水稻抗稻瘟病育种方法概述
杂交水稻的稻瘟病抗性育种与新品种推广
杂交水稻的稻瘟病抗性育种与新品种推广杂交水稻是一种高产、高效的稻米品种，对于解决全球粮食安全问题起到了重要作用。
然而，水稻瘟病作为水稻的主要病害之一，一直以来给杂交水稻的生产与推广带来了诸多困难。
本文将重点探讨杂交水稻的稻瘟病抗性育种及其新品种推广的相关问题。
一、杂交水稻的稻瘟病抗性育种方法为了提高杂交水稻抗稻瘟病的能力，育种学家们采取了多种方法。
首先是通过基因选育，挑选具有稻瘟病抗性基因的亲本品种进行杂交，以期获得具备更高稻瘟病抗性的杂交后代。
其次是利用遗传工程技术，将来自其他植物具有抗稻瘟病基因的DNA导入杂交水稻中，通过基因转移实现病害抗性的提高。
这些方法可以在短期内显著提高杂交水稻的稻瘟病抗性。
二、杂交水稻新品种的推广策略1. 多中心试验为了保证新品种的广泛推广，需要开展多中心试验。
通过在不同地区、不同环境下的试验，可以评价新品种的稻瘟病抗性及其适应性，确保其在不同区域的产量和稳定性。
这样可以为新品种的推广提供具体的数据和科学依据。
2. 示范田建立示范田是推广新品种的重要方式之一。
在农业主产区，选取一定面积的土地作为示范田，种植稻瘟病抗性的杂交水稻品种，并进行科学的田间管理。
同时，在示范田中设置观摩点，吸引农民和技术人员前来观摩，宣传新品种的优势和种植技术。
3. 农技培训为了帮助农民熟悉和掌握种植新品种的技术，可以组织农技培训。
通过专家讲座、田间指导等形式，向农民传授杂交水稻的种植、管理、防治稻瘟病的技术知识，提高他们对新品种的认知和接受度。
培训还可以与当地的农业合作社、农技站等机构合作，共同为农民提供技术支持和服务。
4. 优惠政策为了吸引农民种植新品种，可以制定一系列的优惠政策。
例如政府可以对种植新品种的农户给予补贴或减免土地租金等形式的支持，从经济上激励农民种植更抗病的新品种。
5. 宣传推广利用宣传媒体如电视、广播、报纸等，宣传新品种的种植效果和经济效益，向广大农民普及杂交水稻抗稻瘟病新品种的知识。
水稻抗稻瘟病育种方法概述
ｌ 杂 交 育 种
杂交育种技术是抗 稻瘟病育种常规的手段 ， 也仍然 是 目前抗病育种主要 的技术之一 。一般单基 因抗
性可 通 过 回交 的方式 育成 抗 病 品种 。将具 有 １个或 ２个显 性抗 病 基 因的非 轮 回亲 本与 各 种农 艺 性状 好 的
轮回亲本杂交， 再将轮 回亲本与子代杂交 ４ 次 ， ～５ 这样既可 以导人抗病基 因又保持了轮 回亲本的优 良性 状 。但 是 ， 多基 因抗性 就 很难 通 过简 单 的 回交育成 多 抗或 广谱 抗 性 的品 种 ， 时应 采用 复 交 的方 法 才 能将 这 抗病基 因全部传给后代。先将一个或多个授体亲本的抗病基因引入一个共 同的品种， 然后从每一个抗病
维普资讯
２ （ ） ３ ～３ ２ ２ ：１ ３
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２０ ０ ６年 ４月
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Ｊ ｕ ￣ ｏ ａ ｗ ｉ ｒｃ ｌ ｒ ｏｍ ｆＧｕ ｎ ｘ Ａｇ ｉｕｔ ｅ ｕ
水 稻 抗 稻 瘟 病 育 种 方 法 概 述
ｗｈｃ ｃｕ ｅ ｒｓｂ ｅ ｄ ｎ ， ｕａ ｉｎ ｂ ｅ ｄｎ ，ｅｌｂ ｅｄ ｎ ｄｍｏｅ ｕａ ｒｅ ｉ ． ｉ ｉ ｌｄ ｄｃｏ ｓ ｒｅ ｉｇ ｍ ｔｔ ｒ ｅ ｉ ｃ ｌ ｒｅ ｉｇ ａ ｌ ｌｒｂ ｅ ｄｎ ｈ ｎ ｏ ｇ ｎ ｃ ｇ
Ｋｅ ｌ ｓ Ｒｉｅ Ｒｅ ｉ ａ ｃ ｏＲｉｅＢ ａ ｔ Ｂｒｅ ｉｇ ｙｗｏ ｄ ｃ ｓｓｎ ｅｔ ｃ ｌ ｔ ｓ ｅｄｎ
的后 代 选择 抗病 的株 系 。其 次 ， 水稻 抗瘟 性 遗传力 因品种 不 同而 有所 差异 ， 因此在 进行 抗 病 育 种时 要 注 意
水稻稻瘟病抗性研究与展望
水稻稻瘟病抗性研究与展望1. 引言1.1 水稻稻瘟病概述水稻稻瘟病，又称水稻纹枯病，是由水稻稻瘟病菌引起的一种重要病害，主要危害水稻的叶片和穗部。
病害初期在叶片上形成圆形或不规则形状的淡黄色病斑，逐渐扩大并褪为浑浊的褐色，最终叶片枯黄枯褐，在严重的情况下可以导致整株水稻倒伏死亡。
水稻稻瘟病造成的产量损失严重，对水稻生产造成了严重的影响。
水稻是我国人民的主粮之一，水稻稻瘟病的发生直接影响了我国的粮食安全。
深入研究水稻稻瘟病的发病机理和抗病机制，寻找高效、快速、可持续的防控措施，对于提高水稻抗病能力，实现我国水稻生产的可持续发展具有重要的意义。
为了更好地防治水稻稻瘟病，我们需要深入了解其病原和危害，探讨水稻的抗病机理，研究有效的防控措施，培育抗病的水稻品种，以期在未来实现水稻产量的稳定增长和农业生产的持续发展。
1.2 研究意义水稻稻瘟病是水稻上常见的一种病害，在潮湿炎热的环境下容易发生，给水稻生产带来了很大的损失。
水稻是我国的主食作物，保障粮食安全是我国农业的首要任务之一，因此研究水稻稻瘟病的抗性对于提高水稻产量、保障粮食安全具有重要的意义。
水稻稻瘟病抗性研究的意义主要体现在以下几个方面：水稻是我国主要的粮食作物之一，提高水稻产量对于保障国家粮食安全以及农民的经济收入都有着重要的意义。
研究水稻稻瘟病抗性可以有效地降低病害造成的损失，提高水稻的产量和质量。
水稻是许多人的主要食物来源，保障水稻的生产安全和供应具有重要的社会意义。
通过研究水稻稻瘟病抗性，可以降低对化学农药的依赖，减少对环境的污染，实现可持续农业发展。
水稻稻瘟病抗性研究的成果可以为其他作物的抗病育种提供经验和借鉴，对于提高我国农作物的整体抗病能力具有重要的指导意义。
2. 正文2.1 水稻稻瘟病病原及危害水稻稻瘟病是水稻上的一种常见病害，由水稻稻瘟病菌引起。
水稻稻瘟病菌属真菌门，病原体主要在稻田土壤或残体中越冬，通过风雨等途径传播至水稻叶片上，引发病害。
优质抗稻瘟病籼型杂交水稻新品种宜香优66的选育
优质抗稻瘟病籼型杂交水稻新品种宜香优66的选育随着人口的增长和城市化进程的不断加快，粮食安全一直是全世界都在关注的问题。
而水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，其产量和质量也受到了广泛的关注。
稻瘟病是水稻上最常见的病害之一，严重影响了水稻的产量和质量。
为了解决这一问题，国内外的农业科学家们一直在进行水稻抗病育种工作。
在这个过程中，中国农业科学院水稻研究所经过多年的努力，成功选育出了优质抗稻瘟病籼型杂交水稻新品种宜香优66。
该品种具有高产、高抗稻瘟病的特点，为我国水稻产业的发展做出了重要贡献。
宜香优66是中国农业科学院水稻研究所通过多年杂交育种和选育工作培育出的优质抗稻瘟病籼型杂交水稻新品种。
宜香优66的选育工作始于20世纪90年代末，经过数十年的不懈努力，最终在2016年获得了国家审定和推广。
该品种具有多项优异特性，被誉为中国水稻新品种的典范之一。
宜香优66具有高产性。
该品种在多个试验田中的产量表现均显著高于对照品种，平均亩产量较高，且稳产性好。
田间试验结果表明，其产量可达到每亩600公斤以上，具有明显的产量优势，极大地提高了水稻的产量和经济效益。
宜香优66具有抗稻瘟病的特性。
稻瘟病是水稻上最为严重的病害之一，严重影响了水稻的产量和质量。
宜香优66对稻瘟病具有较高的抗性，在田间试验中表现出色。
对照组在病害发生高峰期时，病情严重，而宜香优66的患病率和病情指数显著低于对照组，表现出较好的抗病性，有效减少了病害对水稻产量和质量的影响，提高了水稻的品质和市场竞争力。
宜香优66还具有优良的米质特性。
其米粒形状饱满，色泽透亮，米质细腻，口感香甜，深受市场欢迎。
在田间试验和市场推广中，宜香优66米的商品性能好，受到了消费者的一致好评，广受市场欢迎。
宜香优66的选育过程中，中国农业科学院水稻研究所注重了多个关键技术和方法。
利用遗传学和分子生物学方法，对水稻抗稻瘟病的基因进行了深入研究，找到了相关的抗性基因，并利用分子标记辅助育种技术进行了标记。
水稻稻瘟病发病原因和综合防治措施
２ 喷药 不 当 ， 药 后降 雨 ， 药 量 淋失 ， ． ４ 或喷 导致 防效 降 低 ， 菌 穗颈瘟可能会流行 ， 病 根据预测情况及早发出预防警报 ， 组织好预防
传播蔓延得不到控制 。
３综 合防治 稻瘟 病措施 ． 稻瘟 病能 否爆发 流行 成灾 主 要取 决于病 原 菌数 量 ，品种 的抗 的 ， 此品种 的抗性 和气 候条 件是 稻瘟病 爆 发流行 的 决定 因子 ， 因 当
细胞间蔓延摄取养分 。
２发病 的原 因 ．
２ 单 一品种 的大面 积种植 ，引起水 稻稻瘟 病的 病原 菌是 兼性 ２ 小 时— —再 用 药 剂浸 种消 毒— — 再泡 种 （ 计 ７ 小 时 ） 催 ． １ ４ 共 ２ ——
小种专化性寄生菌 ， 不同的生理小种， 对不同品种的致病性不同， 因 芽 。 此水稻品种抗性被分为两种类型： 一个是水平抗性品种 ， 一个是垂 （ ） ５ ｑ温汤浸种 ５ ４用 ６Ｃ 分钟。用 １％ ０ 抗菌剂 １０ 倍液或 ０ ４１ ００ 直抗性品种， 具有水平抗性品种对病原菌的各个生理小种均有抗病 ８％４２ ０ ０ 抗菌剂 ２０ 倍液、 ７％甲基托布津（ ００ 或 ０ 甲基硫菌灵） 可湿性 性， 但抗性不强， 故在选育过程中因病症点状发病而被淘汰， 所以水 粉 剂 １０ 倍 液 浸种 ２天 。 ００ 平抗性品种不易育成， 而具有垂直抗性品种只对—个或几个生理小
和萌 发和侵 入 。当气 温在 ２一３ 度 时 ， Ｏ ０ 田间湿 度在 ９％ ０ 以上 ， 稻株 到 ２ 度时 ， ０ 宜注意检查在村旁 、 树荫和粪底地等处生长旺盛浓绿 体 表保 持一 层水膜 ６ ８ — 小时 ， 况下 ， 病就 容 易发 生 ， 的情 稻瘟 光照 稻株 和 易感 品 种稻 田 ， 发现 病 株 ， 如 或发 病 中心 ， 天气 预报 连续 而
水稻稻瘟病发生原因和防治策略
水稻稻瘟病发生原因和防治策略首先，稻瘟病的发生与病原菌密切相关。
稻瘟病菌主要是通过种子、土壤和残体等途径传播。
因此，合理选择种子无病、无虫、无瘟病菌的种子，可以大大减少病害的发生。
此外，定期对土壤进行消毒处理，能有效降低土壤中病原菌的数量，减少病害的发生。
对残体进行及时清理和深埋，可防止病害菌在残体上繁殖，从而减少次年病害的发生。
其次，病害环境也对稻瘟病的发生起到重要作用。
稻瘟病喜欢潮湿多雨、高温多湿的气候条件，因此，在种植水稻的时候，要尽量选择合适的生态环境，避免水稻生长过旺盛，积极排淤控水，及时疏浚渠道，保持良好的水田排水条件。
在高温多湿的季节，可以及时采取适度的灌水降温措施，减少发病风险。
此外，水稻品种的选择也是防治稻瘟病的重要措施之一、一般来说，选用抗稻瘟病的水稻品种能够有效地降低发病风险。
现如今，育种工作已经研发出了许多抗稻瘟病的水稻品种，如台湾75号、京稻8号和恢恢两优等。
选择这些抗稻瘟病的品种进行种植，可以有效地降低发病率。
另外，合理使用化学药剂也是防治稻瘟病的一种方法。
常用的药剂有联苯菊酯、三环唑和苯甲酰甲氧酸等。
在发生稻瘟病的严重情况下，可以及时使用这些化学药剂，进行喷洒处理，以阻止病害的继续发展。
但是需要注意的是，化学药剂的使用应遵循安全用药、科学用药原则，避免过度使用和滥用药剂，以避免对环境和人类健康带来潜在的危害。
同时，加强田间管理措施也是防治稻瘟病的重要方法之一、及时降低高密度播种，增强通风透光，减轻湿度；调整土壤肥力，适度施肥，以提高植物免疫力；灌水时避免叶面湿润，减少病菌的繁殖和传播；进行田间防病监测，密切观察病害的发展状况，及时发现病害发生的早期迹象，尽早采取相应的防治措施。
综上所述，水稻稻瘟病的发生主要与病原菌、病害环境和水稻品种等因素有关。
要控制水稻稻瘟病的发生，我们可以从选择无病种子、土壤消毒、清理残体、改善生态环境、选择抗病品种、合理使用化学药剂以及加强田间管理等方面入手。
水稻稻瘟病菌侵染机理及综合防治技术
水稻稻瘟病菌侵染机理及综合防治技术水稻稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的一种寄生性真菌病害，对水稻生长和产量造成严重影响。
稻瘟病菌的侵染机理包括侵染结构形成和病原菌的侵入。
稻瘟病菌的侵染过程主要包括五个阶段：萌发、侵入、扩展、蔓延和分化。
病原菌的分生孢子在湿润环境下发芽形成萌发管。
然后，萌发管逐渐穿透稻叶表皮并侵入叶片内部。
一旦进入叶片，病原菌会分化出很多的侵染结构，这包括肉眼可见的病斑（即黑点）和显微镜下可见的侵染孔、菌丝和侵染指令器。
侵染结构在稻瘟病的病原凉白油产生过程中起到了重要作用。
稻瘟病菌通过侵染结构的形成和侵入叶片内部使得菌丝可以快速扩展，然后蔓延到其他叶片并形成新的感染病斑。
在此过程中，病原菌还会释放一些毒素，如蛋白质分泌物（AVR蛋白）等，来抑制宿主植物的免疫系统。
稻瘟病菌的分泌物可以抑制植物的防御反应，使得病原菌更容易侵染植物细胞并形成病斑。
为了控制稻瘟病的传播，需要采取综合的防治技术。
采用抗病品种是一种重要的防治措施。
通过育种选育出具有抗病性的水稻品种，可以减少病原菌的侵染和传播。
合理的田间管理也是防治稻瘟病的关键。
包括合理的施肥、灌溉和间套作物等，可以提高植株的免疫力，减少病害发生的可能性。
喷洒药剂也是一种常用的防治方法。
三环唑、吡咯酮和吸收菌腈等化学药剂可以有效抑制稻瘟病的发生。
由于药剂使用过量会导致病菌出现抗药性，因此合理使用药剂并遵循剂量和频次是十分重要的。
生物防治也是防治稻瘟病的一种有效手段。
利用具有拮抗作用的微生物来控制稻瘟病的发生，如拮抗菌和溶解菌等。
这些微生物可以通过抑制病原菌的生长和侵染，来减少病害的发生。
稻瘟病在水稻中的遗传规律及稻种选育
稻瘟病在水稻中的遗传规律及稻种选育水稻是世界上最重要的粮食作物之一，而稻瘟病则是水稻生产中比较常见的病害之一。
稻瘟病不仅能导致大量的产量损失，而且能影响水稻的品质，因此对于稻种选育来说，稻瘟病是一个非常重要的研究对象。
在本文中，我们将探讨稻瘟病在水稻中的遗传规律及其在稻种选育中的应用。
一、稻瘟病的遗传规律稻瘟病是由稻瘟病菌引起的一种病害。
稻瘟病菌侵染水稻时，会在水稻叶片上形成一些小斑点，这些小斑点会逐渐扩大，直到整个叶片变黄萎蔫。
稻瘟病的发生和发展与水稻的抗病性有关，而水稻的抗病性则与其基因组中的一些特定基因有关。
在水稻中，对稻瘟病的抗性有两种遗传方式：单基因遗传和多基因遗传。
单基因遗传的抗性又称为主效遗传，是由单个支配基因所控制的，具有绝对优势。
而多基因遗传的抗性则是由多个影响基因共同作用而实现的，具有相对优势。
目前，在水稻中已经鉴定出多个对稻瘟病具有抗性的基因，包括 Pi-1、Pi-2、Pi-3、Pi-4、Piz、Pik、Pia、Pib等等。
其中，Pi-1、Pi-2、Pi-3和Pik等基因是单基因遗传的抗性基因，而Pib和Piz等基因则是多基因遗传的抗性基因。
二、稻种选育中稻瘟病的应用稻瘟病是影响水稻产量和品质的重要因素之一，因此在稻种选育中，对于稻瘟病的抗性具有很高的要求。
在实际的育种过程中，可以通过人工杂交和分子标记辅助选育等方法来实现对稻瘟病抗性的筛选与选育。
人工杂交是目前常用的一种选择稻瘟病抗性的育种方法。
在进行人工杂交过程中，可以根据家系间的抗病性状来选择亲本，以获得对稻瘟病具有高度抗性的后代。
此外，还可以从广泛的家系中选取低抗性的品种，与高抗性品种进行杂交，以增强新品种的稻瘟病抗性。
除了传统的人工杂交方法外，分子标记辅助选育也是一个快速、准确选择抗病品种的方法。
利用分子标记技术，可以实现对抗病基因的鉴定和筛选，从而获得具有稻瘟病抗性的新品种。
此外，分子标记还可以用来鉴定和筛选其他重要性状，如植株高度、耐旱性等等。
水稻稻瘟病防治方法
水稻稻瘟病防治方法1. 病害简介水稻稻瘟病（也称稻瘟病）是一种常见且严重的水稻病害，由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起。
该病害主要侵害水稻的叶片、茎秆和穗部，严重影响水稻的产量和质量。
稻瘟病通常在潮湿和温暖的环境下发生蔓延，密植和缺肥也会加重病害的程度。
2. 预防措施2.1 良种选择选用具有抗病性的优良水稻品种是预防稻瘟病的重要措施之一。
抗病品种具有较高的抗病能力，能够抵御稻瘟病菌的侵染并减轻病害损失。
因此，根据当地的病害流行情况，选择抗病性好、适应性强的水稻品种进行种植。
2.2 种植布局合理的种植布局能够减少病害的传播和发生。
种植时，应根据当地气候条件和病害的传播方式，合理安排水稻田的间距和间隔。
适当的间距和间隔可以降低病菌传播的风险，减少病害发生的可能性。
2.3 田间管理2.3.1 灌水管理稻瘟病菌生长繁殖需要湿润的环境，因此，合理的灌水管理是预防稻瘟病的重要措施之一。
保持田间适度的湿度，避免积水，可以减少稻瘟病菌的繁殖和传播。
2.3.2 肥料管理适度的施肥可以增强水稻对病害的抵抗力。
合理施用有机肥料和化肥，调节土壤肥力平衡，提高水稻的养分吸收能力和抗病能力。
同时，注意避免过量施肥，以免造成病害发生的机会。
2.3.3 杂草管理及时、有效地控制杂草也是防治水稻稻瘟病的重要措施之一。
杂草为稻瘟病菌提供了良好的生长环境，容易成为病害的源头和传播媒介。
定期除草、清理田间杂草，可以减少病害的发生和传播。
2.4 病害监测定期进行病害监测是防治水稻稻瘟病的重要手段之一。
在病害流行季节和孕穗期间，及时巡视田间，观察病害发生的程度和范围。
一旦发现病害，及时采取控制措施，避免病害的进一步蔓延。
3. 防治方法3.1 生物防治生物防治是一种环保、有效的防治水稻稻瘟病的方法。
通过利用植物本身抗病特性或利用其他生物控制稻瘟病的病原菌，可以有效控制病害的发生和传播。
例如，利用植物提取物、生防菌、寄生菌等进行喷施或处理，可以抑制稻瘟病菌的生长和繁殖。
水稻稻瘟病的田间实验计划书
水稻稻瘟病的田间实验计划书
1、育种目标的调研与制定
稻瘟病是水稻重要病害之一，可引起大幅度减产，严重时减产―40%~50%，甚至颗粒无收。
世界各稻区均匀发生。
本病在各地均有发生，其中以叶部、节部发生为多，发生后可造成不同程度减产，尤其穗颈瘟或节瘟发生早而重，可造成白穗以致绝产。
近年来，广东稻瘟病年发生面积不少于50万亩，而且出现逐年增加趋势，局部大爆发并不少见，目前，稻瘟病可能发生在省域内的任何年头、任何季节。
本次实验目的是让高感水稻品种武优―360通过杂交育种的方法升级其抗性。
2、种质资源的调查
东农419，东北农业大学农学院以秋光为母本，（庄内32x东农363）为父本复交后代系谱法选择育成，原代号东农9103。
粳稻，生育日数130-132天，需活动积温2481℃。
株高88.5厘米，主茎叶12片，穗长15.8厘米，每穗粒数87.2粒，不实率6.8%。
千粒重25.9克。
颖色淡黄、无芒、穗尖无色，叶色淡绿，分孽性强。
抗稻瘟病性强，抗倒伏。
糙米率80.4%，精米率72.3%，整精米率67.4%，垩白米率2.0%，垩白度0.1%，碱消值7级，胶稠度60毫米，直链淀粉16.6%，蛋白质含量8.12%。
米粒透明，腹白少，外观品质优良。
可以作为抗水稻稻瘟病的品种。
3、育种方法
本次计划选用回交育种，以武优360为受体亲本(父本)，分别以东农419，川优727，新稻25为供体亲本（母本)。
由于大部分抗水稻白叶枯病基因为显性
基因，因此以﹑武优360为轮回亲本，连续回交4次，再自交1次，淘汰感病品种，得到的后代再自交1次，最后选出纯合抗病的植株。
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基金项目:广西农科院发展基金(2003003)、广西科学基金/外引水稻抗稻瘟病鉴定及育种中间材料创新0项目资助。
作者简介:颜 群,女,1977年生,广西隆安人,助研,主要从事稻瘟病研究。
水稻抗稻瘟病育种方法概述颜 群 高汉亮(广西农业科学院植物保护研究所 南宁 530007)摘要 本文综述了抗稻瘟病育种的各种技术,主要包括杂交育种、诱变育种、细胞育种和分子育种。
关键词 水稻 抗稻瘟病 育种Su mmary on Methods of Breeding Rice Resistant to Rice BlastYan Qun ,Gao H an-liang(Plant Protection Institute,GuangXi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007)Abstracts In this paper,the techniques on breeding rice resistant to rice blast w ere introduced,w hich included crossbreeding ,mutation breeding ,cell breeding and molecular breeding 1Key words Rice Resistance to Rice Blast Breeding由子囊菌M agnaporthe grisea(Hebert)Barr[无性世代为Pyricularia g risea(Cooke)Sacc 1]引起的稻瘟病是广泛发生在世界各稻区的最重要水稻病害之一。
在我国南北稻区每年均有不同程度的发生,流行年份重病地区一般减产10%~20%,重的达40%~50%,局部田块甚至颗粒无收。
据估计,在1975~1990年的16年间由稻瘟病引起的全球稻谷损失高达1157亿t,年平均1千万t 左右[1]。
实践证明,防治稻瘟病最经济有效的措施是选育和利用抗病品种。
长期以来的抗稻瘟病育种研究主要是利用筛选出的抗源对已有的品种进行改良或作为亲本进行杂交配组,从中选育抗病新品种。
但由于稻瘟病菌生理小种复杂多变,而这种常规的育种方法既受到水稻自身抗性资源的限制又费时费力,因而所培育的抗病品种远远不能满足生产需求。
近年来,分子生物学及基因工程技术的发展为水稻抗稻瘟病育种开辟了新的途径。
本文对水稻抗稻瘟病的育种方法进行了简要综述。
1 杂交育种杂交育种技术是抗稻瘟病育种常规的手段,也仍然是目前抗病育种主要的技术之一。
一般单基因抗性可通过回交的方式育成抗病品种。
将具有1个或2个显性抗病基因的非轮回亲本与各种农艺性状好的轮回亲本杂交,再将轮回亲本与子代杂交4~5次,这样既可以导入抗病基因又保持了轮回亲本的优良性状。
但是,多基因抗性就很难通过简单的回交育成多抗或广谱抗性的品种,这时应采用复交的方法才能将抗病基因全部传给后代。
先将一个或多个授体亲本的抗病基因引入一个共同的品种,然后从每一个抗病的后代选择抗病的株系。
其次,水稻抗瘟性遗传力因品种不同而有所差异,因此在进行抗病育种时要注意选用稻瘟病抗性传递力强的亲本,同时还要选择各种农艺性状适合本地特点的杂交亲本进行配组,才能较容易获得各种性状好的后代。
2 诱变育种诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株,进而培育成新的品种或种质的育种方法。
它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现22(2):31~33Vol 122,No 12广 西 农 学 报Journal of Guang xi Agriculture 2006年4月April,200632广西农学报2006年代育种技术。
诱发突变的物理因素主要指某些射线,如C射线、X射线、B射线和中子流等;化学诱变剂主要指某些烷化剂,碱基类似物,抗生素等化学药物。
这些物理、化学因素能引起植物的分子结构发生变化,细胞内生物化学过程发生改变,从而导致细胞器的结构及其组成发生深刻变化,包括染色体畸变和基因突变。
诱变育种具有如下特点:11提高突变频率,扩大变异谱。
辐射诱变可使变异频率较自然变异(一般是万分之几至十万分之几)提高100-1000倍,这就为选择提供了丰富的材料。
同时变异的类型多、范围广(有形态变异、结构变异、生理生化变异等)。
21适于进行个别性状的改良。
许多优良品种,只是个别性状存在缺陷。
在杂交育种时,基因会发生分离和重组,有时会引起优良性状组合的解体。
另一方面,由于基因间的连锁关系,可能引起优良性状夹带不良性状。
诱变处理可产生点突变,可改变品种的个别不良性状。
31育种程序简单、速度快。
41诱变产生的突变多为劣变,有利变异很少,变异的方向和性质很难进行有效的预测和控制。
近些年发展起来的空间诱变育种技术又叫航天育种技术,它是利用返回式卫星、航天飞船或高空气球将植物、农作物种子带到太空,利用太空特殊的环境(空间宇宙射线、微重力、高真空、重粒子、交变磁场等因素)对植物、农作物种子的诱变作用产生变异,再返回地面选育新种质、新材料、培育新品种的作物育种新技术。
航天育种家们初步认为该技术具有变异多、变幅大、稳定快等特点,是培育抗病、高产农作物新品种、新种质资源的新途径。
自1987年以来,我国利用返回式卫星搭载种子,在地面上选育出一批高产、优质的农作物新品种和新的种质资源。
在水稻航天诱变育种上尤为突出,已育成8个抗病高产优质的水稻新品种(组合)并通过省级品种审定委员会审定。
这些品种有赣早籼47号、航育1号、华航1号、宇航2号和Ò优航1号。
此外,广西大学农学院通过航天育种选育出3个籼稻杂交组合,1994年通过省级品种审定[2]。
3细胞育种311花药培养利用花药培养技术是快速培育抗病新品种的一种有效途径,已被成功地应用于植物的育种实践。
与常规育种相比,花药培养除了能够缩短育种年限外,还具有以下优点:单倍体的自然加倍使两被体一次纯合化,后代系统遗传性状迅速稳定,有利于抗病类型与感病类型的鉴定与选拔,提高了选择效率;花培育种能使各种配子类型在植株水平较充分地显现出来,避免显性基因为隐性基因的上位性作用,使隐性基因控制的性状显示出来;花培育种出现纯合的抗病基因型的概率为112%,大大高于常规育种的概率;花培育种后代选择的群体(或系统)大小是常规育种的1/5~1/2。
但是,利用花药培养技术筛选抗性突变体的后代,筛选鉴定的工作量较大。
此外,花药培养的药源一般来自选择的个体,而不是群体。
如以双抗个体为药源,花培后代出现纯合的抗病基因型的亲本基因组间发生重组的机会少于自交的重组机会,如果抗病基因与不良性状基因连锁,抗病基因型出现的机率将降低,此时可采用花药培养的聚合育种法来打破不良连锁,以累积多个亲本的优良基因[3]。
312细胞融合用6射线或C射线处理具有抗病基因的异源生物质体,使其核DNA的一部分或大部分失活,然后与健全的原生质体融合,再从分化的植株当中选择具有抗病基因的个体,通过回交获得抗病品种。
细胞融合是获得体细胞杂种的一种新技术,克服了远源有性杂交的困难,扩大了利用种质资源的范围,开创了由远源植物导入抗病基因的途径。
但该方法有一定的盲目性,适合于转移多基因控制的抗病性[4]。
313稻瘟病粗毒素胁迫培养利用稻瘟病菌产生的毒素或其他类似物筛选植物的抗病突变体(或变异体)是人工创造新抗源、改良品种抗性的一种新途径。
采用粗毒素胁迫法获得抗病变异体是一种选择机率高、目的性强的育种手段。
稻瘟病菌粗毒素是稻瘟病菌生长过程中产生的有生物毒性的代谢产物,它能破坏寄主叶片的表皮组织,引起维管束系统的细胞坏死或失去功能,阻碍水稻呼吸系统,导致水稻不能正常发育。
利用粗毒素作为选择剂,可杀死或淘汰敏感细胞,抗性较强的细胞得以保留。
在继代过程中,逐步提高粗毒素浓度,可提高抗性细胞变异的频率,降低生理适应型变异体的发生频率。
适时和适量增加毒素浓度是抗病筛选的关键,毒素浓度过高得不到或得到极少的再生植株,浓度过低则不易选出抗性材料。
同时,细胞筛选还应与田间抗性相结合,才能使细胞筛选在获得目标性状的同时不失去它的优良性状[5]。
4 分子育种所谓分子育种,指的是在经典遗传学和现代分子生物学、分子遗传学理论指导下,将现代生物技术手段整和于经典遗传育种方法中,结合表现型和基因型筛选,培育优良新品种。
目前,抗稻瘟病分子育种主要包括分子标记辅助选择和基因工程育种。
411 分子标记辅助育种传统的抗病育种主要通过抗性鉴定与植株表型选择来进行。
这种方法不仅需要育种家具有丰富的育种经验,同时也有很多限制因素,如稻瘟病发病的环境条件不易控制,稻瘟病菌生理小种的稳定性很难把握和育种周期长等。
利用分子标记辅助选择,可通过分析与目标性状基因紧密连锁的分子标记来判断基因的存在与否1因分子标记不受基因表达时间,显隐性关系和环境条件及稻瘟病生理小种的影响,故可在早期进行选择,甚至在播种前用不含胚的半粒种(含胚的半粒用于播种)借助分子标记进行选择。
分子标记辅助选择不仅减少了选择的盲目性,而且缩短了育种年限,大大提高了选择效率。
同时分子标记辅助选择育种可以实现多种基因的累加,培育出多抗或广谱的种质或品种。
国际水稻所已通过分子标记辅助选择将4种不同的抗稻瘟病基因累加到同一水稻品种,获得了广谱抗稻瘟病材料。
我国水稻分子标记辅助选择的育种应用则已开展多年,育成品种已开始在生产上应用。
四川农业大学应用分子标记育种技术将抗稻瘟病基因[Pi-d(t)、Pi-d(t)2]和抗白叶枯病基因(Xa4、Xa21)分别导入不育系和恢复系,获得大量优质抗病保持系和不育系50个,并获得兼抗稻瘟病和白叶枯病的高产杂交水稻新组合8个,其中6个进入区试,推广面积90万亩。
412 抗稻瘟病基因工程育种该技术是通过化学或生物的方法提取抗稻瘟病基因,经剪裁和拼接等加工改造后,借助载体或化学物质导入受体细胞,抗病基因插入受体细胞之后能在受体细胞中表达且稳定遗传。
抗稻瘟病基因包括水稻自身的抗病基因和与防卫反应有关的基因。
目前来源于水稻的两个抗稻瘟病基因(Pi-b 和Pi-ta)已被克隆。
植物抗病基因产物本身不具有抑菌功能,它只是通过激活防卫反应来起抗病作用。
研究表明,通过直接导入防卫反应基因就可以提高植株的抗病能力,因此这类基因常用于植物广谱抗真菌基因工程。
目前,此类基因主要有:几丁质酶基因、B -1,3葡聚糖酶基因、核糖体失活蛋白基因、葡萄糖氧化酶基因和防卫素基因。
已有大量的研究证实这些基因转入水稻后,转基因后代对稻瘟病都表现明显的抗性。
此外,来源于非植物体的杀菌肽能够破坏病原菌细胞膜的完整性,经基因修饰后导入水稻也可提高其抗瘟性[6]。