周 鵬,涂詩(shī)航,張水金,董瑞霞,王洪飛,鄭 軼,游晴如,黃庭旭,鄭家團(tuán)
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,福建福州350018)
水稻白葉枯病是影響水稻產(chǎn)量的重要病害之一。截至2013年3月,經(jīng)國(guó)際注冊(cè)確認(rèn)和期刊報(bào)道的水稻白葉枯病抗性基因共38個(gè)。其中,26個(gè)為顯性基因Xa,其它為隱性基因xa;已被定位的抗性基因有26個(gè),并且,Xa1,xa5,xa13,Xa21,Xa23,Xa26,Xa27 等7 個(gè)基因已成功克?。〝?shù)據(jù)來(lái)源國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心,http://www.ricedata.cn/gene/gene_xa.htm)。章琦等[1]利用普通野生稻的近等基因系CBB23定位了水稻抗白葉枯病基因Xa23,并將其定位于水稻第11號(hào)染色體。Xa23具有全生育期抗性、完全顯性、抗譜廣等優(yōu)點(diǎn),因此Xa23基因是目前水稻抗白葉枯病育種中利用最為廣泛的抗病基因之一[2-5]。
研究以含有抗白葉枯基因Xa23的水稻材料R659為供體,以大穗型恢復(fù)系福恢2328為受體,經(jīng)過多代株型選擇獲得了22份水稻高代新株系;通過分子標(biāo)記檢測(cè),篩選到2個(gè)含有純合抗白葉枯病基因的株系,通過人工接菌鑒定,評(píng)價(jià)其白葉枯病抗性水平,為進(jìn)一步配制抗白葉枯病新品種提供新種質(zhì)。
以福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所自育的抗白葉枯病恢復(fù)系R659(Xa23)為供體,以自育的大穗型恢復(fù)系?;?328(R2328)為受體,抗病對(duì)照為CBB23,感病對(duì)照為R2328。
2017年,將試驗(yàn)材料種植于福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所夏茂基地,5月19日播種,6月15日移栽,每個(gè)品種移栽4行,每行7株,3次重復(fù),普通大田管理。孕穗期采用剪葉法進(jìn)行人工接菌,方法及菌液采用鄭家團(tuán)等[5]的方法,調(diào)查方法采用方中達(dá)等[6]提出的方法進(jìn)行抗性分級(jí)。
移栽返青后采取鮮嫩葉片5 g,采用孫川等[7]的方法提取水稻基因組DNA。
抗性基因Xa23的檢測(cè)選用分子標(biāo)記RM206,由上海生物工程技術(shù)公司合成。PCR反應(yīng)及電泳檢測(cè)參照周鵬等[8]方法進(jìn)行。
利用與Xa23基因緊密連鎖的分子標(biāo)記RM206進(jìn)行親本間的多態(tài)性分析,結(jié)果表明,抗性對(duì)照CBB23、抗源R659能擴(kuò)增出相同大小的單一條帶,與R2328的擴(kuò)增條帶存在多態(tài)性(圖1),結(jié)果清晰,因此可以選擇RM206標(biāo)記對(duì)高代材料進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)。對(duì)22份F4代株系材料進(jìn)行分子檢測(cè),獲得2份含有純合抗性基因Xa23的株系,田間編號(hào)為EMR403、EMR404;獲得9份含有雜合基因的株系(圖1)。
圖1 親本間多態(tài)性及高代株系的分子檢測(cè)
在孕穗期對(duì)檢測(cè)為純合基因型的2份株系材料進(jìn)行剪葉接菌鑒定。接菌20 d后,待感病對(duì)照R2329發(fā)病充分后,調(diào)查2份純合株系的抗性表現(xiàn)。結(jié)果表明,2份含有純合基因的株系均表現(xiàn)出高抗白葉枯病。
圖2 2份純合株系的抗病表現(xiàn)
水稻白葉枯病是水稻三大病害之一。實(shí)踐證明,選育和種植抗病品種是控制該病害最經(jīng)濟(jì)有效的方法。目前,利用分子標(biāo)記輔助選擇改良白葉枯病抗性取得了豐碩的成果。福恢2328是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所育成的抗倒、大穗型恢復(fù)系,其配制的雜交稻新品種泰優(yōu)2328于2016年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(閩審稻2016026),但是?;?328對(duì)白葉枯病抗性一般。本研究利用抗譜廣、抗性強(qiáng)的白葉枯病抗性基因Xa23改良?;?328的白葉枯病抗性,通過分子標(biāo)記檢測(cè)及抗性鑒定,獲得2份高抗白葉枯病的純合株系。項(xiàng)目組下一步將繼續(xù)進(jìn)行加代選擇,同時(shí)利用不同的不育系進(jìn)行測(cè)配,以期篩選出抗白葉枯病的雜交水稻新品種。同時(shí),繼續(xù)進(jìn)行抗病、抗蟲分子標(biāo)記輔助選擇育種,防止由于抗源單一、種植年限長(zhǎng)導(dǎo)致的抗性喪失,確保推廣品種的種植安全。
[1] 章琦,王春連,趙開軍,等.?dāng)y有抗白葉枯病新基因Xa23水稻近等基因系的構(gòu)建及應(yīng)用 [J].中國(guó)水稻科學(xué),2002,16(3):206-210.
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