一种改良水稻稻瘟病抗性的方法与流程

农业,林业,园林,畜牧业,肥料饲料的机械,工具制造及其应用技术1.本发明涉及农业培育技术领域，尤其涉及一种改良水稻稻瘟病抗性的方法。背景技术：2.稻瘟病又名稻热病、火烧瘟和叩头瘟，是由稻瘟病原菌引起的、发生在水稻上的一种病害，稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生，为害秧苗、叶片、穗和节，分别称为苗瘟、叶瘟、穗瘟和节瘟，稻瘟病分布遍及世界稻区，是稻作生产中的主要病害，其中以亚洲和非洲稻区发病为重，在中国地区一般山区重于平原，粳、糯重于籼稻，除华南稻区早稻重于晚稻外，其他稻区晚稻重于早稻，流行年份，一般减产10～20％，重的达40～50％，局部田块甚至颗粒无收，因此提高水稻稻瘟病抗性是尤为必要的。3.经检索，中国专利号cn201510175308.4公开了一种利用中早39改良水稻稻瘟病抗性的方法，虽然通过聚合中早39的5个稻瘟病抗性基因以达到改良稻瘟病抗性的目的，但是其改良周期较长，需要投入大量的人力物理，增加了成本的消耗，带来了方法缺陷的问题。技术实现要素：4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种改良水稻稻瘟病抗性的方法。5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：6.一种改良水稻稻瘟病抗性的方法，该改良水稻稻瘟病抗性的方法具体步骤如下：7.步骤一：筛选亲本：分别选取携带pia、pikm和(pizt、pi9、pigm)基因的三种水稻育种材料作为供体，选取需要改良的水稻育种材料作为轮回亲本；8.步骤二：杂交：将步骤一中的三种供体分别与轮回亲本杂交，得到杂交子一代，记为f1-a、f1-km和f1-(9、zt、gm)；9.步骤三：首次回交：种植步骤二得到的杂交子一代，并在杂交子一代的开花期与步骤一中所述轮回亲本进行回交，得到第一代回交杂种，再种植第一代回交杂种，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia、pikm和(pizt、pi9、pigm)基因的第一代回交杂种，再于选择的第一代回交杂种中挑选与轮回亲本农艺性状相同的植株，分别记为bc1f1-a、bc1f1-km和bc1f1-(9、zt、gm)；10.步骤四：多次回交筛选：在bc1f1-a、bc1f1-km和bc1f1-(9、zt、gm)植株的开花期，与轮回亲本再次回交，并重复步骤三回交m(m＞2)次，得到第m代回交杂种，种植第m代回交杂种，并再次利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia、pikm和(pizt、pi9、pigm)基因的纯合植株，再于纯合植株中挑选出与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，记为bcmf1-a、bcmf1-km和bcmf1-(9、zt、gm)；11.步骤五：杂交育种：以bcmf1-a和bcmf1-km为亲本，并进行杂交，得到杂种一代，种植杂种一代，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择同时携带pia和pikm基因的杂种一代作为第二代亲本，并将第二代亲本与bcmf1-(9、zt、gm)纯合植株杂交，得到杂种二代，种植杂种二代，并以杂种二代为自交亲本，系谱选育至第七代，并在稳定品系植株中挑选与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，即得预改良水稻；12.步骤六：感染测试：种植预改良水稻，再用致病力强的稻瘟病原菌对预改良水稻的各个阶段进行抗性鉴定；13.步骤七：后处理：收割步骤六中合格的成熟水稻，并对水稻进行晾晒存储，即得改良水稻。14.进一步地，步骤一至步骤六中所述种植均采用幼苗人工春化处理技术处理，其具体步骤为：15.s1、将水稻籽粒腹沟朝下，并接种至培养皿内，使得水稻籽粒人工诱发，得到水稻幼株，待水稻幼株的株高为4～6cm时，将水稻幼株移栽至培育箱中；16.s2、将培育箱放置于人工气候室中，模拟水稻在田间自然条件下的春化过程，进行人工春化。17.进一步地，步骤s1中所述水稻幼株移栽深度为3～4cm。18.进一步地，步骤s2中所述人工气候室的参数为光照时的温度为16～26℃，无光照时的温度为8～12℃，湿度50～70％，光照时间为每24小时光照8～10h。19.进一步地，步骤一中所述携带pia基因的水稻育种材料为aichi asahi品种。20.进一步地，步骤一中所述携带pikm基因的水稻育种材料为tsuyuake品种。21.进一步地，步骤一中所述携带(pizt、pi9、pigm)基因的水稻育种材料为toride1、75-1-127和谷梅4号品种杂交育种得到。22.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：23.1、本发明使得改良水稻同时具有pia、pikm、pizt、pi9和pigm基因，使得改良水稻具有显著的抗稻瘟病的能力，能够大大降低稻瘟病的危害，同时抗稻瘟病的基因范围较广，不仅可使抗稻瘟病的能力稳定，还使得抗性范围较广，同时采用人工春化处理的方法种植稻种，可使水稻的生长不受季节和地理位置的限制，不仅缩短了水稻的改良周期，还可避免改良人员南北奔波。附图说明24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。25.图1为本发明提出的一种改良水稻稻瘟病抗性的方法流程示意图。具体实施方式26.实施例1：27.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种改良水稻稻瘟病抗性的方法，该改良水稻稻瘟病抗性的方法具体步骤如下：28.步骤一：筛选亲本：分别选取携带pia和(pizt、pi9、pigm)基因的二种水稻育种材料作为供体，选取需要改良的水稻育种材料作为轮回亲本，携带pia基因的水稻育种材料为aichi asahi品种，携带(pizt、pi9、pigm)基因的水稻育种材料为toride1、75-1-127和谷梅4号品种杂交育种得到；29.步骤二：杂交：将步骤一中的二种供体分别与轮回亲本杂交，得到杂交子一代，记为f1-a和f1-(9、zt、gm)；30.步骤三：首次回交：种植步骤二得到的杂交子一代，并在杂交子一代的开花期与步骤一中轮回亲本进行回交，得到第一代回交杂种，再种植第一代回交杂种，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia和(pizt、pi9、pigm)基因的第一代回交杂种，再于选择的第一代回交杂种中挑选与轮回亲本农艺性状相同的植株，分别记为bc1f1-a和bc1f1-(9、zt、gm)；31.步骤四：多次回交筛选：在bc1f1-a和bc1f1-(9、zt、gm)植株的开花期，与轮回亲本再次回交，并重复步骤三回交m(m＞2)次，得到第m代回交杂种，种植第m代回交杂种，并再次利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia和(pizt、pi9、pigm)基因的纯合植株，再于纯合植株中挑选出与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，记为bcmf1-a和bcmf1-(9、zt、gm)；32.步骤五：杂交育种：以bcmf1-a和bcmf1-(9、zt、gm)为亲本，并进行杂交，得到杂种一代，种植杂种一代，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择同时携带pia和(pizt、pi9、pigm)基因的杂种一代作为第二代亲本，并进行自交，系谱选育至第六代，并在稳定品系植株中挑选与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，即得预改良水稻；33.步骤六：感染测试：种植预改良水稻，再用致病力强的稻瘟病原菌对预改良水稻的各个阶段进行抗性鉴定；34.步骤七：后处理：收割步骤六中合格的成熟水稻，并对水稻进行晾晒存储，即得改良水稻，步骤一至步骤六中种植均采用幼苗人工春化处理技术处理，其具体步骤为：35.s1、将水稻籽粒腹沟朝下，并接种至培养皿内，使得水稻籽粒人工诱发，得到水稻幼株，待水稻幼株的株高为4cm时，将水稻幼株移栽至培育箱中，水稻幼株移栽深度为3～4cm；36.s2、将培育箱放置于人工气候室中，其人工气候室的参数为光照时的温度为16℃、无光照时的温度为8℃、湿度50％，光照时间为每24小时光照8h，模拟水稻在田间自然条件下的春化过程，进行人工春化。37.实施例2：38.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种改良水稻稻瘟病抗性的方法，该改良水稻稻瘟病抗性的方法具体步骤如下：39.步骤一：筛选亲本：分别选取携带pia、pikm和(pizt、pi9、pigm)基因的三种水稻育种材料作为供体，选取需要改良的水稻育种材料作为轮回亲本，携带pia基因的水稻育种材料为aichi asahi品种，携带pikm基因的水稻育种材料为tsuyuake品种，携带(pizt、pi9、pigm)基因的水稻育种材料为toride1、75-1-127和谷梅4号品种杂交育种得到；40.步骤二：杂交：将步骤一中的三种供体分别与轮回亲本杂交，得到杂交子一代，记为f1-a、f1-km和f1-(9、zt、gm)；41.步骤三：首次回交：种植步骤二得到的杂交子一代，并在杂交子一代的开花期与步骤一中轮回亲本进行回交，得到第一代回交杂种，再种植第一代回交杂种，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia、pikm和(pizt、pi9、pigm)基因的第一代回交杂种，再于选择的第一代回交杂种中挑选与轮回亲本农艺性状相同的植株，分别记为bc1f1-a、bc1f1-km和bc1f1-(9、zt、gm)；42.步骤四：多次回交筛选：在bc1f1-a、bc1f1-km和bc1f1-(9、zt、gm)植株的开花期，与轮回亲本再次回交，并重复步骤三回交m(m＞2)次，得到第m代回交杂种，种植第m代回交杂种，并再次利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia、pikm和(pizt、pi9、pigm)基因的纯合植株，再于纯合植株中挑选出与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，记为bcmf1-a、bcmf1-km和bcmf1-(9、zt、gm)；43.步骤五：杂交育种：以bcmf1-a和bcmf1-km为亲本，并进行杂交，得到杂种一代，种植杂种一代，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择同时携带pia和pikm基因的杂种一代作为第二代亲本，并将第二代亲本与bcmf1-(9、zt、gm)纯合植株杂交，得到杂种二代，种植杂种二代，并以杂种二代为自交亲本，系谱选育至第七代，并在稳定品系植株中挑选与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，即得预改良水稻；44.步骤六：感染测试：种植预改良水稻，再用致病力强的稻瘟病原菌对预改良水稻的各个阶段进行抗性鉴定；45.步骤七：后处理：收割步骤六中合格的成熟水稻，并对水稻进行晾晒存储，即得改良水稻，步骤一至步骤六中种植均采用幼苗人工春化处理技术处理，其具体步骤为：46.s1、将水稻籽粒腹沟朝下，并接种至培养皿内，使得水稻籽粒人工诱发，得到水稻幼株，待水稻幼株的株高为5cm时，将水稻幼株移栽至培育箱中，水稻幼株移栽深度为3～4cm；47.s2、将培育箱放置于人工气候室中，其人工气候室的参数为光照时的温度为21℃、无光照时的温度为10℃、湿度60％，光照时间为每24小时光照9h，模拟水稻在田间自然条件下的春化过程，进行人工春化。48.实施例3：49.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种改良水稻稻瘟病抗性的方法，该改良水稻稻瘟病抗性的方法具体步骤如下：50.步骤一：筛选亲本：分别选取携带pia和pikm基因的二种水稻育种材料作为供体，选取需要改良的水稻育种材料作为轮回亲本，携带pia基因的水稻育种材料为aichi asahi品种，携带pikm基因的水稻育种材料为tsuyuake品种；51.步骤二：杂交：将步骤一中的二种供体分别与轮回亲本杂交，得到杂交子一代，记为f1-a和f1-km；52.步骤三：首次回交：种植步骤二得到的杂交子一代，并在杂交子一代的开花期与步骤一中轮回亲本进行回交，得到第一代回交杂种，再种植第一代回交杂种，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia和pikm基因的第一代回交杂种，再于选择的第一代回交杂种中挑选与轮回亲本农艺性状相同的植株，分别记为bc1f1-a和bc1f1-km；53.步骤四：多次回交筛选：在bc1f1-a和bc1f1-km植株的开花期，与轮回亲本再次回交，并重复步骤三回交m(m＞2)次，得到第m代回交杂种，种植第m代回交杂种，并再次利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择携带pia和pikm基因的纯合植株，再于纯合植株中挑选出与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，记为bcmf1-a和bcmf1-km；54.步骤五：杂交育种：以bcmf1-a和bcmf1-km为亲本，并进行杂交，得到杂种一代，种植杂种一代，并利用焦磷酸测序定量遗传分析系统选择同时携带pia和pikm基因的杂种一代作为第二代亲本，并自交亲本，系谱选育至第六代，并在稳定品系植株中挑选与轮回亲本农艺性状相同的纯合植株，即得预改良水稻；55.步骤六：感染测试：种植预改良水稻，再用致病力强的稻瘟病原菌对预改良水稻的各个阶段进行抗性鉴定；56.步骤七：后处理：收割步骤六中合格的成熟水稻，并对水稻进行晾晒存储，即得改良水稻，步骤一至步骤六中种植均采用幼苗人工春化处理技术处理，其具体步骤为：57.s1、将水稻籽粒腹沟朝下，并接种至培养皿内，使得水稻籽粒人工诱发，得到水稻幼株，待水稻幼株的株高为6cm时，将水稻幼株移栽至培育箱中，水稻幼株移栽深度为3～4cm；58.s2、将培育箱放置于人工气候室中，其人工气候室的参数为光照时的温度为26℃、无光照时的温度为12℃、湿度70％，光照时间为每24小时光照10h，模拟水稻在田间自然条件下的春化过程，进行人工春化。59.对比例1：60.本对比例为市场上常见的一种具有稻瘟病抗性的水稻。61.从实施例1-3制得的改良水稻中分别抽取2份，记为a1、a2、b1、b2、c1和c2，再与对比例1的2份水稻，记为e1和e2，种植上述样本，同时在水稻的各个部分进行稻瘟病感染测试，测得如下感染百分比数据：[0062] a1a2b1b2c1c2e1e2秧苗0.20.1000.30.578叶片0.10000.20.356穗0.10.10000.143节000000.165[0063]对比可知，实施例1、2和3的改良水稻具有显著的抗稻瘟病的能力，能够大大降低稻瘟病的危害，同时抗稻瘟病的基因范围较广，不仅可使抗稻瘟病的能力稳定，还使得抗性范围较广，同时采用人工春化处理的方法种植稻种，可使水稻的生长不受季节和地理位置的限制，不仅缩短了水稻的改良周期，还可避免改良人员南北奔波。









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