一種抗稻瘟病水稻育種材料的選育方法
2023-05-24 13:17:26 1
專利名稱：一種抗稻瘟病水稻育種材料的選育方法
技術領域：
本發明屬於農作物新品種新材料的創造方法範疇，其國際專利分類號為A01H1/02。
在我國稻作區發生的水稻病害中，稻瘟病是影響水稻高產、穩產的主要病害之一。水稻病害綜合防治實踐證明，進行水稻品種抗稻瘟病的遺傳改良是防治稻瘟病最經濟有效的途徑。稻瘟病是由病原物Pyricularia grisea引起的真菌性病害，它可以通過突變等多種方式產生致病性的變異。所以，生產上新推廣的抗病品種一般在三五年內便喪失其專化抗性，往往是育出新抗性品種的速度趕不上病原菌致病性的變化速度。具有持久抗性的稻瘟病抗源的應用將為克服水稻品種抗稻瘟病性的喪失帶來契機。國內外對持久抗稻瘟病水稻品種的鑑定結果表明持久抗性品種在適於病害發生流行的環境條件下，能保持其抗病性長達幾十年之久。國內外的研究證明，欲育成高抗且持久的抗病品種，首先需要有優異的抗源。野生稻的許多重要的農藝形狀，如持久抗稻瘟病性，可以在水稻的育種上得到應用。但是，由於生殖及遺傳的隔離，野生稻與栽培稻之間的遺傳交流是很困難的，這給野生稻在育種上的應用造成了障礙。隨著現代生物技術的發展，打破野生稻與栽培稻間的隔離，從而使它們之間實現遺傳交流已成為可能。我國科學家丁穎於1929年應用雜交法就得到了普通野生稻(O.rufipogon)和栽培稻之間的雜種，並從中選育得到品種中山1號，在生產中得到大面積的推廣應用(林世成，閔紹楷主編，1971，中國水稻品種及其系譜，上海科學技術出版社，P254-256)。國際水稻研究所(IRRI)的科學家曾得到尼瓦拉野生稻(O.nivana)和栽培稻間的雜種，並培育出抗草矮病的系列品種(KushGS，Disease and insect resistance in rice，1977，Adv Agron，29265-341)。1990年人們又將藥用野生稻(O.officinalis)中抗稻飛蝨的特性轉移到了栽培稻中(JenaKK et al，Introgression of genes from Oryza officinalis wall ex watt to cultivated riceOryza sativa L.，Theor Appl Genet 80737-745)。之後，我國學者又將緊穗野生稻(O.eichingeri)中抗稻飛蝨的特性轉移到了栽培稻中(顏輝煌等，1997，緊穗野生稻的褐飛蝨抗性導入栽培稻的研究，遺傳學報，24(5)424-431)。
以前，為選育持久抗稻瘟病的品種，人們多採用聚合育種和抗瘟基因累加等育種方法。但至今尚未有滿意的持久抗瘟材料被創造出來。究其原因，是因為持久抗瘟性是一個複雜的性狀，其涉及到主效及微效兩大抗性系統，僅從單方面著手是很難達到目的的。小粒野生稻(O.minuta)的染色體組為AACC。小粒野生稻對稻瘟病表現出持久抗性，同時對白葉枯病也具有抗性。由於生殖隔離，現有的常規育種方法是很難將小粒野生稻和栽培稻的遺傳基礎結合到一塊的。本發明採用小粒野生稻作為抗源，並採用細胞工程技術與分子生物學技術相結合的方法，將小粒野生稻的持久抗性遺傳機制(主效及微效)轉移到栽培稻中。
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提出一種選育抗稻瘟病水稻育種材料的方法，以提高稻瘟病抗性育種的效率。
本發明採用以下技術方案實施以小粒野生稻為母本，栽培稻為父本進行有性雜交，取雜交後16—18天的幼胚置於添加有0.3—6g/l絡合鍺和20—50g/l蔗糖的MS培養基，以胚乳作看護培養，再生植株，之後在田間用栽培稻回交4—6代，所獲得的雜種植株以稻瘟病菌株接種鑑定，並進行DNA指紋分析，最後獲得抗稻瘟病水稻的育種材料。
本發明的具體細節是以小粒野生稻為母本，栽培稻為父本，進行有性雜交。取雜交後16-18天的幼胚於培養基(通用培養基+0.5mg/L2，4-D+1mg/L萘乙酸+1mg/L激動素+10ml/L水解酪蛋白.+0.5-5g/L絡合鍺+20-50g/L蔗糖.)上進行培養，並進行植株再生。分化出的幼苗在無激素的通用培養基上進行生根培養。幼苗長到10釐米高時移栽到土壤中，採用抗性基因擬合(RGA)引物CLLR進行DNA的擴增，鑑定真假雜種。用栽培稻和真雜種進行回交。在回交過程中，採用抗性基因擬合(RGA)引物CLLR進行DNA指紋分析，並採用廣譜稻瘟病實驗菌株對當選植株進行接種鑑定。回交進行4-6次。
本發明中所描述的通過栽培稻和小粒野生稻得到的持久抗稻瘟病水稻材料OMI-1為首次獲得，為全新的持久抗稻瘟病種質。由於細胞工程技術與分子生物學技術的結合，和常規方法比大大提高了育種效率，為持久抗性育種提供了新穎的方法。特別值得一提的是，在回交過程中，對攜帶持久抗稻瘟病植株的確定時，我們採用了接種稻瘟病實驗菌株和分子標記相結合的方法，這是以前的育種方法中所缺乏的。同時，持久抗稻瘟病水稻材料OMI-l的創造必將對持久抗稻瘟病水稻品種的選育起重要的推動作用。
與傳統的育種方法相比，本發明的優點主要表現在以下方面1)本發明所描述的幼胚培養方法能大大提高胚搶救的效率。
2)在育種過程中，能對攜帶持久抗性遺傳基礎的植株進行有效的鑑定和控制。
3)能有效地將小粒野生稻中的持久抗稻瘟病性轉移到栽培稻中。
權利要求
1. 一種選育抗稻瘟病水稻育種材料的方法，其特徵在於以小粒野生稻為母本，栽培稻為父本，進行有性雜交，將獲得的雜種幼胚進行培養，所述的培養過程中採用胚乳作看護培養，再生植株，之後在田間用栽培稻進行回交4-6代，獲得的雜種植株以稻瘟病菌株接種鑑定，並進行DNA指紋分析。
2. 根據權利要求書1中所述的選育抗稻瘟病水稻育種材料方法，其特徵在於，採用小粒野生稻和栽培稻雜交後16-18天後的幼胚置於添加有0.3-6g/L絡合鍺和20-50g/L蔗糖的MS培養基上進行培養，所述的培養過程中包括用胚乳作看護培養。
3. 根據權利要求書1中所述的選育抗稻瘟病水稻育種材料方法，其特徵在於，在回交過程中，採用抗性基因擬合(RGA)進行材料的指紋分析，並採用廣譜稻瘟病菌株對當選植株進行接種鑑定。
全文摘要
本發明屬於農作物新品種的選育方法,具體涉及選育抗稻瘟病水稻材料的方法。其特徵是,通過栽培稻和小粒野生稻的雜種幼胚搶救並看護培養,再生植株用栽培稻回交4－6代得到抗稻瘟病水稻材料。所用培養基為培養基上添加0.5－5g/L絡合鍺和20－50g/L蔗糖。其鑑定方法涉及抗性基因擬合指紋、稻瘟病菌株接種鑑定。
文檔編號A01H1/02GK1326671SQ0011461
公開日2001年12月19日 申請日期2000年6月5日 優先權日2000年6月5日
發明者陳葆棠, 張端品, 餘毓君 申請人:華中農業大學