陳紅萍 劉開浪 楊宙 何展武 萬鵬 曹豐生 鄧偉

摘要：通過分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合傳統(tǒng)育種技術(shù)進(jìn)行抗稻瘟?。≒yricularia grisea）水稻新品種的選育。以南溪3號為受體，抗稻瘟病恢復(fù)系R432為供體，經(jīng)過多代輪回選育，培育出米質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)、配合力高的早稻恢復(fù)系R677。

關(guān)鍵詞：早稻恢復(fù)系R677;分子標(biāo)記輔助選擇;稻瘟病（Pyricularia grisea）;選育

中圖分類號：S511? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）02-0029-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.02.007? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

稻瘟?。≒yricularia grisea）是中國稻類作物重要病害之一，由病原菌（Magnaporthe grisea.）無性世代（Pyricularia grisea）誘發(fā)，在水稻生產(chǎn)上引起減產(chǎn)等毀滅性的災(zāi)難[1-3]。這對于全世界水稻育種家選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的優(yōu)良品種具有挑戰(zhàn)性。在中國丘陵山區(qū)地帶，水稻稻瘟病發(fā)病率很高，其主要影響水稻產(chǎn)量，一般造成產(chǎn)量損失在10%～30%，嚴(yán)重時減產(chǎn)達(dá)到40%～50%，甚至存在顆粒無收的情況;其次對水稻米質(zhì)也影響很大[4-8]。選育抗病性強(qiáng)的優(yōu)良品種是保證水稻高產(chǎn)的有效措施。多年來，國家及地方水稻新品種審定委員會把抗稻瘟病這一項評審標(biāo)準(zhǔn)納入其內(nèi)，充分證明稻瘟病對水稻生產(chǎn)的危害性，并進(jìn)一步證實了國家對抗稻瘟病品種的重視程度[9-12]。隨著社會科技的進(jìn)步，分子生物技術(shù)已經(jīng)深入應(yīng)用到育種科研工作中，也是作物傳統(tǒng)育種方法的一個巨大轉(zhuǎn)變，可以高效、快速、精準(zhǔn)選育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病性強(qiáng)的優(yōu)良品種。

迄今為止，世界各地的育種家和植物病理學(xué)家利用分子生物技術(shù)已發(fā)掘出了超過100個抗稻瘟病的基因[10，13-15]，分別鎖定在3、4、5、6、7、8、11、12號染色體上，其中已成功克隆了25個廣譜抗稻瘟病的基因，如Pi1、Pi2、Pi9、Pi25、Pia、Pik、Pigm等;但大多數(shù)抗病持久性不理想[16-20]。對稻瘟病持久性抗病的問題一直受到水稻育種家的重視和關(guān)注，也是水稻育種改良項目的棘手問題。

本研究以抗稻瘟病恢復(fù)系R432為供體，南溪3號為受體，通過分子標(biāo)記輔助育種選擇（Marker assisted selection，MAS）將抗病、高產(chǎn)等優(yōu)質(zhì)基因?qū)胧荏w親本中，利用稻瘟病自然誘發(fā)的方法培育抗稻瘟病強(qiáng)、恢復(fù)度高、米質(zhì)優(yōu)的新恢復(fù)系，以期進(jìn)一步提高其配組雜交組合的優(yōu)勢，為新品種選育提出參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

以南溪3號為受體，抗稻瘟病恢復(fù)系R432為供體，通過多世代回交選育抗性稻瘟病的強(qiáng)恢復(fù)系。

1.2? 試驗方法

1.2.1? R677的選育和恢復(fù)系鑒定方法? 2011年配組雜交，當(dāng)年翻秋加代，在海南省冬繁加代，通過多代回交和自交選育，從回交BC2F1到BC3F5進(jìn)行抗病株檢測并結(jié)合常規(guī)育種，在井岡山稻瘟病自然誘發(fā)區(qū)進(jìn)行鑒定和篩選，選出了優(yōu)良的理想單株。BC3F5代開始測恢，與野敗不育系大量測交，篩選出強(qiáng)恢復(fù)系代號M11677，簡稱為R677。該恢復(fù)系中抗稻瘟病、株型理想、恢復(fù)力強(qiáng)。

1.2.2? 分子標(biāo)記輔助選擇? 在分離后代回交2代（BC2F1）三葉期采取葉片，并利用CTAB法提取DNA[21]。鑒定抗稻瘟病基因Pi1的分子標(biāo)記為RM224（F，5′-ATCGATCGATCTTCACGAGG-3′;R，5′-TGCTATAA

AAGGCATTCGGGG-3′），鑒定抗稻瘟病基因Pi2的分子標(biāo)記為AP22（F，5′-GTGCATGAGTCCAGCTCA

AA-3′;R，5′-GTGTACTCCCATGGCTGCTC-3′）。

PCR反應(yīng)體系（15 μL）：DNA 2 μL，ddH2O 8 μL，dNTPs （10 mmol/L） 0.3 μL，正反向引物（10 μmol/L）各1.5 μL，10×PCR Buffer 1.5 μL和Taq DNA聚合酶0.2 μL。PCR反應(yīng)程序：95 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性30 s，55 ℃退火1 min，72 ℃延伸1 min，共37個循環(huán);72 ℃延伸10 min。最后對擴(kuò)增產(chǎn)物（PCR）用8%聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳檢測。同時，對供試品種進(jìn)行稻瘟病誘發(fā)區(qū)鑒定與驗證。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 分子檢測抗稻瘟病基因?qū)氲慕Y(jié)果

采取水稻樣本幼苗葉片，用含有Pi1、Pi2抗稻瘟病基因的分子標(biāo)記進(jìn)行檢測。Pi1和Pi2的陽性對照為R432，陰性對照為南溪3號。22個選育后代樣本檢測結(jié)果為例，第10泳道Pi1和Pi2雙陽性導(dǎo)入的樣本為本研究的篩選單株，可用于后期的稻瘟抗性和育種評估。

2.2? R677恢復(fù)系的特征特性

R667恢復(fù)系是野敗型恢復(fù)系，屬于早秈類型，正季播種至始穗期86 d，恢復(fù)度高，與雄性不育系測交，結(jié)實率85%以上，具有較強(qiáng)的配組優(yōu)勢，株高110.5 cm，穗長24.6 cm，每穗粒數(shù)132.1粒，千粒重25.2 g，分蘗較好，米質(zhì)一般。

2.3? 欣榮優(yōu)677組合主要農(nóng)藝性狀

利用新選育成的恢復(fù)系R677與欣榮A測交配組，篩選出強(qiáng)優(yōu)勢組合欣榮優(yōu)667，全生育期113.1 d，比對照榮優(yōu)463早0.7 d，株高92 cm，穗長約21.5 cm，每穗穎花115～140粒，每公頃有效穗387萬，成穗率70.5%，每穗總粒數(shù)122.1粒，每穗實粒數(shù)109.8粒，千粒重26.6 g，結(jié)實率88.4%，分蘗力較強(qiáng)，株型適中，葉色濃綠，長勢旺，后期轉(zhuǎn)色好，抗倒，不易早衰。

2.4? 欣榮優(yōu)677的稻米品質(zhì)

經(jīng)農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心檢測，欣榮優(yōu)677出糙率80.7%，整精米率63.3%，精米率70.3%，粒長6.2 mm，粒型長寬比2.8，堊白度5.8%，堊白粒率13%，膠稠度78 mm，直鏈淀粉含量12.0%，堿消值4.0，水分12.9%，透明度1級。

2.5? 欣榮優(yōu)677的抗性表現(xiàn)

以榮優(yōu)463為對照，分別在江西省井岡山、婺源縣、宜豐縣稻瘟病自然誘發(fā)鑒定區(qū)進(jìn)行稻瘟病抗性鑒定。結(jié)果如表1所示，欣榮優(yōu)677穗頸瘟為3級，中抗稻瘟病。

2.6? 欣榮優(yōu)677組合優(yōu)勢的評價

R677為早稻新恢復(fù)系，與多個不育系測交，雜交一代表現(xiàn)出優(yōu)勢強(qiáng)，產(chǎn)量高，米質(zhì)優(yōu)，抗病性強(qiáng)。欣榮優(yōu)677組合的每公頃平均產(chǎn)量為755.3 kg，比對照榮優(yōu)463增產(chǎn)1.95%，與對照產(chǎn)量差異不明顯，但是欣榮優(yōu)677組合抗稻瘟病，品質(zhì)優(yōu)，展現(xiàn)出良好的推廣應(yīng)用潛力。

3? 討論

選育配合力高、抗稻瘟病、品質(zhì)優(yōu)良的新恢復(fù)系，借助分子標(biāo)記輔助育種與常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合的方法，可提高育種效率，減少盲目性，能夠快速、有效、精準(zhǔn)地選育出帶有目標(biāo)性狀的強(qiáng)優(yōu)勢恢復(fù)系，又加快了抗病性基因育種的選育進(jìn)程。本研究培育了1個中抗稻瘟病、米質(zhì)優(yōu)、一般配合力高的恢復(fù)系R677，并建立了一套完善的利用分子標(biāo)記輔助選擇與稻瘟病自然誘發(fā)相結(jié)合的育種體系。

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