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水稻(Oryza sativa Linnaeus)是世界上第一大粮食作物,全世界有50%的人口以水稻为主食。病虫害是造成水稻减产的主要因素之一,研究提高水稻品种的病虫害抗性,是重要的课题。白叶枯病(Bacterial blight,BB)是危害水稻的严重病害之一,对水稻的生产危害很大。种植抗性品种是控制该病害的最经济、有效的方法。至今已经筛选到的30多个抗白叶枯病基因中,只有少数基因被用于育种实践,归其原因可能是由于抗谱窄,基因为隐性特征等,但一个重要的原因可能是由于大部分的抗性基因与产量性状之间可能有某些连锁累赘存在,影响抗性基因的利用。单一抗原的利用及致病新菌群的出现,必然会导致目前抗病品种的抗性丧失。因此,利用新的抗性基因培育抗病新品种,成为有效控制白叶枯病爆发和流行的重要手段。
本研究利用C189标记对轮回亲本9311、桂99和测253进行Xa23基因的分子标记辅助育种分析,并参加广西区选育水稻新品种的区试试验。同时以抗白叶枯病新基因Xa23的近等基因系CBB23为非轮回亲本,以测253为轮回亲本,构建一个由202个株系组成的BC2F5回交重组自交系群体,建立了SSR标记遗传连锁图谱,分解第11染色体的产量性状QTL。研究结果如下:
1、利用C189标记对Xa23基因进行辅助选择,得到含有Xa23基因的株系74个。进行了C189与RM206标记的符合性验证,符合率达到96%。
2、对含有Xa23基因的株系,利用标记MP12再对Xa4基因进行选择,得到聚合Xa4和Xa23基因的新株系30个。对这些入选株系进行了农艺性状考察,发现在剑叶长、剑叶宽和每株穗数三个性状上差异较大,表明可从这些株系中选出优良的恢复系。
3、通过回交、自交田间多代选育,得到9个含有Xa23基因,高抗白叶枯病且农艺性状和品质性状均优良的恢复系。
4、将9个恢复系与博A测交,对配组博优1650和博优1652进行了制种并区试送审。来源于测253的博优1652于2010年5月通过品种审定。该品种除长宽比外,其他米质指标均达到国家三级优质米标准。
5、种植202个株系组成的BC2F5群体,考察剑叶长、剑叶宽、每株穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重,利用Jionmap4构建了第11染色体的遗传连锁图谱。图谱总长度83.1cM,标记间平均图距9.23cM。应用Windows QTL Cartographer2.5检测QTL,分解第11染色体控制产量的QTL。结果表明,在RM26544~RM26558区间检测到2个QTLs,在RM144~RM7120区间检测到2个QTLs,共4个,未发现与Xa23基因的标记C189紧密连锁的QTLs存在。