CN110024685A - 一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法，具体步骤如下：（1）在种植地选择已感染稻曲病的水稻品系作为材料；（2）在种植地中选择稻曲病发病严重且稳定的地块作为种植区域，在该种植区域中种植经过步骤（1）的选择后收获的水稻品系；种植群体为20‑40万，单株种植且连续种植3‑5年；（3）从水稻材料群体种植的第二年、第三年或第四年开始采用单株选择法，每年从种植群体中选择发病很轻或者不发病的单株，分单株收种并编号；每一年选择的单株后一年再次种植并采用单株选择法，从中再次选择发病很轻或者不发病的单株；（4）收获连续两年以上均不发病的单株进行大群体种植验证，大群体表现不发病，即获得抗病材料。

Description

一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法
技术领域
本发明农业育种技术领域，具体涉及一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法。
背景技术
水稻稻曲病，又名伪黑穗病、绿黑穗病、谷花病、青粉病及丰收病等，是水稻生产上的重要病害之一。稻曲病在亚洲稻区发生最为频繁，如中国、印度、缅甸等东南亚国家，在欧洲、美洲和非洲等地区也均有发生。稻曲病在历史上对水稻的危害损失并不严重，仅仅作为水稻生产的次要病害。2O世纪80年代以来，随着全球气候变化、我国杂交水稻示范推广以及氮肥水平的不断提高，水稻稻曲病在我国的发病逐年加重，呈现出发病范围广、发病频率高、产量损失严重等特点，危害逐年加重。稻曲病已从次要病害上升为主要病害，成为继稻瘟病、条纹叶枯病之后的又一严重威胁水稻优质、高产的重要病害。
水稻稻曲病发生后，不仅影响水稻产量、降低水稻结实率和千粒重，而且稻曲病的病原菌附着在稻谷上污染米粒，严重影响稻米品质；同时，稻曲球中含有大量有色毒素，有害这些毒素不仅会显著降低稻米品质，而且对人体健康非常有害。水稻稻曲病已经极大的影响了我国粮食高产稳产和粮食食品安全。稻曲病的防治和抗病研究逐渐成为目前关注和亟待解决的问题。
现在农业生产中采取综合防治技术预防稻曲病的发生，主要手段是采取一些预防性措施，如选用抗病品种、栽培上采用抗菌消毒手段和施用改性的农药进行药物治疗，并建立稻曲病预报预测系统等，但防治效果不甚理想。中国农业大学研究了多种防治水稻稻曲病的化学药剂，如授权公告号为CN103621513B防治水稻稻曲病的三唑醇和烯肟菌胺混配药剂，授权公告号为CN103503880B的防治水稻稻曲病的三唑醇和苯醚甲环唑混配药剂，授权公告号为CN103548835B的防治水稻稻曲病的烯肟菌胺和苯醚甲环唑混配药剂等，但是采用各种化学药剂防治稻曲病存在二次污染土壤等风险，稻曲病病菌可能出现强的抗药性；授权公告号为CN105532706B的中国专利公开了一种新型水稻稻曲病高效防控方法，具体公开了调整水稻播期、水稻种子处理以及两次药剂喷雾处理的防控步骤，通过对水稻播期进行调整，一次种子处理，两次药剂喷雾，并且通过各自药剂的搭配，有效防控水稻稻曲病；综上所述，无论是但采用化学药剂还是通过防控措施对稻曲病进行防治均属于治标不治本的措施，无法从根源上对防治稻曲病。
近年来，研究者们开始利用不同的研究方法对水稻稻曲病的发生规律、各水稻品种的抗病性、稻曲病菌以及稻曲病抗性相关的QTL进行鉴定和评价，从中筛选出优良的抗稻曲病的水稻品种，积极应对稻曲病的防治；随着生物技术的发展，出现了许多新的育种手段，赋予了水稻抗稻曲病育种新途径，一种是利用稻曲病培养液提取粗毒素作为选择压，在细胞水平上进行筛选突变体，并与常规育种技术结合培育新的抗病品种，但是采用人工诱变筛选突变体的偶然性大、筛选量大，操作复杂；第二种就是以转基因技术和分子标记辅助选择育种技术为代表的分子育种技术，但是分子育种技术存在费用高、技术门槛高的问题，难以被一般育种者所掌握，而且目前转基因育种被抵制；授权公告号为CN104542256B的中国专利公开了一种籼稻稻曲病抗性高效导入粳稻的育种方法，该育种方法能够将籼稻稻曲病抗性高效地导入粳稻，3年左右即可完成抗稻曲病育种，显著缩短常规抗稻曲病育种周期；综上所述，无论是人工诱变、分子育种还是导入抗性的杂交育种方法都受到育种技术和培育环境、生长环境的重大影响，同时存在一定的不确定性和潜在风险。到目前为止，研究者还没有分离获得抗稻曲病的材料或者基因，这在很大程度上影响了我国水稻稻曲病抗病育种的开展，长期的生产实践证明，水稻稻曲病抗性材料的选育是提高我国水稻品种稻曲病抗病水平的有效途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水稻稻曲病抗性材料的选育方法，选育出来的材料可以应用于水稻的遗传改良，为培育抗稻曲病水稻新品种提供优异新资源。
一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法，依次包括水稻材料选择、水稻材料群体种植、多次单株选择形成株系以及株系种植验证，具体步骤如下：
（1）水稻材料选择：根据种植地进行水稻材料的选择，在水稻种植地选择已感染稻曲病的水稻品系作为材料；
（2）水稻材料群体种植：在种植地中选择稻曲病发病严重且稳定的地块作为种植区域，在该种植区域中种植经过步骤（1）的选择后收获的水稻品系；种植群体为20-40万，单株种植且连续种植3-5年；
（3）多次单株选择形成株系：从水稻材料群体种植的第二年、第三年或第四年开始采用单株选择法，每年从种植群体中选择发病很轻或者不发病的单株，分单株收种并编号；每一年选择的单株后一年再次种植并采用单株选择法，从中再次选择发病很轻或者不发病的单株；
（4）株系种植验证：收获连续两年以上均不发病的单株形成株系，对株系进行大群体种植验证，大群体表现不发病，即获得抗病材料。
进一步的，在所述步骤（4）中大群体种植后，单株表现不一致的株系中重新选择发病很轻或不发病的单株，重复步骤（3）和（4），直至大群体稳定表现为不发病且单株表现一致，即为水稻稻曲病抗病材料。
本发明具有如下有益效果：由于本发明一种水稻稻曲病抗性材料的选育方法，依次包括稻材料选择、水稻材料群体种植、多次单株选择形成株系以及株系种植验证，其中，通过在种植地选择已感染稻曲病的水稻品系作为材料以及在稻曲病发病严重且稳定的地块进行材料连续种植，进而挑选出能够稳定成长的稻曲病抗性材料，再将挑选出的稻曲病抗性材料进行多次单株选择和株系种植验证，不仅可以消除已挑选出的稻曲病抗性材料中存在的基因变性导致的不稳定的发病株系材料，降低繁殖的风险度，而且在水稻材料选择和水稻材料群体种植过程中都强调了选择在发病稳定且严重的区域中挑选和种植，以便于控制筛选水稻的稳定抗性材料，保证筛选种植质量。因此本发明不仅能够消除在单株选择过程中出现的不稳定的发病株系材料，而且更适合在实际生产过程中大量的筛选水稻抗性材料，相对于实验室中的分子工程育种和基因工程育种更加稳定，受培育和种植的环境诱导因子影响小，同时筛选出的抗性材料可以应用于水稻的遗传改良，为培育抗稻曲病水稻新品种提供优异新资源。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行详细的说明。
一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法，依次包括水稻材料选择、水稻材料群体种植、多次单株选择形成株系以及株系种植验证，具体步骤如下：
（1）水稻材料选择：根据种植地进行水稻材料的选择，在种植地选择已感染稻曲病的水稻品系作为材料，可以选择一个或多个品系；
（2）水稻材料群体种植：在种植地中选择稻曲病发病严重且稳定的地块作为种植区域，在该种植区域中种植经过步骤（1）的选择后收获的水稻品系；种植群体为20-40万，单株种植且连续种植3-5年；
（3）多次单株选择形成株系：从水稻材料群体种植的第二年、第三年或第四年开始采用单株选择法，每年从种植群体中选择发病很轻或者不发病的单株，分单株收种并编号；每一年选择的单株后一年再次种植并采用单株选择法，从中再次选择发病很轻或者不发病的单株；
（4）株系种植验证：收获连续两年以上均不发病的单株形成株系，对株系进行大群体种植验证，大群体表现不发病，即获得抗病材料。
进一步的，在所述步骤（4）中大群体种植后，单株表现不一致的株系中重新选择发病很轻或不发病的单株，重复步骤（3）和（4），直至大群体表现不发病，单株表现一致且稳定即为水稻稻曲病抗病材料。
以籼稻感病品种9311为材料培育水稻稻曲病抗性材料的应用实施例：
（1）水稻材料选择：在安徽省黄山市选择籼稻感病品种9311作为水稻材料；
（2）水稻材料群体种植：籼稻感病品种9311收获后作为水稻材料，在安徽省黄山市选择稻曲病高发且稳定的地区作为种植区域，并将经过步骤（1）选择的籼稻感病品种9311种植在该区域，每年种植20万粒种子，且为单株种植，连续种植3年，共种植60万种子；
（3）多次单株选择形成株系：从水稻材料群体种植的第二年开始采用单株选择法，从第二年开始每年从种植群体中选择发病很轻或者不发病的单株，分单株收种并编号，将第二年收获的单株分别编号为M1-1，M1-2，M1-3………M1-218，共收获218株；第三年收获的单株分别编号为M2-1，M2-2，M2-3………M1-375，共收获357株；两年共收获565株发病很轻或者不发病的单株；
（4）将第二年和第三年选择的发病很轻或者不发病的单株在后一年再次种植，采用单株选择法，从中再次选择发病很轻或者不发病的单株；第二年收获的218株，经后一年再次种植鉴定后，收获得12株不发病的单株；将第三年收获的357株，经后一年再次种植鉴定后，收获得22株发病很轻或不发病的单株，经过再次单株选择后共收获发病很轻或不发病的34株单株；
（5）株系种植验证：将收获的连续两年均发病很轻或不发病的34株单株，形成34个株系，对株系进行大群体种植验证，再次经过连续2年的种植鉴定验证和单株选择后直至大群体表现不发病，单株一直呈现发病很轻或不发病，最终从34个株系中获得5个株系能够稳定表现抗病，5个株系为具有水稻稻曲病抗性的新材料。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种水稻稻曲病抗病材料的选育方法，其特征在于：包括水稻材料选择、水稻材料群体种植、多次单株选择形成株系以及株系种植验证，具体步骤如下：
（1）水稻材料选择：根据种植地进行水稻材料的选择，在水稻种植地选择已感染稻曲病的水稻品系作为材料；
（2）水稻材料群体种植：在种植地中选择稻曲病发病严重且稳定的地块作为种植区域，在该种植区域中种植经过步骤（1）的选择后收获的水稻品系；种植群体为20-40万，单株种植且连续种植3-5年；
（3）多次单株选择形成株系：从水稻材料群体种植的第二年、第三年或第四年开始采用单株选择法，每年从种植群体中选择发病很轻或者不发病的单株，分单株收种并编号；每一年选择的单株后一年再次种植并采用单株选择法，从中再次选择发病很轻或者不发病的单株；
（4）株系种植验证：收获连续两年以上均不发病的单株形成株系，对株系进行大群体种植验证，大群体表现不发病，即获得抗病材料。
2.如权利要求1所述的一种水稻稻曲病抗性材料的选育方法，其特征在于：在所述步骤（4）中对株系进行大群体种植后，在单株表现不一致的株系中重新选择发病很轻或不发病的单株，重复步骤（3）和（4），直至大群体稳定表现为不发病且单株表现一致即为水稻稻曲病抗病材料。
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