不同粳型水稻不同时期抗瘟性及抗谱分析

利用宁夏筛选的17个小种生理的稻瘟病菌混和茵对即将走向生产的11份材料分别在苗期、成株期接种，鉴定其在不同生育期的抗瘟性，并用筛选出的5个宁夏稻瘟病菌代表茵系进行抗谱测定。结果表明：抗性强、抗谱宽的材料有3份：玉优1号、2000-6、2002XW-913；抗性较强、抗谱较宽的材料有2份：优育7号、农院238，可作抗病亲本和抗源材料应用于育种；抗谱中抗型的材料有4份：花87、吉特605、吉特624、吉生286；抗性较弱、抗谱较窄的材料有2份：c45、吉2002L120。     

不同黄瓜材料对枯萎病的抗性评价

以危害我国黄瓜的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,运用室内苗期人工接种和田间成株期病圃检测2种方法对43份黄瓜材料进行了枯萎病的抗性评价,苗期接种筛选出抗病材料7份,中抗材料16份,感病和高感材料20份。其中抗(含中抗)材料占53.5%,感病材料占46.5%。欧洲血缘的抗病(中抗以上)材料占39.5%;华北和日本血缘的抗和中抗材料占13.9%。成株期田间病圃的鉴定结果与苗期接种基本一致,符合率达86.7%。说明苗期接种结果准确,接种方法可靠。同时还表明了黄瓜种质资源中蕴藏着对改良枯萎病抗性有利用价值的基因资源,其中欧洲黄瓜抗源较丰富,华北和日本类型的黄瓜枯萎病抗源相对匮乏。     

广谱稻瘟病抗性基因Pigm和Pi2的抗谱差异及与Pi1的互作效应

Pigm是Pi2基因簇的等位或紧密连锁基因。本研究构建了4个不同遗传背景下Pigm和Pi2的系列近等基因系,204个菌株苗期接种结果显示其抗性频率均超过70%,但Pigm和Pi2的抗谱重叠度仅为54.4%~65.7%,聚合Pi1/Pigm和Pi1/Pi2杂种的抗性频率均超过90%。穗瘟人工接种及病圃自然诱发鉴定表现与苗期接种一致的发病趋势。农艺性状调查结果显示获得的近等基因系与其轮回亲本基本相似,存在较少的累赘连锁。表明Pigm是一个与Pi2抗谱差异明显的广谱抗性基因,对稻瘟病抗性育种具有重要应用价值。     

水稻分子育种亲本材料在东北地区的稻瘟病抗性评价

对212份分子育种亲本在稻瘟病重发区自然鉴定圃进行田间抗性鉴定,发现分别有117个和39个品种对叶瘟和穗颈瘟表现抗性,19个品种对叶瘟和穗颈瘟均表现中抗以上抗性,叶瘟与穗颈瘟发病严重度存在显著相关性.进一步利用辽宁和黑龙江的混合菌株在水稻苗期,对田间苗期和成株期均表现抗病的19个品种进行人工接种鉴定,分别筛选出对辽宁东...     

水稻白叶枯病及稻瘟病抗性材料的筛选

2006—2007年对从国际水稻研究所引进60份及国内育成50份水稻种质资源进行白叶枯病及稻瘟病抗性、主要农艺性状进行了系统的研究和评价。结果表明,110份水稻种质资源高抗至中抗白叶枯病23份,占供试材料20.91%;抗稻瘟病18份,占16.36%。经鉴定评价筛选出7份同时抗白叶枯病和稻瘟病的双抗性材料,且它们的主要农艺性状有很大差异,表明这些种质资源具有丰富的遗传多样性,对选育高产抗病水稻新品种（组合）具有重要利用价值。     

云南稻种资源抗稻瘟病鉴定的联合试验研究

在我国主要稻区8个稻瘟病圃对1744份云南稻种进行抗稻瘟病同步鉴定试验。主要结果是:1.筛选出高度广谱抗性品种9个,广谱抗性品种209个。两类材料约占稻种总数的15.1%。2.经统计分析各类型稻种的抗病程度存在显著差异,粳型陆稻和籼稻中有较多的抗稻瘟材料。3.云南南部和西南部西双版纳、思茅地区旱稻地带抗病材料较多,初步认为,它既是粳稻的起源地也是稻瘟病抗源基地之一。     

Pi9基因分子标记辅助选择改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性

为改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性,以籼稻品系75-1-127作为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系丰源B和不育系丰源A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性标记ClonDF_1R_1开展MAS连续回交育种。利用来自国内外不同稻区的33份稻瘟菌菌株进行温室内人工接种,分析丰源A、丰源B、75-1-127的抗菌谱,75-1-127的抗性频率为87.9%;而丰源A和丰源B的抗性频率均仅为33.3%。田间病圃抗性鉴定表明,75-1-127高抗苗瘟,而丰源B和丰源A高感苗瘟。结果表明,含有Pi9基因的75-1-127抗谱广、抗性水平高,在稻瘟病抗性育种中具有很大的应用前景;而丰源A和丰源B抗谱窄、抗性水平低,需要改良。根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性分子标记ClonDF_1R_1,它从75-1-127基因组中扩增出一条320 bp的条带,而丰源B和丰源A基因组的扩增产物约450 bp。利用ClonDF_1R_1先后开展丰源B、丰源A稻瘟病抗性改良的MAS育种实践,获得了13个含Pi9纯合等位基因的改良抗病保持系丰源B-Pi9,以及11个含Pi9纯合等位基因的改良抗病不育系丰源A-Pi9。经过连续11 a的MAS回交育种实践,育成1个高抗稻瘟病、不育性稳定、柱头外露率高、农艺性状和产量性状优良的新三系不育系丰源A-Pi9-5,实现了丰源A和丰源B稻瘟病抗性的定向改良,为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。     

小麦白粉病抗源材料的有效抗病基因分析

采用携带有不同毒性基因的白粉菌菌株进行苗期接种，通过与已知抗病基因材料抗谱的相似性比较分析，对３０多个小麦抗白粉病材料的有效抗病基因进行了测定，其中１份抗源材料具Ｐｍ２＋６；７份具Ｐｍ４ａ；１０份具Ｐｍ４ｂ；２份具Ｐｍ５；４份与小白冬麦的抗性相同，小白冬麦含有一特定的抗病基因；另外有８份材料的抗谱异于所供试的所有已知基因系，从中可能鉴定出新的抗病类型     

贵州省抗稻瘟病稻种资源的鉴选

经过多年在稻瘟病圃中自然发病鉴定筛选出60份抗性较强的水稻种质资源,为贵州稻区水稻抗稻瘟病育种提供丰富的抗源亲本材料.筛选出的大部分核心材料穗瘟在7级以上,其中穗瘟为1级的材料有15份,穗瘟为3级的材料有23份,穗瘟为5级的材料有14份,穗瘟为7级的材料有7份,穗瘟表现为9级的只有1份.测交试验显示:F1代表现最好的材料有12份;F1代结实率高于50％的材料有17份;结实率低于5％的材料有10份.     

黑龙江省稻瘟病生理小种及品种资源抗性鉴定

为了明确黑龙江省水稻品种资源稻瘟病抗性,挖掘优异种质资源,适时了解黑龙江省生理小种群体变化特征。采用中国生理小种命名方法,通过苗期喷雾接菌鉴定,将2013-2014年黑龙江省的稻瘟病菌株划分为7个群42个生理小种,优势小种为ZD5和ZD7,出现频率分别为19.77%和12.21%,总频率为31.98%;通过苗期抗病性表现,筛选出宽抗谱品种14份,这些品种携带2~7个抗稻瘟病基因,绥粳12+合江23(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik)、牡丹江26+龙粳31(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pita、Pik)、牡丹江26+合江23(Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik)等29个在抗稻瘟病育种生产上将具有较好防病效果的组合,并且能够聚合多个抗性基因,提高抗性水平、拓宽抗谱;其中龙粳31与其他9个品种的配对组合均为最优组合,对稻瘟病具有较高抗性;这14份宽抗谱品种是抗稻瘟病育种较好的抗源材料;部分品种如垦稻15、龙粳23和牡丹江25,仅携带2个本研究鉴定的基因,这些品种可能是携带未知抗性基因的新抗源,可作为进一步鉴定和寻找抗性基因的试验材料。     

水稻抗稻瘟病Pigm(t)基因的分子标记辅助选择与利用

旨在快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。采用定向回交育种策略,运用分子标记辅助选择技术和花药培养技术,快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。以籼稻品种谷梅4号为稻瘟病抗性基因Pigm(t)的供体,以高产易感稻瘟病的品系武运粳29196为受体,在连续回交和自交过程中,利用与Pigm(t)紧密连锁的In Dels标记S95477和S29742进行分子标记辅助选择。在BC2F1世代,进行花药培养,获得185个双单倍体群体(DH群体),从中筛选出82个含有Pigm(t)基因的改良株系。在经过对农艺性状、稻瘟病抗性的系统鉴定与稻米品质性状测定后,发现改良株系DH036和DH158的综合性状与武运粳29196已十分相近,且稻米品质有所提升,保持了武运粳29196丰产性的同时,稻瘟病抗性有了明显的提高。利用定向回交、花药培养和分子标记辅助选择相结合的技术体系,可明显提高稻瘟病抗性改良的预见性和准确性,缩短育种年限、加快育种进程。新育成的武运粳29196抗性改良系,为稻瘟病抗性育种提供了重要的遗传资源。     

香稻育种新材料的抗性基因与表型鉴定

‘大粒香’是著名的香稻品种之一,但对稻瘟病敏感的缺点限制了其推广。本研究利用分子标记YY5-YY8、Bph14P/Bph14N、MS5、Pibdom、Pi-ta、pTA248、Sub1-1,从课题组选育的129株‘大粒香’改良系F4代中筛选同时聚合香味基因badh2,抗褐飞虱基因Bph14和Bph15,抗稻瘟病基因Pita和Pib,抗白叶枯病基因Xa21及耐涝基因Sub1的单株,并从中选择农艺性状较好的单株进行对应基因的表型鉴定,以期获得具有多种抗性的香稻育种新材料。通过PCR技术对改良系F4代的badh2、Bph14、Bph15、Pita、Pib、Xa21和Sub1基因进行分子标记检测,从129个单株中筛选出同时聚合以上7个基因的植株30株,从中选择农艺性状较好的单株17C1389-4-4W进行表型鉴定。咀嚼实验和KOH浸泡-嗅闻实验结果表明17C1389-4-4W具有香味,褐飞虱接种实验结果表明17C1389-4-4W抗褐飞虱级别为3级,稻瘟病菌株Gally接种实验结果表明17C1389-4-4W抗稻瘟病级别为1级,白叶枯菌株PXO86接种试验结果表明17C1389-4-4W抗白叶枯病级别为1级,苗期淹涝实验结果显示17C1389-4-4W耐涝性显著强于亲本。大粒香改良系17C1389-4-4W聚合了多达6个抗性基因,将在多抗香稻育种中发挥重要作用。     

利用分子标记辅助选择聚合水稻基因Xa21和Pi9(t)

通过有性杂交和田间多代选育，利用分子标记辅助选择和田间／温室抗性鉴定，将广谱高抗白叶枯病的Xa21，基因和高抗稻瘟病的Pi9(t)基因聚合到同一品系中，获得双基因纯合且农艺性状稳定的株系。用中国7个和安徽省流行白叶枯病病菌以及多个稻瘟病小种进行抗病性鉴定，结果表明：双抗基因系同时抗白叶枯病和稻瘟病，抗性级别为HR-R，抗谱与供体亲本一致，抗性水平基本相当。室内考种结果显示：双抗基因系间株高变异较大；单株有效穗比两亲本弱；结实率和千粒重明显优于Xa21，基因的供体M12，与Pi9(t)基因的供体亲本75-1-127相当。     

分子标记辅助培育水稻抗白叶枯病和稻瘟病三基因聚合系

水稻的白叶枯病和稻瘟病是水稻的两大主要病害, 通过分子标记辅助选择与传统的杂交、自交相结合的方法, 将抗稻瘟病的Pi9(t)基因和抗白叶枯病的Xa21及Xa23基因聚合到同一株系中, 经多代大田或/和温室接菌鉴定、室内标记选择和田间农艺性状的筛选, 获得了4个三基因聚合且农艺性状优良的株系L17~L20。用不同国家和地区的20个稻瘟病小种、中国流行的7个白叶枯病菌系C1~C7以及安徽省流行的白叶枯病菌系进行大田或/和温室抗病性鉴定, 结果显示, 株系L17~L20对20个稻瘟病小种均表现出抗性, 抗性水平与Pi9(t)基因的供体亲本75-1-127相当, 抗谱相同; 对白叶枯病的抗性和抗谱与Xa23基因相似, 不论在苗期还是在成株期均抗白叶枯病。与Xa21、Xa23基因的供体亲本M12和CBB23相比, 成株期的抗性水平有所增强。利用多重PCR技术, 在同一PCR反应中可同时选择Pi9(t)和Xa21基因, 提高了PCR选择效率。     

分子标记辅助选育水稻抗白叶枯病和稻瘟病多基因聚合恢复系

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法, 将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和主效QTL GLP8-6(t) (分别简称G1、G2和G8)及抗白叶枯病基因Xa23导入到明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系, 通过复交进行基因聚合, 获得5个带有抗稻瘟病兼抗白叶枯病的双基因或多基因聚合系明恢86-G1-G2-Xa23、蜀恢527-G2-Xa23、明浙-G2-G8-Xa23-1、明浙-G2-G8-Xa23-2和明浙-G1-G2-G8-Xa23。以上5个抗病基因聚合改良系对稻瘟病的抗谱与抗源品种相仿或更宽, 改良系和与不育系II-32A配制的测交种对白叶枯病菌的抗谱与供体亲本IRBB23一致, 测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿, 但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率、千粒重和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明, 抗稻瘟病基因和抗白叶枯基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全, 对恢复系稻瘟病以及白叶枯病改良的效果明显。对分子标记复交改良恢复系的抗病性进行了讨论。     

Evaluation of cassava germplasm for drought tolerance under field conditions

The development of cassava (Manihot esculenta Crantz) with a high yield under water-deficit conditions is one of the goal of the breeding programs. The objective of this study was to evaluate the performance and to select cassava accessions based on drought tolerance indices and productive potential under water stress. Forty-nine accessions were evaluated for five agronomic traits (plant height—PH, root yield—RoY, shoot yield—ShY, harvest index—HI; and dry matter content of roots—DMC) under full irrigation conditions and drought stress (DS). The accessions were selected based on: (i) high yield under drought conditions (HY-DS) and (ii) high drought tolerance (Dr-To) based on six different indices. Overall, water stress dramatically reduced the traits’ means (RoY—72.98%, ShY—54.95%, DMC—26.15%, HI—31.05%, and PH—32.95%). Low coincidence among the top ten accessions was identified based on HY-DS and Dr-To criteria. Therefore, considering only the most important traits (RoY and ShY), five accessions (BGM0815, BGM0598, 9624-09, BGM0818, and BRS Formosa) presented high HY-DS. In contrast, to Dr-To criterion, eight and nine accessions were selected for high yield of the aerial part (ShY and PH) and roots (RoY and DMC), respectively. The mean productivity, geometric mean productivity, and drought tolerance indices were the most promising to identify genotypes with high agronomic attributes, while drought susceptibility index, susceptibility, and yield stability index were suitable to identify the most drought tolerant accessions. This set of selected accessions can be used in breeding programs aimed at high yield and drought tolerance.     

Participatory crop improvement and formal release of <Emphasis Type="Italic">Jethobudho</Emphasis> rice landrace in Nepal

Jethobudho is an aromatic rice landrace of the Pokhara valley in middle hills of Nepal. Although local consumers are willing to pay a high price for its purchase, the landrace has a problem with quality variation. Decentralized participatory population improvement for specific market-identified traits was conducted on “Jethobudho” populations collected from farmers’ fields in seven geographic regions of the valley in Nepal. The preferred post harvest quality traits, field tolerance to blast and lodging, and superior post harvest quality traits of Jethobudho were established by a consumer market survey. These traits were used for screening the materials. 338 sub-populations of Jethobudho were evaluated for yield, disease, lodging resistance, and post harvest quality traits. Significant variation was found for culm strength, neck blast tolerance, awn characteristics, panicle length, number of grains per panicle, test grain weight and post harvest quality traits, whereas no significant variation was found in grain yield, plant height, tiller number, maturity period and leaf blast. Based on these identified traits and micro-milling evaluations, 183 populations were screened in on-farm and on-station nurseries, and in succeeding years populations were further screened by plant breeders and expert farmers in research trials, resulting in the selection of 46 populations for post harvest quality traits. Six accessions with similar agronomic traits, field tolerance to blast and lodging, and superior post harvest quality traits, were bulked and evaluated on-farm using participatory variety selection (PVS). The enhanced Jethobudho accessions were also evaluated for aroma using simple sequence repeat (SSR) and found to have unique aromatic genetic constitution. Community based seed production groups were formed, linked to the Nepal District Self Seed Sufficiency Programme (DISSPRO), and trained to produce basic seeds (truthfully labeled) of Jethobudho. The National Seed Board of Nepal released the enhanced landrace in the name of “Pokhareli Jethobudho” in 2006, as the first bulk variety of traditional high quality aromatic rice improved through participatory plant breeding to be formally released in Nepal for general cultivation under the national seed certification scheme. Landrace improvement is shown as an important option for supporting programmes for in situ conservation of landraces on-farm.     

普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)抗稻褐飞虱新基因的鉴定与利用

稻褐飞虱(BPH,NilaparvatalugensSt#l)是中国和世界稻区最严重的水稻害虫之一,发现和利用新抗性基因和进行抗性种质创新对于稻褐飞虱抗性品种的培育具有重要的意义。本研究进行了1200多份普通野生稻(OryzarufipogonGriff)种质对多种BPH生物型的抗性鉴定,获得了30份抗性资源,其中6份对分布于世界主要稻区的稻褐飞虱生物型1和2、孟加拉、湄公河(越南)、九龙江(越南)、潘特纳加(印度)等6种生物型或其中5种具有广谱高抗性。遗传分析证明了这些种质对BPH生物型2和九龙江生物型的抗性受2对重复作用隐性基因控制,对潘特纳加生物型的抗性受1对隐性基因控制,表明抗源对不同褐飞虱生物型具有不同的遗传机制。普通野生稻材料2183存在的2对隐性基因很可能是新发现的基因,因为在这些染色体区域还没报道有BPH抗性基因,这两对基因暂命名为bph18(t)和bph19(t)。研究总共培育出143份抗性创新种质和6份抗性品系或高产优质杂交水稻组合,这些优良的抗性创新种质为培育抗性新品种建立了坚实的基础。