20世紀(jì)80年代以來(lái),蘇南和江蘇沿江地區(qū)單季稻得到恢復(fù)和發(fā)展,進(jìn)入20世紀(jì)90年代,直立穗粳稻品種產(chǎn)量水平增長(zhǎng)較快,產(chǎn)量水平達(dá)到甚至超過(guò)當(dāng)時(shí)的雜交秈稻,且經(jīng)濟(jì)效益良好。為了發(fā)揮粳稻高產(chǎn)高效的優(yōu)勢(shì),充分利用江淮稻區(qū)10月上中旬有利的光溫資源。江蘇省有計(jì)劃地由南向北擴(kuò)大粳稻種植,使粳稻種植面積占水稻種植面積的比重迅速增加。
進(jìn)入2000年以來(lái),江、浙、滬一帶的水稻條紋葉枯病大面積爆發(fā),隨著蘇中、蘇北地區(qū)水稻品種粳稻化,水稻條紋葉枯病在江蘇省也逐年加重,加強(qiáng)抗條紋葉枯病粳稻新品種的選育或改良優(yōu)良推廣品種的抗性成為水稻育種家的一項(xiàng)重要任務(wù)。
由揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/教育部植物功能基因組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所合作研究,2004年,在揚(yáng)州對(duì)江蘇省1981—2002年間審定的25個(gè)遲熟中粳品種進(jìn)行產(chǎn)量鑒定,通過(guò)鑒定結(jié)合區(qū)域試驗(yàn)資料分析,確定以武運(yùn)粳8號(hào)為抗性改良對(duì)象。
武運(yùn)粳8號(hào)(原品系名9516)是典型的直立穗品種,由江蘇常州武進(jìn)區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成,1999年通過(guò)品種審定,大面積產(chǎn)量穩(wěn)定在9.75 t hm-2,曾涌現(xiàn)出許多10.5 t hm-2的豐產(chǎn)方和12 t hm-2的高產(chǎn)田塊,武育粳8號(hào)是深受消費(fèi)者喜愛(ài)的稻米產(chǎn)品,在江蘇和上海稻米市場(chǎng)十分暢銷(xiāo),但由于該品種易感條紋葉枯病,生產(chǎn)應(yīng)用受到限制。
揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/教育部植物功能基因組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為了發(fā)掘條紋葉枯抗病基因并及早應(yīng)用于育種,利用抗病廣親和秈稻Dular 與感病粳稻Balilla雜交構(gòu)建的F2無(wú)性系群體,在第11染色體上精細(xì)定位了2個(gè)條紋葉枯病抗性QTLqSTV-11b和qSTV-11c。
以直立穗高產(chǎn)品種武運(yùn)粳8號(hào)作為條紋葉枯病抗性改良的受體親本,利用抗條紋葉枯病品種葵風(fēng)為供體親本,通過(guò)雜交和回交,同時(shí)利用4個(gè)與條紋葉枯病抗性基因緊密連鎖的分子標(biāo)記STS11-31、STS11-71、STS11-19和STS11-43進(jìn)行輔助選擇,至2008年正季,共計(jì)獲得 70個(gè)BC3F5以及115個(gè)BC4F4抗條紋葉枯病的穩(wěn)定株系。經(jīng)回交后代農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀和抗性的系統(tǒng)鑒定,從中篩選出10個(gè)BC4F5株系和2個(gè)BC3F6株系,這些株系綜合性狀與武運(yùn)粳8號(hào)已十分相近,保持了武運(yùn)粳8號(hào)的豐產(chǎn)性和優(yōu)質(zhì),明顯提高了條紋葉枯病的抗性。
此項(xiàng)研究將分子生物學(xué)研究新成果應(yīng)用于育種實(shí)踐,通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)有效地改良了江蘇省直立穗高產(chǎn)水稻品種武運(yùn)粳8號(hào)的條紋葉枯病抗性,延長(zhǎng)了該品種的使用壽命,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的實(shí)際意義。
本研究得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目和國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專(zhuān)項(xiàng)的資助,研究結(jié)果發(fā)表于2011年5月《作物學(xué)報(bào)》第37卷第5期,題目為“分子標(biāo)記輔助選擇改良武運(yùn)粳8號(hào)的條紋葉枯病抗性”。