分子标记鉴定与田间性状选择相结合培育水稻‘黑大香1’

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0760

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (12): 1-9.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0760

所属专题：水稻

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分子标记鉴定与田间性状选择相结合培育水稻‘黑大香1’

李荣田¹^,²(), 马腾旭¹^,², 王皓然¹^,², 刘长华¹^,²^,³()

¹黑龙江大学生命科学学院/黑龙江省普通高等学校分子生物学重点实验室,哈尔滨 150080
²黑龙江大学农业微生物技术教育部工程研究中心,哈尔滨 150500
³黑龙江大学现代农业与生态环境学院,哈尔滨 150080

收稿日期:2020-12-08 修回日期:2021-01-18 出版日期:2021-04-25 发布日期:2021-05-13
通讯作者: 刘长华
作者简介:李荣田,男,1963年出生,吉林德惠人,教授,博士,研究方向：水稻分子育种与分子生物学。通信地址：150080 哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学生命科学学院,Tel：0451-86608243,E-mail： lirongtian07@aliyun.com。
基金资助:
国家科技重大专项“粳稻种植区抗虫水稻新品种的培育”(2016ZX08001001)

Breeding of Rice Line ‘Heidaxiang1’: Combinning Molecular Marker Identification with Field Trait Selection

Li Rongtian¹^,²(), Ma Tengxu¹^,², Wang Haoran¹^,², Liu Changhua¹^,²^,³()

¹School of Life Sciences, Heilongjiang University/Key Laboratory of Molecular Biology, College of Heilongjiang Province, Harbin 150080
²Engineering Research Center of Agricultural Microbiology Technology, Ministry of Education, Heilongjiang University, Harbin 150500
³College of Advanced Agriculture and Ecological Environment, Heilongjiang University, Harbin 150080

Received:2020-12-08 Revised:2021-01-18 Online:2021-04-25 Published:2021-05-13
Contact: Liu Changhua

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在培育黑龙江省良食味稻米生产亟需的高产优质中熟水稻新品种。在水稻‘吉粳88’×导入系‘稻花香2号(hd2hd4)’后代中,分子标记和田间性状选择相结合培育符合育种目标的水稻品种。水稻‘吉粳88’具有株型直立、抗倒伏、高产和Hd2Hd2Hd4Hd4抽穗期基因型及晚熟等特征,导入系‘稻花香2号(hd2hd4)’具有香味、适口性好和hd2hd2hd4hd4基因型及早熟等性状。从‘吉粳88’×‘稻花香2号(hd2hd4)’的杂交后代材料中,培育了具有hd2hd2Hd4Hd4fgrfgr基因型、主茎叶片13片、茎叶直立、抗倒伏、高产、有香味、适口性好的水稻新品系,命名为‘黑大香1’。‘黑大香1’农艺性状优良,可用于黑龙江省第1积温区下限良食味稻米生产。

关键词: 水稻, 功能性分子标记, 抽穗期基因, 香味基因, 田间性状, 良食味稻米生产

Abstract:

The purpose of this study is to cultivate new rice varieties with characteristics of high yield, good quality and middle maturing date, which are urgently needed in good taste rice production in Heilongjiang Province. Rice varieties meeting requirements of the breeding objectives were bred with the combination of molecular marker and field trait selection from generations of ‘Jijing88’× the introgression line ‘Daohuaxiang2(hd2hd4)’. ‘Jijing88’ had the traits of erected plant type, lodging resistance, high yield, Hd2Hd2Hd4Hd4 genotype of heading date and late maturing, and the introgression line ‘Daohuaxiang2(hd2hd4)’ possessed the characteristics of fragrance, good palatability, hd2hd2hd4hd4 genotype and early maturing. A new rice line, which was hd2hd2Hd4Hd4fgrfgr genotype, with 13 leaves of main stem, erected stem-leaf, lodging resistance, high yield, fragrance and good palatability, was bred based on offspring materials of the combination of ‘Jijing 88’×‘Daohuaxiang2(hd2hd4)’. It was named ‘Heidaxiang1’. The rice ‘Heidaxiang1’ with better agronomic characteristics could be used for good taste rice production in the lower limit of the first accumulated temperate region of Heilongjiang Province.

Key words: rice, functional molecular marker, heading date gene, fragrance gene, field trait, good taste rice production

中图分类号:

S511.22

李荣田, 马腾旭, 王皓然, 刘长华. 分子标记鉴定与田间性状选择相结合培育水稻‘黑大香1’[J]. 中国农学通报, 2021, 37(12): 1-9.

Li Rongtian, Ma Tengxu, Wang Haoran, Liu Changhua. Breeding of Rice Line ‘Heidaxiang1’: Combinning Molecular Marker Identification with Field Trait Selection[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(12): 1-9.

图/表 11

参考文献 27

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标记	引物	内切酶	期望条带/bp
Hd2-Caps-F	5'GGTGCGGTACCAGACCAGAAAGAGGC -3'	XcmI	84(Hd2), 101(hd2)
Hd2-Caps-R	5'CACCACCCTGCTGTTGTTGG -3'	XcmI	84(Hd2), 101(hd2)
Hd4-Caps-F	5'CGGCGCCCCGGCGCCACCGGTGCTC -3'	XhoI	84(Hd4), 104(hd4)
Hd4-Caps-R	5'GCGGCGGGTAGTCATCGAAC -3'	XhoI	84(Hd4), 104(hd4)
Fgr-SNP P₁	5'-ATTAGGTTCTGAAGCCGGTG-3'	-	440和279(Fgr), 440和188(fgr)
Fgr-SNP P₂	5'-CTGGTAAAAAGATTATGGCTTCA-3'	-
Fgr-SNP P₃	3'-ATATAAAGTCGACGAGGATAC-5'	-
Fgr-SNP P₄	3'-CAGGATATCACCACAAACTA-5'	-

标记	引物	内切酶	期望条带/bp
Hd2-Caps-F	5'GGTGCGGTACCAGACCAGAAAGAGGC -3'	XcmI	84(Hd2), 101(hd2)
Hd2-Caps-R	5'CACCACCCTGCTGTTGTTGG -3'	XcmI	84(Hd2), 101(hd2)
Hd4-Caps-F	5'CGGCGCCCCGGCGCCACCGGTGCTC -3'	XhoI	84(Hd4), 104(hd4)
Hd4-Caps-R	5'GCGGCGGGTAGTCATCGAAC -3'	XhoI	84(Hd4), 104(hd4)
Fgr-SNP P₁	5'-ATTAGGTTCTGAAGCCGGTG-3'	-	440和279(Fgr), 440和188(fgr)
Fgr-SNP P₂	5'-CTGGTAAAAAGATTATGGCTTCA-3'	-
Fgr-SNP P₃	3'-ATATAAAGTCGACGAGGATAC-5'	-
Fgr-SNP P₄	3'-CAGGATATCACCACAAACTA-5'	-

性状	吉粳88	稻花香2号(hd2hd4)
主茎剑叶与茎基角(°)	24.60±0.42	29.13±0.62^**
主茎剑叶与茎张角(°)	35.85±0.34	43.38±0.82^**
主茎剑叶与茎披垂角(°)	11.24±0.56	14.25±1.21^**
倒伏指数	149.93±1.09	174.28±1.51^*
结实率(%)	90.49±0.95	80.19±0.77^**
千粒重(g)	23.02±0.34	27.95±0.32^**
长宽比	1.23±0.02	2.71±0.01^**
叶瘟(级)	5.20±0.45	5.60±0.55
穗颈瘟(级)	5.40±0.55	5.80±0.45

性状	吉粳88	稻花香2号(hd2hd4)
主茎剑叶与茎基角(°)	24.60±0.42	29.13±0.62^**
主茎剑叶与茎张角(°)	35.85±0.34	43.38±0.82^**
主茎剑叶与茎披垂角(°)	11.24±0.56	14.25±1.21^**
倒伏指数	149.93±1.09	174.28±1.51^*
结实率(%)	90.49±0.95	80.19±0.77^**
千粒重(g)	23.02±0.34	27.95±0.32^**
长宽比	1.23±0.02	2.71±0.01^**
叶瘟(级)	5.20±0.45	5.60±0.55
穗颈瘟(级)	5.40±0.55	5.80±0.45

分子基因型			分子选择植株(株)	田间选择植株(株)	决选植株(株)	编号
Hd2(hd2)	Hd4(hd4)	Fgr(fgr)	分子选择植株(株)	田间选择植株(株)	决选植株(株)	编号
+-	++	+-	8	3	1	F₂-1
+-	+-	+-	15	5	2	F₂-2 ;F₂-3
+-	+-	--	9	2	1	F₂-4
--	+-	+-	9	3	1	F₂-5

分子标记鉴定与田间性状选择相结合培育水稻‘黑大香1’

Breeding of Rice Line ‘Heidaxiang1’: Combinning Molecular Marker Identification with Field Trait Selection

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F₃株系	分子基因型			分子选择植株/株	田间选择植株/株	决选植株/株
F₃株系	Hd2(hd2)	Hd4(hd4)	Fgr(fgr)	分子选择植株/株	田间选择植株/株	决选植株/株
F₃-1	+-	++	+-	5	2	0
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F₄株系	分子基因型			分子选择植株/株	田间选择植株/株	决选植株/株
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性状	品系-1			品系-4	品系-5	稻花香2号
主茎叶片数/片	12.80±0.45^**	13.20±0.45^**	13.40±0.55^**	12.60±0.55^**	13.40±0.55^**	14.60±0.55
主茎剑叶与茎基角/°	24.60±0.90^**	24.32±0.58^**	24.01±0.65^**	23.76±0.63^**	25.21±0.73^**	30.37±0.89
主茎剑叶与茎张角/°	35.68±0.92^**	36.21±0.85^**	35.51±0.66^**	35.21±0.91^**	36.93±1.02^**	44.31±0.88
主茎剑叶与茎披垂角/°	11.09±1.42^**	11.89±0.32^**	11.50±0.47^**	11.44±1.15^**	11.71±0.93^**	13.94±1.06
株高/cm	92.74±2.29^**	92.82±1.88^**	93.74±2.08^**	89.99±1.51^**	92.91±1.85^**	106.01±1.40
穗数/(穗/m²)	360.80±11.88^**	361.80±11.84^**	362.40±11.52^**	367.80±9.28^**	363.00±9.90^**	333.00±9.30
穗粒数/(粒/穗)	103.40±3.36^**	102.60±3.97^**	102.20±2.39^**	101.00±2.92^**	102.00±2.24^**	121.00±4.42
穗实粒数/(粒/穗)	92.40±2.70	91.40±3.97	91.20±2.05	90.60±2.07	91.20±1.64	94.40±3.85
结实率/%	89.37±0.74^**	89.07±0.86^**	89.24±0.58^**	89.72±0.89^**	89.42±0.64^**	78.01±0.81
千粒重/g	27.20±0.33	27.27±0.34	27.41±0.28	27.40±0.32	27.35±0.36	27.29±0.27
粒长/mm	6.26±0.02	6.27±0.30	6.23±0.03	6.26±0.03	6.24±0.31	6.26±0.21
粒宽/mm	2.28±0.03	2.28±0.03	2.28±0.03	2.26±0.02	2.26±0.22	2.28±0.03
长宽比	2.75±0.02	2.74±0.03	2.73±0.04	2.77±0.02	2.76±0.02	2.75±0.02
精米率/%	67.69±0.54^**	67.82±0.79^**	68.10±0.98^**	69.13±0.47^**	68.31±0.73^**	54.48±1.21
香味	香	香	香	香	香	香
食味值/分	88.60±0.89	88.60±0.89	88.80±0.84	89.20±0.84	88.80±0.84	89.40±0.55
产量/(kg/hm²)	7709.85±377.74	7668.23±503.82	7699.74±312.92^*	7760.93±321.66^*	7701.64±422.15	7286.83±230.46

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