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国际水稻所株系材料的鉴定和多抗恢复系的创建

作　者: 蒋胜理
导　师: 牟同敏
学　校: 华中农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 稻种资源 稻瘟病 白叶枯病 基因聚合 抗性鉴定
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


为了进一步扩大我国稻种资源,丰富水稻育种的遗传材料,我们引进了165份国际水稻研究所在非洲进行穿梭育种的水稻新株系,于2011、2012年在湖北生态条件下进行白叶枯病抗性、稻瘟病抗性、褐飞虱抗性、稻米品质和主要农艺性状的综合鉴定评价。本研究还用课题前期创建的中间材料华恢0242(含有抗稻瘟病基因Pil, Pi2)和YR7029-69(含有抗白叶枯病基因Xa7, Xa21)进行杂交后多代自交,运用分子标记辅助选择(MAS)技术,结合田间农艺性状和抗性鉴定,创建一批多抗的恢复系育种材料,并通过组合测配选出高产多抗的新组合。主要研究结果有：1.引进株系的抗性鉴定抗性鉴定结果表明,有8份株系抗褐飞虱,11份株系中抗褐飞虱；60.6%的株系高抗或抗长江流域稻区的优势白叶枯病菌株ZHE173,24.9%的株系高抗或抗华南稻区的优势白叶枯病菌株菌株GD1358,其中有40份株系同时高抗或抗上述两个菌株；有14份株系在宜昌和恩施两个病圃均表现抗或中抗稻瘟病。综合各个抗性,筛选出8份株系同时抗白叶枯病和褐飞虱,7份株系同时抗白叶枯病和稻瘟病,1份株系同时抗褐飞虱和稻瘟病。2.引进株系的农艺性状和产量考察引进株系播始历期的变幅为：75-129天,86.1%的株系集中在90-110天；株高的变幅为：94.8-161.0cm,72.1%的株系集中在100～120cm；单株有效穗数的幅度为：8-19个,64.9%的株系集中在12-16个；每穗总粒数的变幅为：74-205粒,72.7%的株系集中在90-130粒；结实率的变幅为：32.3%-86.5%,75.8%的株系集中在60%-80%；千粒重的变幅为：16.4-32.7g,69.7%的株系集中在22-26g；单株产量的变幅为：3.5-37.1g,77.0%的株系集中在20-30g。总体上,引进株系的主要农艺性状欠佳,单株产量低于对照。3.引进株系的稻米品质分析对64份引进株系进行稻米品质分析,结果表明：加工品质普遍表现较好,有63份株系的糙米率达优质3级以上(≥75.0%),56份株系的整精米率达优质3级以上(≥52.0%)；垩白粒率和垩白度偏高,有27份株系的垩白粒率达优质3级以上(≤30.0%),有15份株系的垩白度达优质1级以上(≤5.0%),所有株系的稻米长宽比均≥2.8；直链淀粉含量偏高,有16份株系的直链淀粉含量达优质3级以上(15.0%-24.0%),胶稠度偏软,有55份株系的胶稠度达优质3级以上(≥50mm)。综合评价出符合2级米的优质株系有5份,符合3级米的的优质株系有2份。4.引进株系抗性、农艺性状及稻米品质的综合评价结合抗性鉴定、农艺性状考察和稻米品质分析结果,综合评价出IR73931-1-1-1、 IR72906-32-1-3-3、 IR80404-28-2-3-2、 IR80916-56-3-3、 IR81178-29-2-3-2、 IR82574-573-2-1共6份抗性、农艺性状和稻米品质均较好的株系。5.创建9个多基因聚合株系,其中同时含有Pi2+Xa7+Xa21基因的株系3个,同时含有Pi1+Pi2+Xa21基因的株系1个,同时含有Pi2+Xa21基因的株系3个,同时含有Pi2+Xa7基因的株系2个。抗性鉴定结果表明,聚合株系同时高抗或抗白叶枯病和稻瘟病；农艺性状考察和米质分析结果表明,聚合株系的农艺性状和稻米品质与亲本材料接近,但与对照相比欠佳。6.选出了8个增产多抗组合,其中组合川农1A/SL11340-28、川农1A/SL11341-51、川农1A/SL11341-85平均比对照增产5.9%,且同时高抗白叶枯病和稻瘟病。

全文目录


摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
缩略语表  11-12
前言  12-21
  1.1 水稻种质资源概述  12
  1.2 国外稻种资源研究进展  12-14
  1.3 我国稻种资源研究进展  14-15
    1.3.1 我国稻种资源概况  14
    1.3.2 国外稻种资源的引进  14
    1.3.3 稻种资源的鉴定与利用  14-15
    1.3.4 我国稻种资源研究存在的问题  15
  1.4 Xa7和Xa21基因的相关研究及其在育种上的应用情况  15-17
  1.5 Pi1和Pi2基因的相关研究及其在育种上的应用情况  17-18
  1.6 基因聚合育种研究进展  18-20
  1.7 研究目的和意义  20-21
第一章 国际水稻所引进株系材料的鉴定  21-49
  1 实验材料  21-22
    1.1 从莫桑比克引进的国际水稻所新株系材料165份  21-22
    1.2 对照品种  22
    1.3 白叶枯病抗性鉴定使用菌株  22
  2 实验方法  22-28
    2.1 田间种植及生育期记载  22-23
    2.2 白叶枯病抗性鉴定  23
    2.3 稻瘟病抗性鉴定  23-26
      2.3.1 田间设计  23
      2.3.2 自然诱发  23-24
      2.3.3 调查及分级评价标准  24-26
    2.4 褐飞虱抗性鉴定  26-27
    2.5 主要农艺性状和产量考察  27
    2.6 稻米品质分析  27-28
  3 结果与分析  28-47
    3.1 国际水稻所引进株系的抗性鉴定  28-35
      3.1.1 引进株系的褐飞虱抗性鉴定  28-29
      3.1.2 引进株系的白叶枯病抗性鉴定  29-31
      3.1.3 引进株系的稻瘟病抗性鉴定  31-34
      3.1.4 兼抗多种病虫害的株系  34-35
    3.2 国际水稻所引进株系的主要农艺性状和产量考察  35-41
      3.2.1 引进株系的生育期  35-36
      3.2.2 引进株系的株高  36
      3.2.3 引进株系的单株有效穗数  36-37
      3.2.4 引进株系的每穗总粒数  37-38
      3.2.5 引进株系的结实率  38
      3.2.6 引进株系的千粒重  38-39
      3.2.7 引进株系的单株产量  39
      3.2.8 综合农艺性状优良的株系  39-41
    3.3 国际水稻所引进株系的稻米品质分析  41-42
      3.3.1 引进株系的加工品质  41
      3.3.2 引进株系的外观品质  41-42
      3.3.3 引进株系的蒸煮食味品质  42
      3.3.4 米质综合评价达标株系  42
    3.4 抗性、农艺性状和稻米品质均较好的株系  42-47
  4 讨论  47-49
    4.1 引进株系的抗性评价与利用前景  47
    4.2 引进株系的主要农艺性状及产量评价  47-48
    4.3 引进株系的稻米品质评价  48-49
第二章 多抗恢复系的创建  49-71
  1 实验材料  49
    1.1 亲本材料及对照品种  49
    1.2 白叶枯病抗性鉴定使用菌株  49
  2 实验方法  49-53
    2.1 杂交方案及分子标记辅助选择技术路线  49-50
    2.2 用于目标基因检测的连锁分子标记  50
    2.3 DNA提取方法  50-51
    2.4 PCR扩增反应体系及电泳  51
    2.5 白叶枯病抗性鉴定  51
    2.6 稻瘟病抗性鉴定  51-52
    2.7 主要农艺性状和产量考察  52
    2.8 稻米品质分析  52-53
  3 结果与分析  53-70
    3.1 分子标记检测和单株选择  53-55
      3.1.1 F_2代分子标记检测和单株选择结果  53-54
      3.1.2 F_4代纯合株系的基因纯合性检测  54-55
    3.2 聚合株系的白叶枯病抗性  55-56
    3.3 聚合株系的稻瘟病抗性  56-60
    3.4 聚合株系的主要农艺性状、产量和稻米品质  60-63
      3.4.1 聚合株系的主要农艺性状和产量  60
      3.4.2 聚合株系的稻米品质  60-63
    3.5 杂交组合的白叶枯病抗性  63-64
    3.6 杂交组合的稻瘟病抗性  64-67
    3.7 杂交组合的主要农艺性状和产量  67-70
  4 讨论  70-71
    4.1 分子标记辅助选择应用于基因聚合育种  70
    4.2 聚合株系的农艺性状、产量及米质评价  70
    4.3 杂交组合的农艺性状和产量评价  70-71
参考文献  71-77
致谢  77-78
附录  78-96

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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