优质抗病粳稻新品种哈勃903选育及栽培技术要点

哈勃903是临沂市金秋大粮农业科技有限公司、无锡哈勃生物种业技术研究院有限公司、浙江大学山东(临沂)现代农业研究院以B8为母本、连粳13303为父本花培选育而成的优质抗病粳稻新品种。该品种株型优良,丰产性好,对稻瘟病、条纹叶枯病具有一定的抗性,稻米品质达到部标一等食用粳稻品质标准。哈勃903于2022年11月通过国家农作物品种审定委员会审定,适宜在河南沿黄、山东南部、江苏淮北、安徽沿淮及淮北地区种植。介绍了哈勃903的选育过程、特征特性及栽培技术要点。

水稻新品种浙大嘉锡优610特征特性及制种技术

浙大嘉锡优610是浙江大学联合浙江之豇种业有限责任公司、嘉兴市农业科学研究院等单位以柱头外露率高的早熟晚粳三系不育系嘉锡A作母本、穗大粒多的广亲和籼稻恢复系DR610为父本所培育的新品种,2022年通过国家农作物品种审定委员会审定(国审稻20220269),大田表现产量高、抗性好,适宜在浙江省、上海市、江苏省南部以及安徽省、湖北省沿江粳稻区的稻瘟病轻发区作单季晚稻种植。介绍了该组合的选育、特征特性、栽培与制种技术要点。

伽玛射线诱变群体选育的两个粒型变异系的基因组变异分析

哈粳稻7号(HG7)是一个清香型大粒优质粳稻品种,在哈尔滨种植时植株较高、熟期较晚。为培育半矮杆、早熟HG7突变体,利用γ射线辐射HG7种子培育了1个M2群体,但只鉴定到2个粒型变异株。对两个M3变异系进行观察发现,两个变异系内粒型不再分离,一个粒型细长,粒长较HG7增加2.6%,粒宽减小18.7%;另一个呈短圆粒,粒长缩短26.0%,粒宽增加4.1%,两者分别被命名为HG7-TG、HG7-SG。与HG7相比,HG7-TG和HG7-SG的株高、穗型等也存在一定差异。为确定HG7-TG和HG7-SG与HG7之间的亲缘关系,首先利用NY/T 1433-2014《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法》的48个简单序列重复(SSR)标记对三者进行了分析。结果发现,HG7-TG与HG7之间存在24个SSR位点差异,而HG7-SG与HG7之间仅有1个位点差异。利用基因组重测序分析三者在全基因组水平上的遗传变异,结果表明HG7-TG与HG7之间存在约2.8 M个遗传变异,变异率高达7.5×10^(-3);HG7-SG与HG7之间约存在0.02 M个变异,变异率仅为5.2×10^(-5)。遗传分析结果表明,长粒性状为不完全显性。本研究结果表明,在诱变育种实践中,诱变群体中所鉴定到的变异株可能并非由原品种突变而来,采用SSR标记和基因组重测序的方法先对材料进行甄别,可确保突变体的真实性。本研究采用基因组重测序方法甄别真假突变体,对诱变育种研究具有一定的指导意义。

Pool-ARMS:一种高效检测混合遗传样本中特定单核苷酸变异的方法

单核苷酸变异(SNV)是控制人类疾病和动植物经济性状的遗传基础之一,经济、简便和高效的检测体系可助力遗传病筛查和植物碱基编辑与诱变群体中携带SNV的个体的定向筛选。本研究根据扩增阻滞突变系统PCR(ARMS-PCR)的原理,设计了一种适合在水稻混合样本中筛选特定SNV个体的方法 Pool-ARMS。该方法的要点是:设计聚合酶链式反应(PCR)引物、建立特异性扩增携带SNV片段的PCR程序;分析不同组织和样品混合比例提取DNA的扩增效果;建立筛选特定SNV的Pool-ARMS体系。以控制光周期敏感性雄性不育(PGMS)水稻的两个基因为例,通过优化PCR引物和反应程序,建立了利用叶片和芽鞘组织混样提取DNA检测突变的体系,前者突变检出水平为1∶49,后者为1∶24。利用该技术体系对63份碱基编辑水稻幼苗进行检测,结果与Sanger测序分析一致。本研究建立的Pool-ARMS方法有望应用于包括水稻在内的动植物单碱基编辑群体和理化诱变群体中目标变异的定向筛选。

优质杂交水稻品种江两优7901的选育与应用

江两优7901是采用自主选育的两系不育系江79S作母本、广亲和籼稻恢复系江恢1501为父本配制而成的两系杂交水稻品种,表现熟期适中,丰产、稳产性好,适应性广,米质优良,2018年通过国家农作物品种审定委员会审定。分析了江两优7901的选育过程、特征特性、栽培技术及制种技术要点,以供参考。

分子标记辅助选择与花药培养相结合选育携带抗白叶枯病基因Xa39的水稻恢复系

通过常规杂交育种结合分子标记辅助选择和花药培养技术,快速获得携带抗白叶枯病Xa39基因的水稻籼型恢复系。通过选系测配筛选出1个高抗白叶枯病的恢复系,命名为嘉浙恢08,采用白叶枯菌种对嘉浙恢08及其杂交组合进行田间接种。结果表明,嘉浙恢08及所配制的杂交组合抗病性强,并且杂交组合具有良好的产量潜力。

利用花培与辐照诱变培育粳型两系不育系江79S

为创制新的两系不育系,并将其应用于强优势杂交水稻品种培育,综合利用花培和诱变技术培育了粳稻两系不育系江79S。取培矮64S/粳稻H179的F_(1)幼穗,利用花药培养技术培育获得一个粳型光温敏不育系S79;后采用高能碳离子束处理S79干种子,在其后代中选育了一个熟期突变体GS79(江79S),其在长日照和短日照条件下始穗表现不同,分别较S79早7 d左右和迟5 d左右。观察江79S的育性转换特性,发现其在嘉兴种植时,每年9月8日左右开始出现可育花粉并开始结实;在陵水种植时,植株正常结实且结实率达80%以上。人工气候箱光温敏特性鉴定结果表明,江79S在长日照条件下育性转换温度低于23.5℃。稻米品质和抗性鉴定结果为江79S米质达农业部(现农业农村部)部颁三级优质米标准,苗叶期抗稻瘟病。对江79S进行全基因组测序,分析发现其携带源自农垦58S的光敏不育基因pms1和pms3,且含携带抗稻瘟病基因pi21、Pia、Pid3和Pita,与其高抗苗瘟的特性相一致。以江79S配制的亚种间杂交水稻品种江两优7901通过了国家主要农作物品种审定。本研究结果为综合运用花培和辐照诱变技术培育新两系不育系材料提供了研究方法。

分子标记辅助选育携带抗稻瘟病基因Pigm的光温敏不育系

为选育具有稻瘟病广谱抗性粳型两系不育系,将高柱头外露率中粳类型不育系DS39与优质晚粳水稻嘉58进行杂交,通过花药培养选育出晚粳类型不育系TS849,再将TS849与携带稻瘟病抗性基因Pigm的迟熟中粳水稻品种1350杂交,通过花药培养技术创制一批加倍单倍体,利用分子标记选择携带Pigm基因的不育系,并对农艺性状等进行评价,成功选育出抗稻瘟病的晚粳类型光温敏不育系1份(JF35-2)。JF35-2稻瘟病抗性水平达到高抗级别,可作为抗原应用于抗稻瘟病杂交晚粳育种。

利用基因编辑技术培育糯性水稻

为建立糯稻品种培育新体系,本试验研究了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Waxy(Wx)基因定向突变进而培育糯稻的效果。在Wx基因的第2、第7、第8、第10、第11和12外显子区域设计6个靶位点,构建CRISPR/Cas9基因编辑表达载体,采用农杆菌介导法将基因编辑载体转入粳稻品种哈勃601,获得11~88株转基因再生植株。突变分析表明,转基因株突变率总体偏低(0%~30.77%),仅在第2、第7和第11外显子上发生突变,以1~2 bp的插入缺失为主,都为纯合或双等位突变。5份纯合T2突变体的稻米呈蜡质状,直链淀粉含量为由亲本的15.5%降至2.0%~2.6%,接近或达到糯稻水平,其RVA谱与糯稻对照相仿,淀粉粘滞性较亲本哈勃601显著下降。上述结果表明,通过利用CRISPR/Cas9可对Wx基因进行定向突变从而获得糯性材料,但在利用该技术培育新品种时,需要选择适当的靶位点并培育较多的突变体,才能从中选到符合国家标准的糯稻品种。本研究对利用基因编辑技术培育水稻新品种提供了科学依据。

高产优质三系杂交粳稻新组合长优1674的选育

长优1674是嘉兴市农业科学研究院、无锡哈勃生物种业技术研究院有限公司和中国水稻研究所利用长粒型三系粳稻不育系长粳1A与优质籼型恢复系DR674配组育成的杂交粳稻新组合。该组合具有株型适中、生育期适宜、穗大粒多、高产、米质优等特点,2021年通过国家农作物品种审定委员会审定。