杂交稻恢复系R2817的稻瘟病以及丰香恢1号的褐飞虱稻瘟病抗性改良

摘要

稻瘟病是水稻三大病害（稻瘟病、白叶枯病、纹枯病）之一，在世界各个稻区都有发生，褐飞虱近年来在我国也频繁的发生，稻瘟病和褐飞虱都严重的影响着水稻的产量。在水稻褐飞虱和稻瘟病的抗性育种中，利用与基因连锁的标记进行目标基因选择是控制病虫害的有效措施。
　　丰香恢1号和R2817是两个优良的水稻恢复系，所配组合已经在生产上大面积推广，但是不抗瘟病和稻飞虱。在本研究中以恢复系丰香恢1号和R2817为受体，以75-1-127（携带Pi9基因）和B5（携带Bph14、Bph15基因）为供体，运用分子标记辅助选择技术将抗稻瘟病基因Pi9和抗褐飞虱基因Bph14、Bph15导入丰香恢1号之中，将抗稻瘟病基因Pi9导入R2817中，然后进行回交和复交。从而选育出携带Pi9基因的丰香恢1号株系和R2817株系，携带Bph14、Bph15基因的丰香恢1号株系以及同时携带Pi9和Bph14、Bph15基因的丰香恢1号株系。选择优良株系和其对应的组合进行稻瘟病和褐飞虱的抗性鉴定，并进行一些主要的性状分析，获得以下主要结果:
　　1.获得了以R2817为背景并且含有Pi9基因的株系24个，2014年在宜昌进行稻瘟病抗性鉴定，鉴定结果表明:有6个株系达到了中抗水平，3个株系表现为中感，其他株系表现为感或高感。24个株系的叶瘟抗性都得到了提高，而抗性综合指数提升不大。杂交组合惠34S/HWQ13033-3-2的稻瘟病抗性达到了中抗水平，另外还有7个杂交组合（惠34S/HWQ13032-11-2、惠34S/HWQ13032-11-3、惠34S/HWQ13033-1-1、惠34S/HWQ13033-1-2、惠34S/HWQ13033-1-3、惠34S/HWQ13033-3-1、惠34S/HWQ13033-3-3）的稻瘟病抗性表现为中感，这8个组合除了千粒重和单株平均产量与对照不同以外，其他主要农艺性状与对照惠34S/R2817相似，且产量都比丰两优4号增产10％以上。
　　2.获得了以丰香恢1号为背景并且含有Pi9基因的株系28个，2014年在宜昌稻瘟病抗性鉴定，鉴定结果表明:株系HWQ13022-11和HW12234达到了中抗水平，株系HWQ13022-7-3和HW12166-2表现为感，其他株系表现为高感。各个株系材料的叶瘟在4-7级之间，叶瘟抗性得到了提高，而穗抗性没有提高。组合广占63S/HW12234抗性达到了中抗水平。杂交组合广占63S/HWQ13020-7-1的结实率和平均单株重量都显著高于对照丰两优香1号，其他农艺性状与丰两优香1号没有显著差异，叶瘟表现为6级，其对应株系叶瘟为5级。
　　3.获得了携带Bph14+Bph15双基因的丰香恢1号背景株系30个，2014年进行褐飞虱的抗性鉴定，结果表明:株系HW12182-1、HW12182-2和HW12197褐飞虱抗性达到了抗的水平，株系HWQ13006-20-3、HWQ13007-49-3和HW12169-37褐飞虱抗性表现为5级（中抗）。杂交组合只有广占63S/HW12182-2和广占63S/HW12197表现为中感。组合广占63S/HWQ13006-20-3除了千粒重和平均单株重量显著高于对照丰两优香1号以外，其他农艺性状与对照没有显著差异，组合广占63S/HWQ13007-49-3生育期显著长于对照，其他农艺性状没有显著差异。
　　4.获得了携带Pi9+Bph14+Bph15三基因的丰香恢1号背景株系9个，稻瘟病鉴定结果表明这9个株系叶瘟表现为4-6级，叶瘟抗性得到了提高，而最终抗性综合指数都为9级。株系HWQ13017-11-16和HWQ13017-11-231褐飞虱抗性表现为9级，其他7个株系褐飞虱抗性表现为7级。

目录

声明

摘要

缩略词表

第一章 文献综述

1 水稻稻瘟病研究进展

1．1 稻瘟病的危害及防治

1．2 稻瘟病菌的侵染和循环

1．3 稻瘟病菌生理小种的鉴别

1．4 稻瘟病抗性基因的定位与克隆

1．5 水稻育种对稻瘟病抗性基因的运用

2 水稻褐飞虱研究进展

2．1 褐飞虱的危害

2．2 褐飞虱的分布和迁飞

2．3 褐飞虱生物型的分类

2．4 水稻褐飞虱抗性基因的定位与克隆

2．5 褐飞虱抗性基因在水稻育种中的运用

3 基因聚合在水稻育种中的运用

4 研究目的和意义

第二章 水稻恢复系R2817的稻瘟病抗性改良与应用

1 前言

2 实验材料和方法

2．1 恢复系和供体材料

2．2 DNA的提取

2．3 PCR反应体系和分子标记

2．4 杂交及分子辅助选择方案

2．5 稻瘟病的抗性鉴定

2．6 对育成株系的杂交组合的产量、农艺性状和稻米品质分析

3 实验结果与分析

3．1 分子检测结果与分析

3．2 育成株系及及其杂交组合稻瘟病抗性鉴定结果

3．3 育成株系及杂交组合生育期、产量和主要农艺性状表现

3．4 杂交组合的米质分析

4 讨论

4．1 稻瘟病抗性育种

4．2 优良株系和组合评价

第三章 水稻恢复系丰香恢1号稻瘟病和褐飞虱的抗性改良与运用

1 前言

2 实验材料和方法

2．1 恢复系和供体材料

2．2 杂交及分子辅助选择方案

2．3 用于分子标记辅助选择的标记引物

2．4 稻瘟病鉴定方法

2．5 褐飞虱鉴定方法

2．6 对育成株系的杂交组合的产量、农艺性状和稻米品质分析

3 实验结果与分析

3．1 分子检测结果与分析

3．2 育成株系及其杂交组合褐飞虱抗性鉴定

3．3 育成株系及杂交组合在湖北宜昌稻瘟病抗性鉴定结果

3．4 育成株系及杂交组合主要农艺性状的考察

3．5 部分配制杂交组合米质分析

4 讨论

4．1 育成株系材料生育期的讨论

4．2 褐飞虱抗性育种

4．3 优良株系和组合评价

参考文献

致谢