[发明专利]一种抗稻曲病优质水稻新品种选育方法

说明书

本发明公开了一种抗稻曲病优质水稻新品种选育方法，具体包含以下步骤：1.稻曲病抗源水稻品种筛选；2.配制杂交组合；3.在病圃单株选择抗性品种；4.稻曲病抗性鉴定；5.对品质性状进行分析获得抗稻曲病优质水稻新品种。本发明采用人工接种厚垣孢子并遮光处理筛选稻曲病抗源，利用杂交育种法将抗源性材料与品质性状优良的品种杂交，通过后代重组分离，选育抗稻曲病、品质性状、综合性状优良的水稻新品种，具有操作简便、省时省工、效果稳定等优点，为稻曲病抗病育种提供新品种，对于稻曲病的防治具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及水稻品种选育领域，具体涉及一种抗稻曲病优质水稻新品种选育方法。

背景技术

稻曲病(False Smut of Rice,FSR)是无性阶段半知菌亚门绿核菌属(Ustilaginoidea virens(Cooke)Tak)引起的水稻穗部真菌性病害，广泛分布于亚洲、非洲、南美洲、欧洲等水稻主产区的40多个国家，在中国、菲律宾、日本发生较重，随着高产优质水稻的大面积推广，和施肥量不断提高，稻曲病在我国呈逐年加重趋势，在辽宁、黑龙江、湖南、云南、江苏、浙江、广东等省普遍发生，给水稻生产带来巨大损失。稻曲病导致空瘪率增加，千粒质量下降，降低水稻产量，病粒拌种能不同程度地降低水稻种子发芽率，同时稻曲病病原菌次生代谢物稻曲病菌毒素(Ustiloxins)，是一类具有阻断真核细胞有丝分裂活性物质，有较强的细胞毒性，对人畜和植物有毒害作用。

随着生活水平不断提高，人们对于稻米品质的要求越来越高，优质稻米越来越受到市场欢迎。近年来，稻曲病在我国呈显著上升趋势，已经成为水稻生产上的主要病害，安全有效地控制稻曲病对我国粮食安全和食品安全具有重大意义。选用抗性品种是预防稻曲病最经济、有效的方法，但是目前生产上非常缺乏抗病品种，因此培育抗稻曲病的优质水稻新品种是稻曲病防治亟待解决的实际问题。

利用杂交育种手段创制抗稻曲病水稻新品种为抗病育种提供可能。不同年份、不同地理分布的稻曲病菌的遗传相似程度很高，同一地区遗传稳定，稻曲病菌与水稻品种不存在专化性互作，绝大多数抗源材料对稻曲病的抗性遗传为细胞核显性遗传，抗病品系对稻曲病的抗性分别由1对、2对显性基因控制。方先文等构建了P₁、P₂、F₁、F₂、B₁、B₂六世代数量性状遗传体系并对其进行人工注射接种稻曲病菌，采用章元明等提出的主基因多基因混合遗传模型分离分析方法以水稻单株抗病性为指标进行分析，并用IECM法计算估计分布参数，结果表明组合早光头粳/粤对稻曲病的抗性遗传符合E-1模型，即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型，第1对主基因以显性效应为主，加性效应次之，2对主基因以显性效应为主，加性效应不明显，按分离世代计算，主基因遗传率82.84％，李余生等认为稻曲病的抗性遗传符合遗传模型，即对主基因多基因混合遗传模型，两对主基因间表现为等加性效应，主基因遗传率为多基因遗传率为，抗性遗传主基因效应明显，通过定位检测到qFsr1、共个5抗稻曲病的位点，分别位于第1、4、10、11、12染色体上。抗稻曲病育种需要考虑主基因和多基因对抗病性的共同影响。Zhou等发现10个稻曲病抗性位点分别位于第2、3、4、6、8、10、11和12号染色体上，其中4个位点q FSR-6-7、q FSR-10-5q FSR-10-2和q FSR-11-2有较大遗传效应，在第10和11染色体上很可能存在抗稻曲病主效基因。

大量研究表明带菌种子和土壤、病残体上越冬菌核是稻曲病的主要初侵染源，稻曲病以菌核和厚垣孢子在适宜环境条件下为初侵染源引发产生子囊孢子或分生孢子的机制侵染水稻，从而引发稻曲病。子囊孢子、厚垣孢子和薄壁分生孢子都可以成功接种水稻引发稻曲病，它们都可以引起初侵染。越冬厚垣孢子的萌发率为0.4％～2.97％，并且数量巨大，越冬厚垣孢子可以引发病害。目前水稻种质资源的稻曲病抗性鉴定主要采用人工接种分生孢子的方法，即首先分离纯化稻曲病菌，然后将稻曲病菌菌丝片段与分生抱子混合液，在水稻孕穗期在水稻剑叶下第2～3片叶的叶鞘部位注射2mL菌液至溢出，但是此方法周期长、操作繁琐、接种效果受环境和作物影响较大不稳定。