抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合的选育方法技术

本发明专利技术涉及一种抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合的选育方法，属于作物遗传育种技术领域。该方法涉及到通过分子标记辅助选择技术(MAS)，结合主要农艺性状选择，将广谱、持久抗稻瘟病基因Pigm导入两系不育系，选育出新的抗稻瘟病两系不育系，并利用育成的抗稻瘟病两系不育系与强优势、优质恢复系配组，选育出抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合，提高杂种一代的稻瘟病抗性，使其满足当前水稻生产的需求。

【技术实现步骤摘要】
抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合的选育方法
本专利技术提供一种抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合的选育方法，属于作物遗传育种

技术介绍
水稻是我国乃至世界主要粮食作物之一，高产、优质、抗病是水稻重要的育种目标。两系杂交水稻作为提高水稻产量和品质的一种有效途径，被广泛应用和推广，为粮食安全生产作出了巨大贡献，但近期由于推广品种不抗稻瘟病或抗性退化，限制了在生产上的应用。因此，迫切需要提高两系杂交水稻的稻瘟病抗性，满足水稻生产的需求。由稻瘟病菌(Magnaportheoryzae)引起的稻瘟病是威胁世界水稻安全生产的最主要真菌类病害之一，全球每年由稻瘟病引起的稻谷减产达10％-30％。近40年来，由于亲本遗传基础狭窄和高致病性稻瘟病菌的多样性，稻瘟病已成为杂交水稻生产面临的主要问题，而近年来稻瘟病在西南、长江中下游和东北等稻作区持续大爆发，更是给我国水稻安全生产带来了巨大隐患。利用抗性基因、培育抗病品种则是防治此类病害最为经济有效的方法。有关稻瘟病抗性的遗传分析、基因定位和克隆等相关研究，已有较多开展。自上世纪60年代Yamasaki和Kiyosawa(1966)首先报道了3个独立遗传的稻瘟病抗性基因Pia、Pii和Pik以来，截止目前，至少报道了73个位点的88个主效抗性基因，其中27个被克隆(中国国家水稻基因数据库，http://www.ricedata.cn/gene；Maet)。Pigm是从中国持久抗稻瘟病品种谷梅4号中鉴定的一个新的广谱稻瘟病抗性基因，比公认的广谱抗稻瘟病基因Pi1、Pi2、Pi3的抗谱更广，对收集自不同地区和国家的30个强致病菌株中的29个表现高抗或免疫被，其被定位于水稻第6号染色体上70kb区间内，定位及等位性测验结果显示与Pi2、Pi-9、Pi-z、Pi-zt等互为连锁或等位。在现代育种中，分子标记辅助选择(MAS)已经成为培育抗病品种的一种主要途径，特别是利用已经克隆的抗病基因，能增加选择的可靠性、减轻育种工作量和育种成本。本专利技术通过分子标记辅助选择(MAS)技术，综合农艺性状选择，将广谱、持久抗稻瘟病基因Pigm导入两系不育系隆科638S，选育出新的抗稻瘟病两系不育系扬籼6S，进而配置出抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻新组合，对解决水稻生产上稻瘟病危害具有重要的实际应用价值。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种抗稻瘟病两系不育系的选育方法。本专利技术的另一目的是提供抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合的选育方法。本专利技术的目的可通过以下技术方案实现：一种抗稻瘟病两系不育系的选育方法，包括以下步骤：1)以综合农艺性状优良、配合力好，但不抗稻瘟病抗性的两系不育系亲本一作抗稻瘟病受体亲本，以含抗稻瘟病基因Pigm的育种中间材料亲本二抗稻瘟病基因供体亲本杂交，种植杂种一代F1，再以亲本一作轮回亲本，回交一代，收获BC1F1种子；2)种植BC1F1群体，通过分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm，同时考察主要农艺性状，选择主要农艺性状像轮回亲本、且含抗稻瘟病基因Pigm的不育单株，割茬再生，收获BC1F2种子，建立株系；3)冬季在海南种植BC1F2，继续通过分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm，春季考察主要农艺性状，选择含抗稻瘟病基因Pigm、农艺性状像轮回亲本的优良可育单株，收获BC1F3种子，建立株系；4)正季在扬州种植BC1F3，以亲本一作对照，综合MAS检测结果、主要农艺性状，系谱选育，中选不育单株，割茬再生，收获BC1F4种子，继续建立株系；5)逐代进行分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm、选择主要农艺性状像亲本一的单株，重复步骤3)、4)，直至BC1F7，在该世代对株系进行分期播种，鉴定育性、主要农艺性状；同时利用从稻瘟病重发病区田间采集自然感染稻瘟病的水稻病穗，培养病菌，选用代表性强毒力单孢菌株，扩大培养后洗脱稻瘟菌孢子，调节浓度至2×105个·mL-1，作为鉴定所用的接种体，分别对稳定的BC1F7株系进行苗瘟、穗瘟稻瘟病抗性鉴定；综合育性、主要农艺性状、稻瘟病抗性鉴定结果，选择符合育种目标的稳定株系，割茬再生，育成新的抗稻瘟病两系不育系。所述的亲本一优选隆科639S；亲本二优选抗扬稻6号；所述的抗扬稻6号通过以下方法选育得到：以扬稻6号作母本，以谷梅4号作父本杂交，再以扬稻6号作轮回亲本，回交3代，然后自交4代，从BC1F1代开始，整个培育过程利用分子标记InDel587检测谷梅4号含有的抗稻瘟病基因Pigm，直至BC3F5代，选择目标稻瘟病抗性基因纯合、且其他农艺性状及产量表现与扬稻6号基本一致的株系，获得抗稻瘟病高粒重两系杂交籼稻恢复系抗扬稻6号；抗扬稻6号产量水平及产量构成因子与对照扬稻6号相当，千粒重均稳定在30.5克以上；苗瘟和穗瘟的人工接种鉴定，连续三年在福建建阳、江西井冈山、安徽黄山等稻瘟病常年重发区稻瘟病鉴定，扬稻6号表现抗稻瘟病，显著优于扬稻6号。所述的选育方法还优选包括步骤6)：在海南扩繁新的抗稻瘟病两系不育系(BC1F8)种子，同时，以其作母本，以不同恢复系作父本，配置杂交组合，鉴定育成的抗稻瘟病两系不育系的配组优势。步骤1)中优选以亲本一为母本、以亲本二为父本进行杂交；步骤2)中，以亲本一作母本，以F1代作父本回交，且只回交一代。步骤5)中优选利用从稻瘟病重发病区田间采集自然感染稻瘟病的水稻病穗，培养病菌，选用代表性强毒力单孢菌株，扩大培养后洗脱稻瘟菌孢子，调节浓度至2×105个·mL-1，作为鉴定稻瘟病抗性鉴定所用的接种体。按照本专利技术所述方法育成的抗稻瘟病育成的两系不育系优选扬籼6S，其特征特性为：属中籼型温敏两用核不育系；植株整齐一致，叶鞘无色，叶片绿色，柱头和稃尖无色；江苏春播，播始历期102天，全生育天数138天，株高91cm，主茎叶片数15-16张；分蘖力较强，成穗率较高，平均单株有效穗8-9个，穗长23cm，平均每穗颖花数160粒，穗包颈粒率15％，千粒重25克；花药瘦小，花粉败育彻底、以无花粉型为主，不育度100％，不育株率100％，育性转换的起点温度在23℃以下，不育性稳定。柱头总外露率75％以上，其中双边外露率45％以上，柱头大，活力强；午前花率85％以上，异交结实率50％；抗性：中抗白叶枯病，稻瘟病综合指数3.2，中抗稻瘟病；米质：出糙率79.0％，整精米率65.1％，长宽比3.1，垩白粒率21.0％，垩白度2.9％，透明度2级，胶稠度81毫米，直链淀粉含量12.9％；可繁性较好，南繁亩产265公斤；制种产量高，与恢复系扬恢1512制种，平均亩产均在200公斤以上；配组优势强，与不同恢复系配组，产量优势明显且抗稻瘟病。一种抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻组合的选育方法，包括在育成抗稻瘟病两系不育系的基础上，以强优势、优质恢复系作父本配置杂交组合，杂种后代在保证产量较丰两优4号增产的前提下，孕穗期鉴定杂交组合的穗瘟抗性，同时结合稻瘟病病圃抗性鉴定结果，综合评价配置的杂交组合的稻瘟病抗性；收获所有杂交组合杂种后代的稻谷，参照国家《优质稻谷》标准，检测所有杂交组合的稻米品质，获得抗稻瘟病优质高产两系杂交籼稻新组合。所述的抗稻瘟病两系不育系优选通过上述的方法选育得到；进一步优选扬籼6S。所述的强优势、优质恢复系优选扬恢1512。按照本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗稻瘟病两系不育系的选育方法，其特征在于，包括：1)以综合农艺性状优良、配合力好，但不抗稻瘟病抗性的两系不育系亲本一作抗稻瘟病基因受体亲本，以含抗稻瘟病基因Pigm的育种中间材料亲本二作抗稻瘟病基因供体亲本杂交，种植杂种一代F1，再以亲本一作轮回亲本，回交一代，收获BC1F1种子；2)种植BC1F1群体，通过分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm，同时考察主要农艺性状，选择主要农艺性状像轮回亲本、且含抗稻瘟病基因Pigm的不育单株，割茬再生，收获BC1F2种子，建立株系；3)冬季在海南种植BC1F2，继续通过分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm，春季考察主要农艺性状，选择含抗稻瘟病基因Pigm、农艺性状像亲本一的优良可育单株，收获BC1F3种子，建立株系；4)正季在扬州种植BC1F3，以亲本一作对照，综合MAS检测结果、考察主要农艺性状，系谱选育，中选不育单株，割茬再生，收获BC1F4种子，继续建立株系；5)逐代进行分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm、选择主要农艺性状像亲本一的单株，重复步骤3)、4)，直至BC1F7，在该世代对株系进行分期播种，鉴定育性、主要农艺性状；同时分别对稳定的BC1F7株系进行苗瘟、穗瘟稻瘟病抗性鉴定；综合育性、主要农艺性状、稻瘟病抗性鉴定结果，选择符合育种目标的稳定株系，割茬再生，育成新的抗稻瘟病两系不育系。...

【技术特征摘要】
1.一种抗稻瘟病两系不育系的选育方法，其特征在于，包括：1)以综合农艺性状优良、配合力好，但不抗稻瘟病抗性的两系不育系亲本一作抗稻瘟病基因受体亲本，以含抗稻瘟病基因Pigm的育种中间材料亲本二作抗稻瘟病基因供体亲本杂交，种植杂种一代F1，再以亲本一作轮回亲本，回交一代，收获BC1F1种子；2)种植BC1F1群体，通过分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm，同时考察主要农艺性状，选择主要农艺性状像轮回亲本、且含抗稻瘟病基因Pigm的不育单株，割茬再生，收获BC1F2种子，建立株系；3)冬季在海南种植BC1F2，继续通过分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm，春季考察主要农艺性状，选择含抗稻瘟病基因Pigm、农艺性状像亲本一的优良可育单株，收获BC1F3种子，建立株系；4)正季在扬州种植BC1F3，以亲本一作对照，综合MAS检测结果、考察主要农艺性状，系谱选育，中选不育单株，割茬再生，收获BC1F4种子，继续建立株系；5)逐代进行分子标记检测抗稻瘟病基因Pigm、选择主要农艺性状像亲本一的单株，重复步骤3)、4)，直至BC1F7，在该世代对株系进行分期播种，鉴定育性、主要农艺性状；同时分别对稳定的BC1F7株系进行苗瘟、穗瘟稻瘟病抗性鉴定；综合育性、主要农艺性状、稻瘟病抗性鉴定结果，选择符合育种目标的稳定株系，割茬再生，育成新的抗稻瘟病两系不育系。2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于所述的亲本一为隆科639S；亲本二为抗扬稻6号；所述的抗扬稻6号通过以下方法选育得到：以扬稻6号作母本，以谷梅4号作父本杂交，再以扬稻6号作轮回亲本，回交3代，然后自交4代，从BC1F1代开始，整个培育过程利用分子标记InDel587检测谷梅4号含有的抗稻瘟病基因Pigm，直至BC3F5代，选择目标稻瘟病抗性基因纯合、且其他农艺性状及产量表现与扬稻6号基本一致的株系，获得抗稻瘟病高粒重两系杂交籼稻恢复系抗扬稻6号；抗扬稻6号产量水平及产量构成因子与对照扬稻6号相当，千粒重均稳定在30.5克以上；苗瘟和穗瘟的人工接种鉴定，连续三年在福建建阳、江西井冈山、安徽黄山等稻瘟病常年重发区稻瘟病鉴定，扬稻6号表现抗稻瘟病，显著优于扬稻6号。3.根据权利要求1或2所述的选育方法，其特征在于所述的选育方法还包括步骤6)：在海南扩繁新的抗稻瘟病两系不育系(BC1F8)种子，同时，以其作母本，以不同恢复系作父本，配置杂交组合，鉴定育成的抗稻瘟病两系不育系的配组优势。4.根据权利要求1或2所述的选育方法，其特征在于步骤1)中，以亲本一为母本、以亲本二为父本进行杂交；步骤2)中，以亲本一作母本，以F1代作父本回交，且只回交一代。5.根据权利要求1或2所述的选育方法，其特征在于：步骤5)中，利用从稻瘟病重发病区田间采集自然感染稻瘟病的水稻病穗，培养病菌，选用代表性强毒力单孢菌株，扩大培养后洗脱稻瘟菌孢子，调节浓度至2×105个·mL-1，作为鉴定稻瘟病抗性鉴定所用的接种体。6.根据权利要求1或2所述的选育方法，其特征在于，根据权利要求1或2所述方法育成的抗稻瘟病育成的两系不育系为扬籼6S，其特征特性为：属...

【专利技术属性】
技术研发人员：李育红，李爱宏，肖宁，吴云雨，戴正元，刘广青，潘存红，周长海，余玲，黄年生，张小祥，季红娟，王闯，王志平，吴诗清，李响，
申请(专利权)人：江苏里下河地区农业科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32