[发明专利]一种一级优质长重粒、广谱抗稻瘟病常恢兼用型水稻恢复系的分子育种方法

说明书

本发明公开了一种一级优质长重粒、广谱抗稻瘟病常恢兼用型水稻恢复系的分子育种方法，属于作物遗传育种技术领域。该方法以低直链淀粉含量、抗稻瘟病(Pi2、Pib、Pita、pi55(t))、综合农艺性状优良、不具恢复力的籼型优质常规稻粤晶丝苗2号作母本，以长重粒、低直链淀粉含量、抗稻瘟病(Pi5、Pita)、优势强、配合力好的籼稻恢复系蜀恢527作为父本，杂交，利用分子标记对遗传分离群体单株中的恢复基因Rf3、Rf4、抗稻瘟病基因Pi2、Pi5、Pita、Pib、pi55(t)进行选择，综合稻瘟病抗性鉴定结果、外观品质鉴定结果和农艺性状选择，选育出新的优质长重粒、广谱抗稻瘟病常恢兼用型水稻恢复系。

技术领域

本发明属于作物遗传育种技术领域，尤其涉及一种一级优质长重粒、广谱抗稻瘟病常恢兼用型水稻恢复系的分子育种方法。

背景技术

水稻是世界主要粮食作物之一，我国60％以上的人口以稻米为主食，水稻消费占到世界总量的30％以上。70年代末杂交水稻育种(杂种优势利用)和90年代的超级稻育种，使水稻单产提高20％以上，目前水稻产量已基本满足人们生活的需求。但随着生活水平和生活质量的不断提高，人们对优质米的需求日益增强；同时由于病虫害常年频繁发生，生产上急需大量推广抗病虫水稻品种。过去杂交水稻育种追求高产，现如今杂交水稻的育种目标是高产、优质和抗病，但如何协调发展是杂交水稻育种面临的重大挑战。

常恢兼用型水稻恢复系指该恢复系既能做优质常规稻品种使用，又能做恢复系利用。其不仅具有对水稻光温敏型核雄性不育系和野败型胞质雄性不育系的恢复能力；同时因为米质优，抗性好，又可以作为优质常规稻进行品种审定推广应用，大大提高了新品种的使用效率。目前，已经有越来越多此类型的水稻品种，如粤农丝苗和粤禾丝苗等。

稻米品质主要是由遗传特性和环境条件综合作用的结果，但杂交水稻双亲的品质特性是影响稻米品质的决定因素。因此，要培育优质杂交水稻品种，必须选用父母本双方均优质的材料来配制组合，或至少双亲之一为优质亲本，另一亲本品质也应具备中等偏上品质。

稻瘟病是由病原菌Magnaporthe grisea Barr.引起的世界性水稻病害之一，严重影响水稻的产量和品质。稻瘟病危害造成全球水稻年产量损失18％左右，我国南北稻区每年均受到不同程度的危害，在流行年份的重病地区一般减产10％～20％，严重的达40％～50％，局部田块甚至颗粒无收。如2014年安徽曾出现杂交水稻“两优0293”因感染稻瘟病而出现大面积减产、绝收的情况。广西是稻瘟病的重灾区，近年来稻瘟病年发生面积约53.3万公顷，约占水稻种植面积的1/4。因此，亟需挖掘和利用稻瘟病抗性(等位)基因培育抗病品种(组合)来提高抗性育种水平。

相较于不育系，水稻恢复系更容易选育。因此，加强优质抗稻瘟病强优势恢复系选育，进而配制优质抗稻瘟病高产杂交稻新组合，是提高杂交水稻稻米品质和减轻稻瘟病危害的主要途径之一。何秀英等通过对粤晶丝苗2号抗性分离分析以及BSA分析,推定粤晶丝苗2号的广谱稻瘟病抗性是由3个与已知基因Pib,Pi2,Pita的等位显性基因和1个新的隐性基因pi55(t)控制(参考文献：何秀英,刘新琼,王丽,王玲,林菲,程永盛,陈钊明,廖耀平,潘庆华.稻瘟病新隐性抗病基因pi55(t)的遗传及定位.中国科学:生命科学,2012,42(2):125-134)。此外，其米质达国标、省标优质2级，但其并没有对野败型不育系的恢复能力(即不携带Rf3和Rf4基因)。高利军等通过重穗长粒型恢复系蜀恢527的抗稻瘟病基因分析，发现其有2个稻瘟病抗性基因Pi5和Pita(参考文献：高利军，高汉亮，颜群，周萌，周维永，张晋，邓国富.4个抗稻瘟病基因分子标记的建立及在水稻亲本中的分布杂交水稻.杂交水稻，2010，(S1)：294-298)。本研究团队利用已定位或克隆的抗稻瘟病基因和恢复基因的分子标记，对杂交分离群体后代单株进行稻瘟病基因Pib、Pi2、Pi5、Pita、pi55(t)以及恢复基因Rf3和Rf4进行标记辅助选择(MAS)，将这些基因快速聚合在一起培育广谱抗稻瘟病恢复系。标记辅助选择已广泛应用到水稻育种工作中，其能加快对目标基因的选择，减轻育种工作量和育种成本。

发明内容