20世紀80年代以來,蘇南和江蘇沿江地區(qū)單季稻得到恢復(fù)和發(fā)展,進入20世紀90年代,直立穗粳稻品種產(chǎn)量水平增長較快,產(chǎn)量水平達到甚至超過當時的雜交秈稻,且經(jīng)濟效益良好。為了發(fā)揮粳稻高產(chǎn)高效的優(yōu)勢,充分利用江淮稻區(qū)10月上中旬有利的光溫資源。江蘇省有計劃地由南向北擴大粳稻種植,使粳稻種植面積占水稻種植面積的比重迅速增加。
進入2000年以來,江、浙、滬一帶的水稻條紋葉枯病大面積爆發(fā),隨著蘇中、蘇北地區(qū)水稻品種粳稻化,水稻條紋葉枯病在江蘇省也逐年加重,加強抗條紋葉枯病粳稻新品種的選育或改良優(yōu)良推廣品種的抗性成為水稻育種家的一項重要任務(wù)。
由揚州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/教育部植物功能基因組學(xué)重點實驗室與江蘇省常州市武進區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所合作研究,2004年,在揚州對江蘇省1981—2002年間審定的25個遲熟中粳品種進行產(chǎn)量鑒定,通過鑒定結(jié)合區(qū)域試驗資料分析,確定以武運粳8號為抗性改良對象。
武運粳8號(原品系名9516)是典型的直立穗品種,由江蘇常州武進區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成,1999年通過品種審定,大面積產(chǎn)量穩(wěn)定在9.75 t hm-2,曾涌現(xiàn)出許多10.5 t hm-2的豐產(chǎn)方和12 t hm-2的高產(chǎn)田塊,武育粳8號是深受消費者喜愛的稻米產(chǎn)品,在江蘇和上海稻米市場十分暢銷,但由于該品種易感條紋葉枯病,生產(chǎn)應(yīng)用受到限制。
揚州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/教育部植物功能基因組學(xué)重點實驗室為了發(fā)掘條紋葉枯抗病基因并及早應(yīng)用于育種,利用抗病廣親和秈稻Dular 與感病粳稻Balilla雜交構(gòu)建的F2無性系群體,在第11染色體上精細定位了2個條紋葉枯病抗性QTLqSTV-11b和qSTV-11c。
以直立穗高產(chǎn)品種武運粳8號作為條紋葉枯病抗性改良的受體親本,利用抗條紋葉枯病品種葵風為供體親本,通過雜交和回交,同時利用4個與條紋葉枯病抗性基因緊密連鎖的分子標記STS11-31、STS11-71、STS11-19和STS11-43進行輔助選擇,至2008年正季,共計獲得 70個BC3F5以及115個BC4F4抗條紋葉枯病的穩(wěn)定株系。經(jīng)回交后代農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀和抗性的系統(tǒng)鑒定,從中篩選出10個BC4F5株系和2個BC3F6株系,這些株系綜合性狀與武運粳8號已十分相近,保持了武運粳8號的豐產(chǎn)性和優(yōu)質(zhì),明顯提高了條紋葉枯病的抗性。
此項研究將分子生物學(xué)研究新成果應(yīng)用于育種實踐,通過分子標記輔助選擇技術(shù)有效地改良了江蘇省直立穗高產(chǎn)水稻品種武運粳8號的條紋葉枯病抗性,延長了該品種的使用壽命,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的實際意義。
本研究得到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目和國家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項的資助,研究結(jié)果發(fā)表于2011年5月《作物學(xué)報》第37卷第5期,題目為“分子標記輔助選擇改良武運粳8號的條紋葉枯病抗性”。