[發明專利]一種培育廣譜、持久穗瘟抗性水稻育種材料的方法

有效

• 申請號: 201510460914.0
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN104969855B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 李愛宏;吳云雨;戴正元;余玲;潘存紅;肖寧;李育紅;張小祥;周長海;黃年生;趙步洪;季紅娟;劉曉靜;蔣敏
• 申請（專利權）人: 江蘇里下河地區農業科學研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 傅婷婷,夏平

技術領域

本發明屬于水稻分子育種技術領域，涉及一種培育廣譜、持久穗瘟抗性水稻育種材料的方法。

背景技術

由真菌Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是水稻最嚴重病害之一，嚴重威脅著水稻的持續高產和穩產。據統計，全球每年因稻瘟病造成的產量損失達10％-30％，直接經濟損失約50億美元，損失的糧食足以養活6000萬人。在我國，稻瘟病每年都有不同程度的發生，特別是近幾年，在西南、長江中下游和東北等稻作區持續大發生，年發病面積達330萬～570萬ha，損失稻谷數億公斤，給我國水稻安全生產帶來了巨大隱患。實踐證明，利用抗病基因培育抗性品種是最為經濟有效的病害控制措施之一。但是由于稻瘟病菌的致病性分化嚴重，生理小種多，變異頻繁，給抗病品種的選育帶來了困難，含有單個抗病基因的抗病品種往往推廣種植3-5年便“喪失”抗病性而成為感病品種。因此，聚合幾個/多個抗性基因，一直被認為是培育廣譜、持久抗性品種的另一個有效途徑。而對于不同稻瘟病基因的聚合效應，研究結果并不一致。如陳紅旗等(2008)、Jiang et al(2012)和Fu et al(2012)分別報道聚合Pi1/Pi2/Pi33三基因、Pi1/Pi2/D12三基因、Pi1/Pi2兩基因的品系對中國南方稻區稻瘟病菌株具有廣譜抗性。而IRRI以Co39為背景，構建了分別攜帶Pi1、Piz⁵和Pita的單基因系，以及分別攜帶2-3個抗性基因的聚合系，鑒定結果顯示雖然多基因聚合系一般具有較強的抗性，但Piz⁵和Pita的抗性基因聚合系抗性反而不如單基因抗性品系(Hittalmani et al,2000)；同樣的一套材料在中國的鑒定試驗中也發現Pi1和Pita的聚合系不如單基因抗性品系(何月秋等，2001)。

稻瘟病的發生，根據其發生時期及部位，可分為苗瘟以及成株期的葉瘟、節瘟、穗瘟、谷粒瘟等，其中以苗瘟及穗瘟等最為常見。苗瘟抗性接種鑒定，由于具有操作簡便、流程易標準化、易實現針對大規模的遺傳分析群體的鑒定等優點，而得以廣泛應用。目前，已經定位或克隆的稻瘟病抗性基因，絕大多數是利用苗瘟鑒定方法鑒別的。上述提到的Pi1、Pi2與Pi33、D12，以及Pi1、Piz⁵和Pita的多基因聚合效應，也主要是針對苗瘟抗性而言的。而穗瘟，對水稻生產的危害程度要顯著高于苗瘟、葉瘟等，但是由于穗瘟的接種鑒定存在誤差大、流程難以標準化、接種工作量大等缺陷，一直很難大規模開展應用，針對不同基因/基因聚合的穗瘟抗性效應分析，因而也就非常缺乏。

近年來，隨著分子生物學的發展，水稻基因組測序的完成，越來越多的稻瘟病抗性基因被定位，目前已經鑒定了80多個稻瘟病抗性基因，其中有超過20多個抗病基因被克隆。我們利用已克隆的稻瘟病抗性基因功能性及緊密連鎖分子標記對我國目前生產上的育種主體親本進行基因型檢測，結合苗瘟抗性鑒定結果，通過多元回歸模型及相關性分析初步明確了位于水稻第6染色體短臂的Pigm與位于第11染色體長臂的Pi54具有良好的苗瘟抗性互補性。

Pigm位于水稻第6染色體短臂，與Pi2、Pi9等廣譜稻瘟病抗性基因等位或緊密連鎖，其對中國南方稻區不同菌株具有良好的苗瘟抗性(Deng et al，2006)。Pi54位于第11染色體長臂，是Pik基因簇中的NBS-LRR成員之一，并對印度的不同稻瘟病菌株具有良好的苗瘟抗性(Sharma et al，2005；Ramkumar et al，2011)。，但目前尚未有研究報道這兩個基因聚合后是否具備穗瘟抗性效應。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗穗瘟水稻育種材料的培育方法。通過回交、分子標記輔助選擇、農藝性狀評價及抗性鑒定等方法創制抗穗瘟的水稻育種材料。為了實現本發明的技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種培育廣譜、持久穗瘟抗性育種材料的方法，其特征包含以下具體步驟：

(1)輪回親本分別與抗性基因供體谷梅4號和K3雜交，獲得雜交F₁代，分別以F₁-Pigm、F₁-Pi54表示；其中谷梅4號攜帶的抗性基因為Pigm，K3攜帶的抗性基因為Pi54；