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水稻作为全球的主要粮食作物之一,其生产对全球粮食安全至关重要。褐飞虱是水稻生产上极具破坏性的害虫,褐飞虱的频频爆发对水稻的产量和品质造成严重的影响。每年过度的杀虫剂使用严重破坏自然生态系统平衡,而培育抗褐飞虱水稻品种被认为是目前最为经济有效的方法之一。‘黄华占’和‘五山丝苗’是广东省农科院水稻研究所选育的优质、高产常规水稻品种,目前在湖北省推广广泛,但对褐飞虱无抗性。本研究利用杂交、回交及分子标记辅助选择方法将抗褐飞虱基因Bph14、Bph15渗入到黄华占和五山丝苗中,通过苗期褐飞虱抗性鉴定、不同环境的比产试验和稻米品质分析,创建产量、品质、生育期等与受体亲本相似,但褐飞虱抗性明显提高的新材料,为培育抗褐飞虱的常规水稻新品种提供育种基础材料。BC3F2前的所有工作由王红波完成,本人由BC3F2开始接手研究工作。主要获得以下研究结果:1.通过杂交、回交和每个世代的分子标记跟踪检测,从‘黄华占4/HB13001-14-5’的BC3F3家系中选育出携带Bph14、Bph15基因纯合的株系8个,分别编号为HB16005-1-3-49、HB16005-1-3-60、HB16005-2-6-8、HB16005-5-1-43、HB16005-5-1-80、HB16005-5-7-9、HB16005-5-7-29和HB16005-5-7-40。从‘五山丝苗4/HB13001-14-5’的BC3F3家系中选育出携带Bph14、Bph15基因纯合的株系7个,分别编号为HB16003-7-1-24、HB16003-7-1-44、HB16003-8-7-2、HB16003-8-7-14、HB16003-8-7-50、HB16003-25-8-26和HB16003-25-8-48。2.苗期褐飞虱抗性鉴定结果表明,以上15个中选株系的褐飞虱抗性平均受害等级是1.03.7,表现为高抗或抗。与受体亲本黄华占和五山丝苗受害等级7.0和8.3相比,褐飞虱抗性得到了明显的提高。3.用水稻育种SNP芯片RICE6K分析中选株系表明,所有中选株系在3号和4号染色体的Bph14、Bph15基因的插入片段为18.99Mb21.19Mb,部分株系在其他染色体上也有不同大小的供体亲本片段导入,黄华占背景的8个中选株系的背景回复率为88.23%94.52%,五山丝苗背景的6个中选株系的背景回复率为92.69%94.95%。4.用农业行业标准《NY/T1433-2014水稻品种鉴定技术规程SSR标记法》的48对SSR标记对中选株系与受体亲本进行差异性分析结果表明,株系 HB16005-1-3-60、HB16005-5-1-43及HB16005-5-1-80与黄华占无标记存在差异,HB16005-1-3-49和HB16005-2-6-8分别与黄华占有1对标记的差异,HB16005-5-7-9、HB16005-5-7-29、HB16005-5-7-40与黄华占的差异均达到3对标记。在五山丝苗改良株系中,株系HB16003-8-7-50与五山丝苗无标记存在差异,HB16003-7-1-24、HB16003-7-1-44、HB16003-8-7-2、HB16003-8-7-14、HB16003-25-8-48均与五山丝苗有1对标记的差异,另外HB16003-25-8-48的结果表明种子可能混杂。通过芯片和48对SSR标记的指纹图谱分析,初步明确了原始亲本与改良株系的基因组差异。5.海南和鄂州两个地点的比产试验和稻米品质分析结果表明,部分黄华占背景的中选株系,播始历期缩短23天、植株变矮26cm、其他农艺性状、产量和稻米品质与黄华占相似,通过综合分析,初步认为HB16005-2-6-8和HB16005-5-7-40两个株系表现最好、可以替代黄华占作为抗褐飞虱新品系进一步扩大试种。多数五山丝苗背景的中选株系,与五山丝苗相比,株高和千粒重略增高,其他农艺性状、产量和稻米品质与五山丝苗相似,通过综合分析,初步认为编号为HB16003-7-1-44的株系表现最好、可以替代五山丝苗作为抗褐飞虱新品系进一步扩大试种。6.通过对中选株系测配组合的比产试验、主要农艺性状调查和稻米品质分析,筛选出华5325S/HB16005-2-6-8、华5325S/HB16003-7-1-44、华6421S/HB16005-2-6-8和华6421S/HB16003-7-1-44等4个生育期短、产量高、稻米品质优的苗头组合,建议进一步进行试制种和多点试验。