利用分子标记聚合优良基因改良杂交水稻

【作者】 何予卿； 姜恭好； 李信； 张进锋； 杨子贤； 王功伟； 涂巨民； 陈升； 徐才国； 张启发；

【机构】 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室国家农作物分子技术育种中心；

【摘要】 杂交水稻自1976年大面积推广以来,迄今年种植面积约占我国水稻种植面积的一半,年产量约占水稻总产量的60%,为我国粮食安全作出了巨大的贡献。然而,当前生产上大面积种植的杂交水稻在产量提高的基础之上,大多表现感虫(螟虫和稻飞虱)、感病(白叶枯病、稻瘟病和纹枯病)、品质降低等诸多问题,严重阻碍了杂交水稻的进一步发展。为此我们根据杂交水稻生产上存在的问题,以汕优63和两优培九等优良杂交组合的双亲为材料,利用分子标记辅助育种技术作了一些研究工作,主要结果表现如下:1、将广谱、高抗白叶枯病基因Xa21利用分子标记辅助选择技术导入明恢63,改良该杂交稻对白叶枯病的抗性;2、将Bt基因利用基因枪导入明恢63,改良该杂交稻对螟虫的抗性;3、利用分子标记辅助选择将广谱高抗白叶枯病Xa21,Xa7和Bt基因聚合于明恢63遗传背景,达到抗螟虫、抗白叶枯病同时改良的目的;4、利用分子标记辅助选择将Xa21和Bt基因同时导入9311,达到对两优培九的白叶枯病和螟虫抗性的同步改良;5、利用分子标记辅助选择将Wx基因(中等直链淀粉含量、软胶稠度)导入珍汕97,改良珍汕97的米质特性;6、利用分子标记辅助选择将广谱、高抗稻瘟病基因Pil、Pi2导入珍汕97,得到高抗稻瘟病、遗传背景与珍汕97相似的系列改良材料;7、利用分子标记辅助选择将高抗稻飞虱基因QbP1、Qbp2等导入珍汕97,得到遗传背景与珍汕97相似且高抗稻飞虱的系列材料。以上不同遗传材料间的相互杂交、可以达到将抗螟虫基因、抗稻飞虱基因、抗白叶枯病基因、抗稻瘟病基因和优质基因等优良基因聚合于同一优良杂交水稻遗传背景,达到抗病虫、优质等特性在同一杂交水稻中同时得以改良。这一结果表明,利用分子标记辅助选择在抗病、抗虫、优质等方面对杂交水稻的遗传改良是切实可行的。更多还原