[发明专利]一种白叶枯病抗性粳稻育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业科学技术领域，尤其是指一种特定而高效地将籼稻白叶枯病抗性基因渗入粳稻的水稻育种方法，具体地说是一种白叶枯病抗性粳稻育种方法。

背景技术

水稻是全世界最重要的粮食作物之一，其栽培面积和总产量仅次于小麦。由于亚洲2亿人口中4/5及非洲和拉丁美洲近10亿人口中1/3均以稻米为主要食物来源，所以水稻生产对发展中国家的重要性尤为突出。我国是世界稻谷生产大国。据近十年来的统计，年平均生产稻谷占世界稻谷总产的36.9%，居世界第一；水稻播种面积占世界总播种面积的22.8%，仅次于印度；稻谷的平均亩产约为380千克，比世界平均亩产高，在主要产稻国中名列前茅。近年来，随着我国工业的发展和人们生活水平的提高，对稻米的需求不断加大，而随着水稻病虫害的爆发、人口持续增长、干旱加剧、乡村劳动力匮乏以及环境污染等要素的影响，我国水稻生产正日益跟不上需求量的增加，使得我国粮食的自给率逐年下降，水稻种植和粮食安全问题正面临严峻的挑战。

水稻白叶枯病又称白叶瘟、茅草瘟、地火烧等，在欧洲、非洲、南美、美国、澳大利亚、亚洲都有发生，而又以日本、印度、我国发生最为严重，给包括我国在内的亚洲热带及亚热带地区的水稻生产带来严重的危害。在中国，20世纪30年代在苏、浙最早发现，长江以南（包括华南和云南）和江淮平原籼稻产区是常发区。该病20世纪50年代末至60年代在长江下游稻区的江苏，70～80年代在淮南、皖中、鄂中丘陵、鄂东、江汉平原和华南等稻区多次流行。20世纪80年代后曾得到了有效的控制，白叶枯病在生产中几乎“销声匿迹”了。20年后，此病害却在长江流域一些种植新组合的稻田里重新大爆发，在多省每年都有不同程度的发生。

水稻白叶枯病主要发生于叶片及叶鞘上，初起在叶缘产生半透明黄色小斑，以后沿叶缘一侧或两侧或沿中脉发展成波纹状的黄绿或灰绿色病斑；病部与健康部分界线明显；数日后病斑转为灰白色，并向内卷曲，远望一片枯槁色，故称白叶枯病。水稻白叶枯病病原菌为水稻黄单胞菌。初侵染源主要是病草和病谷，细菌经水流传播到秧田，引起秧苗发病。早稻秧苗感染后往往不表现症状，成为带菌苗。晚稻在三四叶期就可表现症状。秧田期淹水，秧苗期淹水，秧苗被感染的机会增多，淹水没顶次数越多，时间越长，秧苗带菌率越高。当带菌苗或显症状的秧苗移栽到大田后，到分蘖末期稻株抗病力降时开始发病，成为中心病株。以后又在病株的病部产生大量的菌脓，借灌水和暴风雨传播，不断进行再侵染，使病害在田间不断扩大蔓延。水稻白叶枯病对水稻生产的影响极大，一般引起叶片干枯，不实率增加，米质松脆，千粒重降低，发病田一般减产20%～30%，严重的减产50％以上，发生凋萎型白叶枯病的稻田常造成死丛现象，损失严重，甚至绝收。水稻白叶枯病的频繁爆发给水稻生产带来严重的危害，所以白叶枯病与稻瘟病、水稻纹枯病并称为水稻三大病害。

长期以来，对水稻白叶枯病的防治主要依赖于化学药剂和栽培措施，但防治效果不甚理想。现在农业生产中采取综合防治技术预防水稻白叶枯病的发生，主要手段是采取一些预防性措施，如选用抗病品种、栽培上采用抗菌消毒手段和施用农药进行药物治疗，并建立水稻白叶枯病预报预测系统。长期的生产实践证明，水稻白叶枯病抗性品种的选育和应用是防治水稻白叶枯病最经济有效的措施。

目前水稻白叶枯病抗病育种中主要采用传统的抗病育种方法进行育种，如利用资源筛选、杂交、回交等常规育种途径选育出一批具有垂直抗性和水平抗性较好的优良品系。但是常规育种消耗时间特别长，一个品种的育成需要育种家7、8年以上的努力，常规的水稻白叶枯病抗病育种的育种周期漫长，其每年的筛选也很低效，工作量非常庞大。尤其随着水稻白叶枯病病菌突变频率的增加，一个新品种育成的速度已经跟不上水稻白叶枯病病菌的突变速度，所以寻找更高效更快捷的育种方法是目前水稻白叶枯抗病育种的迫切需求。

籼粳稻深刻分化与显著差异，使它们在产量、品质和抗逆性等方面各具特色，其杂种F1无论在营养器官还是在产量性状上均具有强大的杂种优势。袁隆平首次提出了籼粳亚种间杂种优势利用的设想，认为直接利用亚种间杂种优势是产量突破中最有希望且能在较短时期内取得成效的途径，提出了应用广亲和基因与光温敏核不育基因实现亚种间杂种优势直接利用的战略设想。籼粳稻杂交育种将打破亚种内育种的界限，从亚种内育种走向亚种间育种。籼粳杂交为亚远缘杂交，杂交后代易产生巨大变异和超亲优势，蕴藏着巨大的遗传潜力。籼粳稻杂交常规育种和籼粳亚种间杂种优势利用已成为当今水稻超高产育种研究的重要手段和方法。