pi9和M630受稻瘟病病原菌侵染后的植株进行代谢组分析,结果显示与M630相比,M630-Pi9中有212种代谢物合成受到调控,其中155种含量降低,57种含量增加;与细胞壁有关的物质含量明显增加,对生物体具有毒害和免疫作用的生物碱类代谢物含量显著降低,与生物胁迫相关的黄酮类物质受到不同程度的调控。这些数据表明稻瘟病抗性基因Pi9可能通过调控植物体中代谢物质的变化进而抵御病原体的侵害。创制的新恢复系稻瘟病抗性显著提高,对稻瘟病抗性机制研究提供依据,为水稻抗病、高产育种提供新的种质。

关键词：水稻恢复系稻瘟病 Pi9基因抗性改良代谢组分析

三个中籼稻骨干恢复系对白叶枯病和褐飞虱抗性改良效果的评价

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作物学报 2013年第3期39卷 409-422页

作者：陈凯张强潘晓飚李美孟丽君徐正进徐建龙黎志康沈阳农业大学/农业部作物生理生态遗传育种重点开放实验室辽宁沈阳110161 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程北京100081 台州市农业科学研究所浙江临海317000 中国农业科学院深圳生物育种创新研究院广东深圳518083

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法,将抗白叶枯病基因Xa23和抗褐飞虱基因Bph18(t)导入明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系,获得带有Xa23抗性基因纯合的改良恢复系明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和... 详细信息

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法,将抗白叶枯病基因Xa23和抗褐飞虱基因Bph18(t)导入明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系,获得带有Xa23抗性基因纯合的改良恢复系明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和携有抗褐飞虱Bph18(t)基因的蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t),并从蜀恢527/IRBB23F1和浙恢7954/IR65482F1复交后代中选育出的带有Xa23和Bph18(t)的双基因聚合系浙蜀-Xa23-Bph18(t)。明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对中国和菲律宾的17个白叶枯病菌均表现高抗,蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t)和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对褐飞虱的抗性也达到中抗以上水平。抗性改良恢复系及其与不育系Ⅱ-32A、沪旱11A的测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿,但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明,抗性基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全,对恢复系白叶枯病改良的效果明显,而抗性基因Bph18(t)对褐飞虱的改良效果与遗传背景有关。对分子标记回交和复交改良恢复系的抗病虫性进行了讨论。

关键词：水稻恢复系白叶枯病褐飞虱抗性改良标记辅助选择

聚合稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性基因的三系恢复系改良效果的评价

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作物学报 2016年第1期42卷 31-42页

作者：楼珏杨文清李仲惺罗天宽谢永楚郑国楚岳高红徐建龙卢华金温州市农业科学研究院/浙南作物育种重点实验室浙江温州325006 温州市植物保护站浙江温州325000 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程北京100081

结合分子标记辅助轮回选择和田间鉴定的方法,将三黄占2号的抗稻瘟病基因Pi-GD-1(t)和Pi-GD-2(t)(分别简称G1和G2)、CBB23中的抗白叶枯病基因Xa23(简称X)和IR65482-7-216-1-2-B(简称IR65482)的抗褐飞虱基因Bph18(t)(简称B)导入温恢845、... 详细信息

结合分子标记辅助轮回选择和田间鉴定的方法,将三黄占2号的抗稻瘟病基因Pi-GD-1(t)和Pi-GD-2(t)(分别简称G1和G2)、CBB23中的抗白叶枯病基因Xa23(简称X)和IR65482-7-216-1-2-B(简称IR65482)的抗褐飞虱基因Bph18(t)(简称B)导入温恢845、温恢117和温恢143等3个中籼恢复系,获得了8个兼抗稻瘟病和褐飞虱聚合系,温恢845-G1-G2-B-4、温恢845-G1-G2-B-5、温恢117-G1-G2-X-B-3、温恢143-G1-G2-B-3、温恢143-G2-X-B-9、温恢143-G2-X-B-10、温恢143-G1-G2-B-11和温恢143-G1-G2-B-37。这些聚合系及其与不育系五丰A的测交种,对稻瘟病和褐飞虱的抗性水平接近或略低于稻瘟病抗性亲本三黄占2号和稻飞虱抗性亲本IR65482。部分改良恢复系如温恢117-G1-G2-X-B-3、温恢143-G2-X-B-9和温恢143-G2-X-B-10及其测交种对白叶枯病表现为抗病或中抗。改良恢复系及其测交种在正常条件下的农艺性状与原始恢复系及其测交种相仿或更优,具有生产应用价值。研究结果表明,Xa23在不同恢复系背景下抗性表达完全,而Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和Bph18(t)对稻瘟病和褐飞虱抗性的改良效果与恢复系的遗传背景有关。

关键词：水稻恢复系稻瘟病白叶枯病褐飞虱抗性改良标记辅助选择

水稻恢复系HR15的白叶枯病和广恢998的螟虫抗性改良研究

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水稻恢复系HR15的白叶枯病和广恢998的螟虫抗性改良研究

作者：董晓菲华中农业大学

学位级别：硕士

水稻白叶枯病在世界各大稻区均有发生,是水稻生产上三大病害之一,发生该病害将严重影响水稻的生产和米质。螟虫(即稻纵卷叶螟、二化螟和三化螟)是危害我国水稻生产的主要鳞翅目害虫,我国2011年螟虫危害发生面积达5000多万亩,由此导致几... 详细信息

水稻白叶枯病在世界各大稻区均有发生,是水稻生产上三大病害之一,发生该病害将严重影响水稻的生产和米质。螟虫(即稻纵卷叶螟、二化螟和三化螟)是危害我国水稻生产的主要鳞翅目害虫,我国2011年螟虫危害发生面积达5000多万亩,由此导致几十亿的经济损失。当前,选育抗病虫杂交水稻组合最有效的方法是利用转基因、分子标记辅助选择(MAS)等技术来改良水稻的抗病虫性。本研究运用杂交、回交的育种方法,结合MAS技术,分别将供体亲本CBB23和T1c-19中的抗病基因Xa23和抗虫基因cry1C*转入三系杂交稻恢复系HR15和广恢998中,其目的是改良杂交水稻亲本的白叶枯病和螟虫抗性,培育新的抗病虫恢复系,通过田间组合测配和优势鉴定,选出优质、高产、抗性好的新组合。主要研究结果有： 1、运用MAS技术和杂交回交转育法,通过1次杂交,3次回交和多次自交,将Xa23基因转入到水稻恢复系HR15中,选育出了含Xa23基因的新株系10个。使用7个白叶枯病菌株(PXO61、PXO99、ZHE173、GD1358、FuJ、HeN11和YN24)对育成的含有Xa23抗性基因的新株系进行田间人工接种抗性鉴定。结果表明所选育的10个新株系全部表现抗或高抗白叶枯病。用10个改良株系与博Ⅱ A、天丰A和巨风A配制了30个杂交组合,抗性鉴定结果表明,除了个别组合表现中抗以外,大部分组合都表现抗或高抗白叶枯病。 2、对改良选育的10个抗白叶枯病新株系与受体亲本HR15的主要农艺性状和稻米品质进行分析,结果表明,大多数新株系的个别主要农艺性状与受体亲本有显著差异,其中株系XFQ10004-4所有农艺性状都与受体亲本没有差异,并命名为华恢23。以XFQ10004-4为父本配制的杂交组合博Ⅱ A/XFQ10004-4,命名为博Ⅱ优23,作为博Ⅱ优15的替代组合,正在申请海南省区域试验。 3、运用MAS技术和杂交回交转育法,通过1次杂交,3次回交和多次自交,将cry1C*基因转入到水稻恢复系广恢998中,选育出了含cry1C*基因的新株系4个。对广恢998改良选育的含有cry1C*基因的4个新株系及其所配的杂交组合,在田间进行自然条件下的螟虫抗性鉴定结果表明,改良株系和杂交种并没受到螟虫的危害,抗性达到100%,但是未改良的对照稻纵卷叶螟卷叶指数在12-20%。同时对广恢998的改良株系和广抗13A配制的杂交组合进行Bt蛋白含量测定,结果表明,抗虫株系的Bt蛋白都能表达,即改良株系能正常表达抗虫基因cry1C*,同时也验证了抗性调查结果的可用性和正确性。 4、对改良选育的4个抗螟虫新株系与受体亲本广恢998的主要农艺性状和稻米品质进行分析,结果表明新株系的主要农艺性状与受体亲本广恢998相差不大,其中新株系XFQ10072-5和XFQ10072-33的农艺性状总体上比广恢998好;但新株系的稻米品质都没有广恢998好。对杂交组合进行农艺性状和产量竞争优势分析,株系XFQ10072-33与各不育系所配组合最好,尤以组合巨风A/XFQ10072-33最佳。

关键词：水稻恢复系分子标记辅助选择白叶枯病螟虫抗性改良

分子标记辅助选择改良水稻恢复系香5的病虫抗性

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杂交水稻 2020年第2期35卷 60-67页

作者：汤剑豪叶胜拓米甲明牟同敏华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室湖北武汉430070

香5是由湖北省农科院选育的优质两系杂交稻恢复系,所配组合广两优5号(广占63-4S/香5)于2013年通过了湖北省审定.利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本MD12086-1351中的抗稻瘟病基因Pi9、抗褐飞虱基因Bph14、Bph15和抗白叶枯病基因... 详细信息

香5是由湖北省农科院选育的优质两系杂交稻恢复系,所配组合广两优5号(广占63-4S/香5)于2013年通过了湖北省审定.利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本MD12086-1351中的抗稻瘟病基因Pi9、抗褐飞虱基因Bph14、Bph15和抗白叶枯病基因Xa23渗入到香5背景中,育成了3个同时携带Pi9、Bph14、Bph15和Xa23基因的新株系.鉴定结果表明,新株系的叶瘟抗性明显提高,穗颈瘟抗性部分提高,苗期抗褐飞虱,分蘖盛期高抗白叶枯病;产量、主要农艺性状、香味和稻米品质主要指标与香5相似.新株系所配的组合在产量、主要农艺性状上与香5所配的组合相似.表明新株系可以作为香5的替代系用于培育抗稻瘟病、抗褐飞虱和抗白叶枯病的两系杂交稻新组合.

关键词：杂交水稻恢复系香5 稻瘟病褐飞虱白叶枯病分子标记辅助选择抗性改良

分子标记辅助选择改良水稻光温敏核不育系华201S的白叶枯病抗性

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中国水稻科学 2011年第2期25卷 169-174页

作者：兰艳荣王俊义王弋牟同敏华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室/国家植物基因研究中心/国家作物分子育种中心湖北武汉430070

以华201S为受体亲本,以含Xa21和Xa7基因的抗白叶枯病材料华恢20为供体亲本,进行1次杂交、3次回交和3次以上自交,每个世代用基因内标记PTA248对Xa21进行分子检测,用连锁标记STSP3(与Xa7的遗传距离为0.9 cM)对Xa7进行检测。新选育的4个株... 详细信息

以华201S为受体亲本,以含Xa21和Xa7基因的抗白叶枯病材料华恢20为供体亲本,进行1次杂交、3次回交和3次以上自交,每个世代用基因内标记PTA248对Xa21进行分子检测,用连锁标记STSP3(与Xa7的遗传距离为0.9 cM)对Xa7进行检测。新选育的4个株系YR7009(Xa21)、YR7014(Xa21)、YR7016(Xa7)和YR7023(Xa7/Xa21)在生育期、主要农艺性状、育性转换特性方面都与华201S基本相似。YR7009(Xa21)和YR7014(Xa21)对PXO61、PXO99、ZHE173和GD1358等4个菌株具有良好的抗性,而对FuJ和YN24不具有抗性。YR7016(Xa7)和YR7023(Xa7/Xa21)对6个菌株都表现良好的抗性,尤其是聚合双基因的YR7023(Xa7/Xa21)对6个菌株都表现高抗。表明已经将广谱白叶枯病抗性基因Xa21和Xa7渗入到华201S中,成功地改良了华201S的白叶枯病抗性。

关键词：水稻光温敏核不育系分子标记辅助选择白叶枯病抗性改良育种