水稻香型抗病恢复系的分子鉴定及其应用

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0548

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (18): 90-95.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0548

水稻香型抗病恢复系的分子鉴定及其应用

张玉婷¹^,²(), 王泓超¹^,², 梁莹莹¹^,², 匡梦鑫², 吴欣², 蒋云林¹^,², 程祖锌¹^,², 林荔辉¹^,²()

¹ 福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室，福州 350002
² 福建省特种作物育种与利用工程技术研究中心，福州 350002

收稿日期:2023-08-10 修回日期:2023-11-16 出版日期:2024-06-25 发布日期:2024-06-18
通讯作者:
林荔辉，男，1970年出生，福建莆田人，研究员，博士，主要从事作物遗传育种研究。通信地址：350002 福建福州仓山区上下店路15号福建农林大学金山校区农学院，Tel：13705088727，E-mail：lihui9027@163.com。
作者简介:
张玉婷，女，1999年出生，安徽寿县人，硕士研究生，主要从事作物遗传育种研究。通信地址：350002 福建福州仓山区上下店路15号福建农林大学金山校区农学院，Tel：15861497760，E-mail：3520207761@qq.com。
基金资助:
福建省科技计划高校产学合作项目“绿色优质专用特种稻新品种的培育及其产业化”(2022N5011); 福建省科技厅引导性项目“水稻粳型亲籼型种质资源的创制与利用”(2023N0005)

Rice Restorer Line with Fragrance and Disease Resistance: Molecular Identification and Application

ZHANG Yuting¹^,²(), WANG Hongchao¹^,², LIANG Yingying¹^,², KUANG Mengxin², WU Xin², JIANG Yunlin¹^,², CHENG Zuxin¹^,², LIN Lihui¹^,²()

¹ Key Laboratory of Genetics, Breeding and Multiple Utilization of Crops, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002
² Fujian Engineering Technology Research Center of Breeding and Utilization for Special Crops, Fuzhou 350002

Received:2023-08-10 Revised:2023-11-16 Published:2024-06-25 Online:2024-06-18

摘要/Abstract

摘要：

提高水稻恢复系的稻米品质及稻瘟病抗性，是培育高产、优质、抗病的杂交稻新组合基础。采用香味fgr基因和稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-9和Pi-k^h紧密连锁的分子标记，对香型品种‘玉针香’与抗病恢复系‘福恢683’、‘金恢1131’杂交获得的265个F₆代恢复株系进行香味和稻瘟病抗性基因的分子标记辅助选择，筛选出携带上述4个目的基因的6个优良恢复株系，通过综合性状考察，育成了中抗稻瘟病的香型恢复系‘润香’，并配组出高产、优质的香型黑米杂交稻新组合‘紫两优润香’先后通过广西省(桂审稻2021200号)和福建省(闽审稻20220024)农作物新品种审定。该品种表现出高产、优质和广适应特性，具有较大的推广应用潜力。本研究表明，分子标记辅助选择是一种在水稻香味和稻瘟病抗性定向改良中的快速而有效的现代生物育种技术。

关键词: 水稻, 恢复系, 稻瘟病, 香味, 分子鉴定

Abstract:

Improving the grain quality and blast resistance of rice restorer lines is the foundation for breeding new hybrid rice combinations with high yield, superior quality and disease resistance. By using molecular markers closely linked to the fragrance gene fgr and rice blast resistance genes Pi-1, Pi-9 and Pi-k^h, the molecular marker -assisted selection of fragrance and blast resistance genes was performed in 265 F₆ restore line generations derived from aromatic variety ‘Yuzhenxiang’ crossed with disease resistant restorer lines ‘Fuhui 683’ and ‘Jinhui 1131’. Six excellent restore lines carrying the aforementioned four target genes were selected. Combined with comprehensive character investigation, an aromatic restore line ‘Runxiang’ with medium resistance to rice blast was bred. And a new combination of high-yield and superior-quality aromatic black hybrid rice ‘Ziliangyou Runxiang’ had passed the approval of new crop varieties in Guangxi Province (Guishendao NO.2021200) and Fujian Province (Minshendao 20220024), which exhibited high yield, superior grain quality, and great potential for widespread cultivation. Molecular marker-assisted technology is a rapid and effective modern biotechnology breeding technique for the targeted improvement of rice aroma and blast resistance.

Key words: rice, restorer line, rice blast, aroma, molecular identification

张玉婷, 王泓超, 梁莹莹, 匡梦鑫, 吴欣, 蒋云林, 程祖锌, 林荔辉. 水稻香型抗病恢复系的分子鉴定及其应用[J]. 中国农学通报, 2024, 40(18): 90-95.

ZHANG Yuting, WANG Hongchao, LIANG Yingying, KUANG Mengxin, WU Xin, JIANG Yunlin, CHENG Zuxin, LIN Lihui. Rice Restorer Line with Fragrance and Disease Resistance: Molecular Identification and Application[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(18): 90-95.

图/表 6

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组合名称	总株数	香味基因杂合 (纯合) 株系数	香味基因杂合 (纯合) 占总株系数的比值
福恢683/玉针香	183	68(59)	37.2%(32.2%)
金恢1131/玉针香	82	55(41)	67.1%(50.0%)

组合名称	总株数	香味基因杂合 (纯合) 株系数	香味基因杂合 (纯合) 占总株系数的比值
福恢683/玉针香	183	68(59)	37.2%(32.2%)
金恢1131/玉针香	82	55(41)	67.1%(50.0%)

组合名称	总株数	≤3级	≤5级	≤9级
福恢683/玉针香	183	82	66	35
金恢1131/玉针香	82	5	47	30

组合名称	总株数	≤3级	≤5级	≤9级
福恢683/玉针香	183	82	66	35
金恢1131/玉针香	82	5	47	30

恢复株系	香味分值	苗期叶瘟级别		生育期/d	株高/ cm	有效穗数	主穗长/cm	每穗粒数	穗实粒数	结实率/%	千粒重/g	单株重量/g	粒长/mm	粒宽/mm	稻米长宽比
恢复株系	香味分值	2018	2019	生育期/d	株高/ cm	有效穗数	主穗长/cm	每穗粒数	穗实粒数	结实率/%	千粒重/g	单株重量/g	粒长/mm	粒宽/mm	稻米长宽比
R1	3.2	2	3	91.1	118.5	8.2	26.1	225.2	182.7	80.7	25.1	19.0	7.11	2.17	3.28
R2	4.0	4	3	91.1	114.3	8.4	25.8	243.7	202.4	83.3	26.3	21.2	7.35	2.01	3.65
R3	4.2	2	2	89.1	106.7	8.6	25.6	239.6	196.5	82.0	27.9	21.0	7.51	2.05	3.66
R4	3.9	2	3	89.6	125.0	8.6	25.9	224.1	190.4	84.9	26.7	21.3	7.97	1.99	4.00
R5	4.1	3	3	88.4	108.1	9.7	26.0	255.9	216.4	84.9	25.2	23.0	7.46	1.90	3.93
R6	3.8	4	3	90.6	115.4	8.0	26.3	205.6	180.5	87.8	26.1	21.9	7.69	1.99	3.86
福恢683(CK)	0.5	2	2	94.6	125.4	10.1	24.0	160.8	139.4	86.5	28.7	23.6	7.34	2.11	3.48
玉针香(CK)	4.6	7	6	92.6	119.3	9.6	22.6	117.0	117.2	81.2	26.8	18.9	8.54	1.85	4.62

水稻香型抗病恢复系的分子鉴定及其应用

Rice Restorer Line with Fragrance and Disease Resistance: Molecular Identification and Application

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区试年份	产量/ (t/hm²)	CK	产量比CK/±%	生育期比CK±/d	有效穗 /(万/hm²)	株高 /cm	穗长 /cm	每穗粒数	结实率/%	千粒重/g	香味分值	稻瘟抗性
2020—2021	6.945	宜优673	-5.9	+2.3	282.0	117.2	26.5	140.1	70.5	26.7	/	中感
2020	6.986	柳沙油占202	4.9	+6.5	274.5	109.0	26.1	134.3	72.5	26.8	爆米花香味/79分	感

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