水稻光温敏不育系华201S的白叶枯病抗性改良研究

摘要

本研究以前期通过分子标记辅助选择初步选出的分别含有Xa7、Xa21基因和同时含有Xa7、Xa21基因的华201S4/华恢20的回交转育后代BC3F4的7个籼型抗白叶枯病光温敏核不育系株系为材料，并以受体亲本华201S为对照，利用分期播种的方法.在自然条件下观察各株系的主要农艺性状，在自然条件下以及人工气候箱处理下考察各不育系花粉不育度和自交结实不育度，研究各不育系的育性表达模式。用不同来源的白叶枯病菌株对不育系进行抗性鉴定和抗谱分析。以8个不育系为母本分别与多个恢复系按不完全双列杂交(NCⅡ)配制杂交组合，分别于2008年和2009年在武汉进行种植，考察F1的主要农艺性状，分析配合力和杂种优势，筛选强优势组合。主要研究结果如下：
　　 1、对各不育系的育性表达模式研究表明，7个新选育的不育系中，YR7009、YR7014、YR7016和YR7023的育性表现较好，其育性稳定性接近受体亲本华201S育性水平，YR7020、YR7026和YR7027的育性还有待进一步观察和改良。
　　 2、人工气候箱鉴定的结果表明，不育系YR7009、YR7014、YR7016和YR7023的育性转换临界温度≤23.5℃,YR7020、YR7026和YR7027的育性转换临界温度＞23.5℃。
　　 3、基因型纯合性分子检测结果表明，株系中每个单株抗性基因都已达纯合状态且能稳定遗传。
　　 4、抗性鉴定结果表明，所有材料对PXO99的抗性较差，对PXO61的抗性相对较好，对ZHE173抗性一般。含有抗性基因的不育系对3个菌株均达到抗级以上水平。抗谱分析结果表明，Xa21基因几乎不抗FuJ和YN24，但是抗PXO99。Xa7基因对PXO99中感，但是抗FuJ和YN24。同时含有Xa7和Xa21双基因的株系YR7023、YR7026和YR7027对所有的菌株都表现出抗或高抗水平。
　　 5、大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平。亲本各性状一般配合力和组合特殊配合力之间没有明显的相关性。选用特定性状一般配合力和特殊配合力都高的两个亲本配组，杂交后代的杂种优势能得到较好的体现。综合两组配合力分析可知，在单株产量上，不育系YR7009的一般配合力最强，YR7014次之，恢复系中以广超622，广超624和C60261的一般配合力较强，在所有的组合中特殊配合力出现显著或极显著水平差异的相对较少。
　　 6、初步筛选出几个优良的亲本材料和杂交组合，2008年在武汉竞争优势强的代表组合有YR7014/科优1号、YR7009/TME62089、YR7009/广超624、YR7014/广超624。2009年在武汉竞争优势强的代表组合有YR7009/C60261、YR7020/C60261。从这些组合中进行复筛可能选育出在生产上有应用价值的组合。

目录

文摘

英文文摘

缩略词表

1．文献综述

1.1 光温敏核不育系水稻

1.1.1 光温敏核不育水稻的发现、命名和分类

1.1.2 光温敏核不育水稻鹩育性转换和光温反应研究

1.1.3 光溢敏核不育的经典遗传学研究

1.1.4 光温敏核不育的分子生物学研究

1.2 水稻白叶柘瘸

1.2.1 水稻白时桔病的症状

1.2.2 水稻白叶桔病瘸原菌的研究

1.2.3 抗白叶枯病基因的发掘

1.2.4 抗白叶枯病基因的遗传研究

1.2.5 抗白叶枯病基因的定位与克隆

1.3 分子标记与分子标记辅助选择育种

1.3.1 选择在育种中的作用

1.3.2 分子标记技术的发展

1.3.3 MAS应用的条件

1.3.4 MAS在回交育种中的运用

1.4 水稻杂种优势与配合力

1.5 本研究的目的和意义

2．材料和方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.2.1 分子标记辅助选择技术路线

2.2.2 育性表达规律和生育特性表现

2.2.3 人工气候箱育性鉴定

2.2.4 分子纯合性检测

2.2.5 抗性鉴定和抗谱分析

2.2.6 稻米品质分析

2.2.7 采用NCII的方法，分析育成株系的配合力

3．结果与分析

3.1 武汉自然条件下8个不育系的生育特性和主要农艺性状表现

3.2 不育系的育性特性表现

3.3 不育系的人工气候箱鉴定

3.4 基因纯和性检测

3.5 抗性鉴定和抗谱分析

3.5.1 改良的华201S各株系对三个菌株的抗性反应

3.5.2 改良的华201S各株系对13个菌株的抗谱分析

3.6 稻米品质分析

3.7 配合力分析和强优势组合选育

3.7.1 2008年配合力分析

3.7.2 2009年配合力分析

4 讨论

4.1 对7个新育成籼型光温敏核不育系的评价

4.1.1 YR7009

4.1.2 YR7014

4.1.3 YR7016

4.1.4 YR7020

4.1.5 YR7023

4.1.6 YR7026

4.1.7 YR7027

4.2 关于光温敏核不育系育性转换敏感期和临界温度的分析

4.3 白叶枯病抗性基因的表达

4.4 关于配合力和杂种优势的分析

参考文献

致谢

附录