[发明专利]一种籼粳交基因渐渗抗纹枯病育种新方法

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纹枯病抗性基因渗入粳稻的水稻育种方法，具体地说是一种籼粳交基因渐渗抗纹枯病育种新方法。

背景技术

水稻纹枯病（rice sheath blight），俗称烂脚瘟、花秆、下脚枯等，是水稻生产上的重要病害之一，是遍及全球的水稻病害。该病1905年在日本被首次发现，1934年在我国有发病报道，其后迅速扩散并蔓延至非洲、欧洲和美洲等地。目前该病已在亚、非、欧、美各洲水稻种植国家普遍发生，一般减产10％～30％，严重时可达50％，对水稻生产威胁很大。该病主要危害叶鞘和叶片，严重时也能危害到顶叶及穗部。一般叶鞘先发病，然后是叶片。先在近水面出现水泽壮斑块，后扩大成云纹壮大斑，并长出许多像蛛丝的白色菌丝。轻的叶片枯黄，抽穗困难，出米率下降，严重时常导致稻株倒伏或枯死，使水稻严重减产。近些年，随着矮秆、多蘖、高产品种的推广和施肥、栽培方式的不断提高，稻田病原物的累积增多，病害渐趋普遍和严重，我国南方一些稻区纹枯病已高居水稻三大病害之首。

水稻纹枯病是种真菌性病害，它的致病菌为水稻纹枯病菌，具有强腐生性和较宽的寄主范围。纹枯病菌在生长代谢过程中会产生真菌毒素，在植物病害的发生、发展过程中真菌毒素具有明显的致病、致毒作用，对植物组织也有明显的损害作用。研究表明，水稻纹枯病菌粗毒素不仅能引起纹枯病的相似病斑，而且抑制胚根生长，致使幼苗萎蔫，这显示毒素在病菌致病过程中起非常重要的作用。

长期以来，对水稻纹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纹枯病的发生，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，并建立纹枯病预报预测系统，长期的生产实践证明，水稻纹枯病抗性品种的选育和应用是防治纹枯病最经济有效的措施。

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。我国的育种实践也证明，利用籼粳稻杂交是创造新株型优异种质行之有效的方法。目前籼粳交育成的品种有浙江的矮粳23、T209和城特232等，辽宁的辽粳5号、辽粳 326、沈农1033，江苏的紫金粳，北京的中作系统，湖北的鄂育晚5号等。这些品种（系）表现出高产、抗病和优质的优良特性，但有的籼粳亚种间杂交后代表现出一些缺点，如“千重浪”的不抗稻瘟病，“南粳35”的易于穗发芽等。

国外对籼粳杂交常规育种技术亦给予高度重视。自60年代中后期起，韩国的籼粳杂交常规育种取得了举世瞩目的成就，育成了统一、水原、密阳等高产矮秆系统，这些品种一般比传统粳型品种增产20%～40%。日本引进中国和韩国等地的高产籼稻品种，与当地粳稻品种杂交，增加杂种后代的颖花数，同时提高杂交后代的抗逆性和稳产性，先后育成了 52个有希望的新品系和5个新品种，如中国91、北陆125、北陆142、关东146、星丰、秋力等，比对照品种增产20%～36%。日本育种家认为，在第三阶段要实现增产50%的指标必须依靠杂交稻，特别是在水稻广亲和基因理论提出后，主要依靠籼粳亚种间杂种优势利用途径来达到。

但是，由于籼、粳属两个亚种，Fl尽管营养优势很强。但一般都存在部分生殖障碍，籼粳亚种间杂种F1代的株高偏高，生育期超亲晚熟，以及花粉部分败育、结实率偏低等问题，是籼粳交育种面临的三大障碍，严重限制了这种优势在生产上的直接利用。籼粳交利用无论是常规稻品种选育还是恢复系选育，基本上是建立在随机配组和大量选择的基础上的，需要耗费多年的时间和巨大的劳动量。