Pigm特异性选择标记的开发及其在粳稻穗颈瘟抗性育种中的利用

聚合抗稻瘟病基因Pigm和抗白叶枯病基因Xa23改良粳稻宁84抗性第一篇范文聚合抗稻瘟病基因Pigm和抗白叶枯病基因Xa23改良粳稻宁84抗性稻瘟病和白叶枯病是水稻生长过程中常见的病害,对水稻产量和品质造成严重影响。

近年来,基因聚合育种技术逐渐成为了一种有效的改良水稻抗病性的方法。

本研究以粳稻宁84为材料,通过基因聚合技术将其抗稻瘟病基因Pigm和抗白叶枯病基因Xa23进行聚合,从而提高其抗性。

Pigm基因是水稻中一个重要的抗稻瘟病基因,其编码的Pigm蛋白能够抑制稻瘟病菌的毒素产生,从而保护水稻叶片不受病菌侵害。

Xa23基因则是一个已知的抗白叶枯病基因,其编码的Xa23蛋白能够抑制白叶枯病菌的侵染。

通过将这两个基因进行聚合,可以提高水稻的抗病性,从而减少农药的使用,提高产量和品质。

在研究中,我们首先通过基因转化的方法将Pigm和Xa23基因导入到粳稻宁84中,然后通过自交和选择的方法获得了纯合的Pigm和Xa23聚合基因型。

通过病害接种实验,我们发现,与对照组相比,聚合基因型能够显著降低稻瘟病和白叶枯病的发病率,表明Pigm和Xa23基因的聚合能够提高水稻的抗病性。

此外,我们通过对转化植株的生理生化指标进行测定,发现Pigm和Xa23基因的聚合还能够提高植株的抗氧化能力,减少病害对植株生长的影响。

本研究的结果表明,通过基因聚合技术将抗稻瘟病基因Pigm和抗白叶枯病基因Xa23导入到粳稻宁84中,能够显著提高其抗病性,减少农药的使用,提高产量和品质。

这种基因聚合育种技术为水稻抗病育种提供了一种新的思路和方法。

第二篇范文当谈到水稻病害防治时，我们就像是在讨论一场没有硝烟的战争。

在这场战争中，科学家们就是我们的“武器制造者”，他们通过不断的研究和创新，为我们提供了越来越多的“武器”来对付稻瘟病和白叶枯病这两种“敌人”。

粳稻宁84，就像是我们队伍中的一名“战士”，它有着出色的战斗能力，但是它的抗病性还有待提高。

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201610020747.2(22)申请日 2016.01.13C12Q 1/68(2006.01)C12N 15/11(2006.01)(71)申请人袁隆平农业高科技股份有限公司地址410001 湖南省长沙市车站北路459号证券大厦9层申请人湖南隆平高科种业科学研究院有限公司(72)发明人曾晓珊 杨远柱 白珍安 秦鹏彭丹 胡小淳(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人王文君(54)发明名称检测水稻抗稻瘟病基因Pigm 的引物、试剂盒及基因分型方法(57)摘要本发明涉及生物检测技术，具体公开了一种检测水稻抗稻瘟病基因Pigm 的引物、试剂盒及基因分型方法。

本发明通过对多个水稻稻瘟病抗性基因Pigm 的等位基因与“谷梅4号”近等基因系序列做比对的方法，分析得到能区别于其感病等位基因的1个碱基差异位点，再通过设计筛选，得到最佳引物S1806GC-F、S1806GC-R 和最佳探针S1806-VIC、S1806-FAM。

本发明还公开了利用上述引物和探针对水稻抗稻瘟病基因Pigm 进行基因分型方法。

本发明应用荧光实时PCR 技术进行基因分型分析，不需要酶切、电泳及测序，操作简便、省时、省力且对环境安全友好。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页序列表2页 附图2页CN 105506127 A 2016.04.20C N 105506127A1.一种用于检测水稻抗稻瘟病基因Pigm的Taqman定性基因型分析PCR引物，其特征在于，所述引物包括：上游引物S1806GC-F：5’-ACTCCTTTCATCCCATAAAATACAAACGT-3’；下游引物S1806GC-R：5’-CGCCTCTCCAGATTTGCAGTAT-3’。

2.配合权利要求1所述引物使用的探针，其特征在于，所述探针包括：S1806-VIC：5’-CCCAAATGTTAGAGATCATA-3’；S1806-FAM：5’-CCCAAATGTTAGACATCATA-3’；其中，VIC、FAM均为荧光报告基团。

专利名称：抗稻瘟病基因Pigm的检测方法及其应用专利类型：发明专利
发明人：金名捺,丘式浚,唐晓艳,邓兴旺
申请号：CN201710212270.2
申请日：20170401
公开号：CN106929585A
公开日：
20170707
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种抗稻瘟病基因的检测方法及其应用，属于农业生物技术领域，具体涉及一种稻瘟病抗性基因的特异分子标记的高分辨率熔解曲线分析（High‑Resolution Melting Curve Analysis,HRM）稻瘟病抗性基因的特异分子标记，以及利用所述引物检测稻瘟病抗性基因的方法。

本发明利用水稻60K基因芯片对谷梅4号、武运粳7号和9311进行全基因组扫描，选择在基因两端附近谷梅4号与武运粳7号和9311都不同的变异位点来设计HRM引物，在两端各开发一个与完全共分离的分子标记，并建立中高通量辅助选择体系，能够大大提高水稻抗病育种选育的效率。

申请人：深圳兴旺生物种业有限公司,深圳市作物分子设计育种研究院
地址：518107 广东省深圳市光明新区凤新路新健兴科技工业园A6栋2楼西
国籍：CN
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水稻抗稻瘟病 Pigm（t）基因的分子标记辅助选择与利用王飞;王立广;潘梅瑶;钮中一;周勇;梁国华【摘要】This study was aimed to improve the resistance of Wuyunjing 29196.Blast resistant gene Pigm(t) showed a broad spectrum of strong resistance.Wuyunjing 29196 is an excellent conventional Japonicarice,which has good yielding but sensitive to rice blast.This study was aimed to improve the resistance of Wuyunjing 29196 to blast by MAS and anther culture.GM4,a variety carrying a resistant gene Pigm(t),was used as the donor parent. Two closely linked InDel markers,S95477 andS29742,were employed to select the Pigm(t) gene in each genera-tion.Finally,185 DH (Double haploid) lines were developed from the anthers of BC2 F1 plants.Among them,82 im-proved lines with homozygous Pigm(t) were selected.Multiple agronomic traits including grain yield and resistance to rice blast and the rice quality were characterized.Two fine lines,DH036 and DH158 screened out,finally which had increased resistance level and enhanced yield production.More importantly,they had similar plant architecture and othertraits.Simultaneously had high resistance to rice blast and quality.The combination of anther culture and marker-assisted selection successfully improved the resistance to rice blast,in a short breeding period.The improved Wuyunjing 29196 with high blast resistance level provided important genetic resources in breeding.%旨在快速改良武运粳29196的稻瘟病抗性。

与稻瘟病抗性基因Pigm紧密连锁的分子标记的设计和应用作者：朱先飞张志清李婧婧来源：《安徽农学通报》2021年第04期摘要：利用已克隆的Pigm基因的核酸序列在基因功能区设计新引物，鉴定到不育系材料FD1712的功能区序列差异，开发了基于PCR的新的插入/缺失（insert-deletion， InDel）标记，标记与基因功能紧密连锁。

通过扩增和电泳检测，表明引物扩增稳定;通过稻瘟病菌的接种鉴定，表明新开发的标记能有效鉴别稻瘟病抗性，可用于分子标记辅助育种。

关键词：水稻;稻瘟病;抗性基因;分子标记辅助育种中图分类号 S435.111.4+1;S503.53 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）04-0020-04Abstract： Using the nucleic acid sequence of the cloned Pigm， new primers were designed in the gene functional region to identify the difference of functional region sequence of sterile lineFD1712， and a new insert deletion （indel） marker based on PCR was developed， which was closely linked with gene function. The results of amplification and electrophoresis showed that the primer amplification had stable polymorphism. The results of inoculation and identification of Magnaporthe grisea showed that the newly developed markers could effectively identify blast resistance and could be used in molecular marker assisted breeding.Key words： Rice; Rice blast; Resistance gene; Molecular marker assisted selection breeding水稻是世界上最重要的糧食作物之一，全球约50%的人口都以稻米为主食[1]。

专利名称：稻瘟病抗性基因Pik-m功能特异性分子标记PikmFNP及其方法与应用
专利类型：发明专利
发明人：潘庆华,翟纯,林菲,王玲
申请号：CN201210060274.0
申请日：20120308
公开号：CN102618533A
公开日：
20120801
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种稻瘟病抗性基因Pik-m功能特异性分子标记PikmFNP及其方法与应用。

该分子标记PikmFNP是由引物对SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2从水稻总DNA中扩增出来的核苷酸序列。

本发明通过对多个水稻稻瘟病抗性基因Pik-m的等位基因序列与Pikm1-TS及Pikm2-TS序列做比对的方法，分析得到能区别于其感病等位基因以及其他稻瘟病抗性基因的Pik-m功能特异性的单碱基差异，再通过设计，得到SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2引物，对水稻DNA扩增，并经特异性酶切之后，得到Pik功能特异性分子标记PikmFNP。

本发明可在大量的水稻种质资源中筛选、鉴定该功能性抗性基因，以及在分子标记辅助选择育种、基因聚合育种以及转基因育种中的得到应用。

申请人：华南农业大学
地址：510642 广东省广州市天河区五山路483号
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
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水稻抗稻瘟病基因pigm的分子标记方法一、引言。

咱都知道水稻是超级重要的粮食作物，但是稻瘟病老是来捣乱，对水稻产量影响可大了。

不过呢，好在有抗稻瘟病基因，就像pigm这个基因，可厉害啦。

要是能找到它的分子标记方法，那就像是给水稻披上了一层能精准识别敌人的铠甲。

二、什么是分子标记。

分子标记就像是基因的小标签。

对于pigm基因来说，这个小标签能让我们轻松地在水稻的众多基因里把它找出来。

它是基于DNA的多态性产生的，比如说有的是通过DNA序列的长短不一样，有的是特定位置上的碱基不一样来区分的。

这就好比每个人都有自己独特的身份证号，基因也有它独特的“身份证号”，分子标记就是识别这个“身份证号”的方法。

三、水稻抗稻瘟病基因pigm的特点。

pigm这个基因很神奇，它能让水稻对稻瘟病有很强的抵抗力。

它可能在水稻的防御机制里起着非常关键的作用，也许是能产生一些特殊的蛋白质或者信号分子来抵抗病菌的入侵。

了解它的这些特点，对我们找到合适的分子标记方法很有帮助。

四、分子标记方法。

1. 基于PCR的分子标记。

- PCR大家可能在生物课上都听说过，就是聚合酶链式反应。

对于pigm基因，我们可以根据它已知的DNA序列设计特异性的引物。

这些引物就像小钩子一样，能够专门抓住pigm基因的特定片段。

然后通过PCR反应，让这个特定片段大量复制。

在这个过程中，我们可以通过一些特殊的检测方法，比如说电泳，来观察是否有我们想要的那个片段。

如果有，那就说明这个水稻样本里有pigm基因啦。

- 这里面还有很多小细节呢。

比如说引物的设计要非常精准，不能太长也不能太短，而且要保证它只和pigm基因的特定序列结合，不能和其他基因瞎结合。

而且PCR的反应条件也很重要，像温度、反应时间、各种试剂的浓度等，就像做菜一样，每种调料放多少、火候多大都得刚刚好，不然就做不出美味的菜，也就找不到正确的分子标记啦。

2. 基于基因芯片的分子标记。

- 基因芯片就像是一个超级微型的基因检测平台。

㊀㊀2023年第64卷第8期1945收稿日期:2023-05-10基金项目:台州市科技计划(21nya13);台州市农业科技项目(台农科发 2021 8号)作者简介:王哉(1990 ),男,浙江台州人,从事水稻制繁种及育种工作,E-mail:1055078145@㊂文献著录格式:王哉,蒋英健,谢留杰,等.分子标记辅助选育含Pigm 抗稻瘟病基因的水稻新品系[J].浙江农业科学,2023,64(8):1945-1948.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20230498分子标记辅助选育含Pigm 抗稻瘟病基因的水稻新品系王哉1,3,蒋英健1,谢留杰2,王敏天1,黄丛林1,陈嘉乐1,阮文晓1(1.台州市台农种业有限公司,浙江台州㊀318000;2.台州市农业科学研究院,浙江台州㊀318000;3.浙江农艺师学院,浙江杭州㊀310021)㊀㊀摘㊀要:为选育具有稻瘟病广谱抗性的水稻粳型新品系,将柱头外露率高的晚粳类型保持系嘉66B 与华粳5号杂交后,筛选获得F 3代优异中间材料,再与携带稻瘟病抗性基因Pigm 的供体材料金香玉1号杂交,利用分子标记选择定位携带Pigm 基因的粳型后代,通过人工气候室加速育种品种,并对农艺性状等进行评价,成功筛选出抗稻瘟病的粳型常规稻3份(T2㊁T143㊁T146),稻瘟病抗性水平达到高抗级别,综合性状优良㊂关键词:水稻;Pigm 基因;粳稻中图分类号:S511㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)08-1945-04㊀㊀稻瘟病是由稻瘟病菌(Magnaporthe oryze )引起的真菌性病害,每年都有大量水稻受稻瘟病危害[1]㊂传统防治方法主要为药剂防治,但因其田间发生背景十分复杂,生理小种变异也十分迅速,使得防治难度加大,成本增加㊂通过培育抗病新品种可以有效防止稻瘟病田间大暴发,减少发病面积和发病程度㊂然而品种的抗性还受到外部环境的影响,如病原菌生理小种改变等,很难长期保持高抗,使得长期种植单一品种或相同类型水稻的区域稻瘟病的危害程度逐渐严重㊂据统计,20世纪90年代以来,我国稻瘟病的年发生面积均在380万hm 2以上,由稻瘟病引起的水稻减产量占总产量的10%~30%[2],给全球水稻生产量和经济效益发展带来了严重的损失㊂20世纪中期,日本率先开展了水稻品种的基因检测工作,其中抗稻瘟病基因分析是重要的一部分,该工作鉴定了最初的8个抗性位点上的14个基因,并建立了一套抗稻瘟病基因分析用的鉴别体系[3],为其他国家开展水稻稻瘟病抗性基因提供思路㊂目前,稻瘟病抗病基因研究已经比较深入,已经被定位或克隆的一些抗性基因,例如Pi 2㊁Pikm ㊁Pi 9㊁Pi 25㊁Pigm 等已经在生产上广泛运用[4-5],选育了一批有效的抗病品种㊂其中,广谱抗性基因Pigm 定位于水稻的第6号染色体上,Deng 等[6]通过抗病品种谷梅4号与感病水稻品种Maratelli 杂交,分离后通过分析将Pigm 定位在70kb 区间内,该抗病基因与Pi 2㊁Pi 9紧密连锁或互为等位㊂Pigm 是一个包含多个NBS-LRR 类抗病基因的基因簇[7-8],其中只有2个具有功能蛋白PigmR 和PigmS ㊂PigmR 在水稻的叶㊁茎秆㊁穗等器官组成型地表达广谱抗病功能,而PigmS 受到表观遗传的调控,在叶片㊁茎秆等病原菌侵染的组织部位表达量很低,但可以提高水稻的结实率[9],并且Pigm 介导的抗病性具有持久性㊂利用Pigm 改良选育的品种既有广谱持久抗病性,又不影响最终的产量㊂因而,国内不少水稻品种是通过导入pigm 基因来改良筛选水稻抗病性新品种,如武进水稻研究所的武运粳29196㊁湖南农业大学改良的湘晚籼13㊁早籼稻1701等㊂因此,通过导入pigm 基因提高水稻稻瘟病抗性,是一个切实可行的方法[10]㊂嘉66B 具有生育期早,柱头外露率高,产量稳定等优势,但米质一般㊂华粳5号米质为国标二级,圆粒型,以其为亲本改良嘉66B 获得的后代TC3-47米质优,产量较高,但稻瘟病抗性较差,导入Pigm 基因可改良其后代的抗病性㊂1946㊀㊀2023年第64卷第8期1㊀材料与方法1.1㊀材料㊀㊀选用常规粳型水稻保持系嘉66B和华粳5号,携带Pigm基因的粳稻金香玉1号(江苏省金地种业有限公司提供)为实验材料㊂1.2㊀方法1.2.1㊀材料创制㊀㊀以嘉66B为母本与华粳5号杂交,获得杂交种,自交分离到F3代,选择表现优异材料TC3-47与金香玉1号杂交,获得含Pigm基因的F1杂交种,种植后再以TC3-47为轮回亲本再回交一次,获得F1自交种分离,加代后观察选择㊂1.2.2㊀基因型鉴定㊀㊀选用需要筛选鉴定的株系,每个单株剪3cm 叶片,初步剪碎,置于8连管中,经液氮速冻储存备用,用CTAB法提取DNA㊂目前很多Pigm基因标记都能有效筛选[11-12],本研究选用目标基因Pigm的功能标记Pigm-4对各株系进行基因型筛选㊂选择Pigm-4(正向引物序列5ᶄ-ATGCTCGATTCGTTACATTT-3ᶄ,反向引物序列为5ᶄ-CGTCCCACACTTTCTTTTT-3ᶄ)作为分子标记,可以有效筛选杂合基因㊂Pigm的扩增体系为: 1μL DNA模板㊁10μmol㊃L-1正㊁反向引物各1μL㊁10μL2ˑEasy Taq Super Mix,补充ddH2O 至20μL㊂PCR反应程序为:94ħ预变性3min; 94ħ变性30s,56ħ退火30s,72ħ延伸45s, 35个循环;72ħ延伸5min㊂PCR扩增产物在PAGE上电泳分离,分离结果用Bio-RAD凝胶成像系统进行拍照和记录㊂1.2.3㊀人工气候室加代㊀㊀利用台州市台农种业有限公司的人工气候室,对部分世代材料进行温度和光照参数设置,抽穗前苗期每日光照10h,温度设置25~28ħ,湿度设置70%~80%,记载开花时间,筛选不同感光性品种㊂秋季播种材料及中高世代强感光性材料择优种植,促进抽穗,缩短生育期㊂同时每系选3株材料进行稻瘟病菌注射,观察苗期发病情况㊂1.2.4㊀稻瘟病抗性鉴定㊀㊀在台州市下陈水稻基地的抗性鉴定圃进行苗期稻瘟病抗性鉴定㊂试验选用来自于浙江千岛湖田间致病力较强的混合菌液,侵入性强㊂在水稻苗期进行稻瘟病接种和抗性评价(表1)㊂当幼苗达到三叶期时,采用喷雾法接种稻瘟病混合菌液,用无菌水配制稻瘟病菌孢子悬浮液,喷雾接种㊂保持水分和温度的同时,遮阳网遮光处理,7d后调查和记录发病情况㊂同时在杭州千岛湖天然病圃播种,观察田间自然诱发稻瘟病发病情况㊂表1㊀稻瘟病的发病等级(0~9)及分级法调查标准病级标准抗性水平0无病高抗1仅有小的针尖大小的褐点高抗2较大褐点,小于1mm抗㊀3小而圆以至稍长的褐色的环死灰斑,直径1~2mm中抗4长1~2cm,病斑面积不足叶面积的2%中感5典型的稻瘟病斑,受害面积小于10%感㊀6典型的稻瘟病斑,受害面积为10%~25%感㊀7典型的稻瘟病斑,受害面积为26%~50%感㊀8典型的稻瘟病斑,受害面积为51%~75%高感9全部叶片死亡高感1.2.5㊀农艺性状考察㊀㊀将供试材料TC3-47㊁T2㊁T143㊁T146分小区种植,每个小区6行,每行6株,每个小区设置3个重复㊂各个时期进行田间农艺性状调查,花期关注柱头外露率,成熟后每个小区选取5株进行考察㊂主要考察株高㊁每穗总粒数㊁单株总穗数㊁穗长等性状㊂人工气候室播种高世代材料观察感光性㊂2㊀结果与分析2.1㊀携带抗稻瘟病基因Pigm的材料创制㊀㊀试验材料夏季和秋季种植在台州种业试验基地,冬季种植于海南陵水试验基地㊂2018年夏季,在台州以高柱头外露率㊁晚粳类型保持系嘉66B 母本与华粳5号杂交,获得F1代杂交后代,并于2018年冬种植于海南陵水㊂2019年夏将F2代种植于台州基地,选择表现优良的杂交后代编为F3, 2019年冬季种植于海南陵水㊂2020年3月择优系TC3-47与含Pigm基因的粳稻金香玉1号杂交获得F1代杂交种㊂2020年夏季F1代杂交种种植于台州试验基地,TC3-47与其回交获得BC1F1,并于2020年秋在台州实验钢架大棚内种植,2020年冬在海南陵水种植F2代,通过分子标记选择携带Pigm纯合基因单株192株,杂合基因12株㊂2021年夏,在台州种植F3代杂交种,筛选农艺性状良好单株43份㊂2021年秋在人工气候实验室加代获得F4代杂交种㊂2021年冬在海南陵水种植F5代,筛选12份㊂2022年夏种植获得F6代8份,材料趋于稳定,其中T2㊁T143㊁T146农艺性状突出㊂2022年秋人工气候实验室继续加代获得F7代杂交种㊂2.2㊀基因型检测㊀㊀采用可以筛选纯合显性㊁纯和隐性和杂合显性功能标记Pigm-4(图1),对各杂交组合的后代进行分子标记辅助选择,以亮色条带(82bp)为标准选择单株㊂最后通过分子标记选择从F2群体中鉴定,并根据田间表现综合筛选出192株携带Pigm纯和显性基因的单株㊂部分杂合单株择优保留,继续加代观察抗性及农艺性状表现㊂通过加代并辅助分子标记选种,筛选出3个农艺性状表现突出的稳定抗病后代,分别为T2㊁T143㊁T146㊂图1㊀抗稻瘟病基因Pigm分子标记检测2.3㊀稻瘟病抗性鉴定㊀㊀在台州采用稻瘟病接种槽对各杂交组合的后代苗期材料进行稻瘟病抗性鉴定㊂对部分株系表型列于表2,苗期鉴定圃㊁人工气候室接种和田间自然诱发3个试验中携带Pigm基因的单株对稻瘟病苗期均有很高的抗性,都能达到高抗或抗病水平㊂在杭州千岛湖播种种植,田间自然诱发的情况下含Pigm单株发病率高于苗期接种㊁人工气候室接种㊂感病品种TC3-47在自然诱发下发病率37%,低于苗期接种和人工气候室接种发病率,但总体抗病水平3个试验表现一致㊂导入Pigm基因单株在人工环境下稻瘟病发病率略高于苗期鉴定圃接种,总体抗病水平表现比较一致,可见感病单株在稳定温度㊁湿度环境下易发稻瘟病㊂表2㊀各杂交组合后代稻瘟病抗性鉴定株系鉴定圃自然诱发人工气候室发病率/%抗病水平发病率/%抗病水平发病率/%抗病水平TC3-4742感37感48感T20高抗1抗1抗T131抗4中抗3中抗T322抗4中抗3中抗T433中抗4中抗4中抗T754中抗7中感5中感T1431抗0高抗1抗T1460高抗1抗0高抗T1521抗4中抗3中抗2.4㊀农艺性状考察㊀㊀T146属中熟晚粳稻类型,经田间调查,该品种农艺性状表现优异㊂平均株高70cm,平均单株有效穗12个,穗长15.6cm,每穗总粒数166个,谷粒椭圆,米质优,无芒㊁柱头无色㊂株型紧凑,茎秆矮壮,叶色深绿,剑叶较短,分蘖力较强㊂T2株高66cm,有效穗9个,穗长15.3cm,每穗总粒数160个,谷粒中长;T143株高68cm,有效穗10个,穗长15.8cm,每穗总粒数170个,谷粒椭长㊂T2㊁T143单株茎秆粗壮,柱头外露高,感光性较强,可作保持系转育使用㊂3㊀讨论㊀㊀稻瘟病对水稻危害巨大,也是新品种审定的重要指标,抗稻瘟病基因的导入是改良品种抗性的有效途径㊂与以往导入Pi9㊁Pi2等基因相比,Pigm 基因的研究与应用已被证明可以有效提高材料抗性,但其分布频率不高[12],具有较大开发价值㊂在李友发等[13]的研究中,采用花药培养技术和分子辅助标记选择相结合,可以缩短育种纯化时间,可以快速选育品种㊂本研究通过对骨干材料的杂交,再以回交导入Pigm基因,借助人工气候室加快育种速度,筛选出强感光抗稻瘟病新品系,验证了在粳稻背景下可以被有效利用[14]㊂通过苗期接种㊁人工气候室接种[15]和田间自然诱发,发现导入Pigm基因的材料田间自然诱发发病率高于苗期接种㊁人工气候室接种,推测田间环境复杂,生理小种多样且可能存在一定变化,但总体抗病水平与其他试验一致㊂人工气候室接种发病率高于苗期鉴定圃接种,推测前者气候稳定,容易侵染㊂抗病基因Pigm的导入选育抗病材料,不仅仅应用于常规稻的选育,还可以用于改良不育系1948㊀㊀2023年第64卷第8期稻瘟病抗性[16-17],取得了良好的效果㊂稻瘟病基因表达机理复杂,导入Pigm改良不育系对其所配组合杂交后代的抗稻瘟病影响试验只有少量探究[18],值得进一步研究,为选育抗病杂交品种提供思路㊂将传统杂交育种㊁分子标记辅助㊁花药组织培养及人工气候室相结合,导入Pigm抗病基因,是快速选育水稻新品系的有效方法㊂参考文献:[1]㊀王晓玲,吴婷,唐书升,等.82份籼粳稻骨干亲本抗稻瘟病基因的分子检测[J].热带作物学报,2021,42(5):1199-1208.[2]㊀王飞,王立广,潘梅瑶,等.水稻抗稻瘟病Pigm(t)基因的分子标记辅助选择与利用[J].华北农学报,2016,31(1):51-56.[3]㊀陈能刚,陈惠查,阮仁超,等.水稻抗稻瘟病种质资源的研究进展[J].贵州农业科学,2010,38(12):7-10. [4]㊀谭令辞,刘雄伦,杨婷婷,等.利用Pi9基因分子标记辅助选择培育抗稻瘟病水稻新品系[J].作物研究,2015,29(4):348-351,356.[5]㊀何海燕,邱海萍,柴荣耀,等.6个稻瘟病抗性基因在浙江省主栽水稻品种中的分布和抗性评价[J].福建农业学报,2019,34(2):214-222.[6]㊀DENG Y W,ZHU X D,SHEN Y,et al.Geneticcharacterization and fine mapping of the blast resistance locusPigm(t)tightly linked to Pi2and Pi9in a broad-spectrumresistant Chinese variety[J].Theoretical and AppliedGenetics,2006,113(4):705-713.[7]㊀吕学莲,白海波,惠建,等.利用广谱抗病基因Pigm改良水稻稻瘟病抗性[J].分子植物育种,2017,15(11):4336-4342.[8]㊀王宗宽.簇毛麦抗病相关基因ToxABP1-V和LecRK-V的克隆及作用机制解析[D].南京:南京农业大学,2017. [9]㊀郭韬,余泓,邱杰,等.中国水稻遗传学研究进展与分子设计育种[J].中国科学(生命科学),2019,49(10):1185-1212.[10]㊀陈涛,孙旭超,张善磊,等.稻瘟病广谱抗性基因Pigm特异性分子标记的开发和应用[J].中国水稻科学,2020,34(1):28-36.[11]㊀李白,蔡之军,王蕾,等.抗稻瘟病基因Pigm组合标记的开发及应用[J].生物技术通报,2022,38(7):153-159.[12]㊀翟荣荣,叶胜海,朱国富,等.浙江省12个常规晚粳稻品种抗稻瘟病基因的分子检测[J].分子植物育种,2020,18(11):3626-3633.[13]㊀李友发,张馨月,钱秋,等.分子标记辅助选育携带抗稻瘟病基因Pigm的光温敏不育系[J].浙江农业科学,2021,62(2):372-374,377.[14]㊀田红刚,陈红旗,胡江,等.抗稻瘟病基因Pigm导入对寒地粳稻抗病性和产量性状的影响[J].沈阳农业大学学报,2016,47(5):520-526.[15]㊀黄春艳,杨立群.人工气候室中叶稻瘟接种技术[J].中国农学通报,1990,6(1):44.[16]㊀张礼霞,王建军,王林友,等.抗稻瘟病晚粳稻不育系浙07A的选育与应用[J].浙江农业科学,2014,55(8):1145-1147.[17]㊀张礼霞,王建军,王林友,等.晚粳稻不育系浙08A的选育与应用[J].浙江农业科学,2017,58(7):1120-1122,1127.[18]㊀李柏,陈种凯,宋丽艳,等.聚合螟虫和稻瘟病抗性基因杂交水稻亲本的9个农艺性状配合力分析[J].分子植物育种,2023,21(4):1255-1264.(责任编辑:王新芳)。

基金项目黑龙江省博士后资助项目“水稻灌浆期低温对支链淀粉结构的影响”(LBH-Q18136);国家重点研发计划项目“机械化栽培春玉米、粳稻丰产优质抗逆品种鉴选与配套栽培”(2017YFD0300501);国家重点研发计划项目“东北寒地早粳稻优质高产高效新品种培育”(2017YFD0100503);黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目“主要农作物种质资源创新与规模化制繁种技术研究”(GA18B101);国家现代农业产业技术体系专项资金(CARS-01-57);黑龙江省农业科学院院级课题“qFQ-12的表达量分析及品种筛选”(JJPY008);黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”专项(HNK2019CX02)。

*通信作者收稿日期2020-09-14摘要龙稻20是黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所选育的早熟水稻新品种,具有优质、稳产、整精米率高、抗病性强等特点,2015年通过黑龙江省农作物品种委员会审定。

本文介绍了龙稻20的选育过程及特征特性,并分析其优质及抗性成因,总结其配套栽培技术,包括适期播种,培育壮秧;适时移栽,合理密植;科学肥水利用;病虫草害防治;适时收获等方面内容,以供种植人员参考。

关键词水稻;龙稻20;选育过程;特征特性;栽培技术中图分类号S511文献标识码A文章编号1007-5739(2021)04-0011-04DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2021.04.006开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Breeding Process and Characteristics of Rice Variety Longdao 20with High QualityCAO Liangzi 1,2,3DING Guohua 2,3WANG Tongtong 2,3BAI Liangming 2,3ZHANG Fengming 2,3LUO Yu 2XIA Tianshu 2JIANG Hui 4LIU Kai 4ZHOU Jinsong 2,3ZHANG Jinghua 2WANG Jian 5WANG Xueyang 6YANG Guang 2SUN Shichen 2,3*(1Postdoctoral Science Research Workstation of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin Heilongjiang 150086;2Institute of Tillage and Cultivation,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin Heilongjiang 250088;3Heilongjiang Rice Quality Improvement and Genetic Breeding Engineering Research Center,Harbin Heilongjiang 250086;4Northeast Agricultural University,Harbin Heilongjiang 250040;5Soybean Research Institute,Heilongjiang Academy of AgriculturalSciences,Harbin Heilongjiang 250086;6Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin Heilongjiang 150086)AbstractLongdao 20is a new early maturing rice variety with high quality,stable yield,high head rice rate and strongdisease resistance.Which was bred by Institute of Tillage and Cultivation,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences.It was approved by Heilongjiang Crop Variety Committee in 2015.This paper introduced the breeding process and characteristics of Longdao 20,analyzed the causes of its high quality and high resistance,and summarized its supporting cultivation techniquesincluding sowing at the right time,cultivating strong seedlings;transplanting at the right time,planting properly;using fertilizer and water scientifically;controlling diseases and pests;harvesting at the right time and so on ,in order to providereference for growers.Keywords rice;Longdao 20;breeding process;characteristic;cultivation technique优质水稻品种龙稻20的选育过程及特征特性曹良子1,2,3丁国华2,3王彤彤2,3白良明2,3张凤鸣2,3洛育2夏天舒2姜辉4刘凯4周劲松2,3张静华2王剑5王雪扬6杨光2孙世臣2,3*(1黑龙江省农业科学院博士后工作站,黑龙江哈尔滨150086;2黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江哈尔滨250086;3黑龙江省水稻品质改良与遗传育种工程技术研究中心,黑龙江哈尔滨250086;4东北农业大学,黑龙江哈尔滨250040;5黑龙江省农业科学院大豆研究所,黑龙江哈尔滨250086;6黑龙江省农业科学院,黑龙江哈尔滨150086)现代农业科技2021年第4期农艺学11现代农业科技2021年第4期农艺学随着我国经济的发展,人们的生活水平不断提高,消费者对优质大米的需求也越来越大。