优质高产抗病水稻“新协57”在安徽问世

　　

生物通综合报道：安徽省农科院水稻研究所，利用国际水稻基因序列全图和标记图谱开展分子标记辅助育种研究，日前取得一系列突破，率先在国内育成优质、高产、高抗水稻新组合，走出了一条自主创新的分子育种之路。

　　“十五”期间，安徽农科院水稻所在“863”计划、“948”计划支持下，将分子标记辅助育种新方法与传统育种方法结合起来，以本省主栽品种或亲本为受体，以世界范围的远缘、优异种质资源为供体，通过大规模杂交、回交、自交和分子标记的辅助选择，创建近等基因导入系5726份，为水稻有利基因的发掘、定位和水稻育种建立了广泛的遗传基础和丰富的种质资源。

　　以此为依托，安徽水稻所以提高水稻不育系（杂交稻母本）的抗病性和水稻恢复系（杂交稻父本）的米质为主要目标，利用分子标记辅助育种技术，将远缘种质抗白叶枯病的Xa-21、Xa-23基因以及抗稻瘟病的Pi-9基因，单个或聚合导入水稻光敏不育系、矮败型不育系和红莲型不育系中，育成4个水稻优良不育系。与此同时，他们和中科院上海植生所合作，对水稻恢复系中控制食味品质的主要基因Wx进行分子标记定向改良，以优化直链淀粉的含量、增强适口性，培育出2个综合性状好、米质优、配合力强的杂交水稻的恢复系M28和M29。他们还创新检测技术，获得“水稻叶片直接用于聚合酶链式反应的方法”和“聚合酶链式反应混合液的保存方法”两项发明专利。前者可减少对被检测植株的损伤，节约分子检测成本，操作程序简化，后者可提高不同批次检测的一致性和重复性。两者结合，使水稻分子标记辅助育种技术的规模化和实用化成为可能。

在一系列创新基础上，安徽水稻所实现了分子育种、培育优良品种的新突破。研究人员把分子育种得到的抗病不育系和优质恢复系，应用于杂交水稻新组合的选育，经过集成创新，培育出集高产、优质、抗病为一体的强优势组合“新协57”。这个新组合，较目前大面积栽培的“汕优63”具明显优势，高抗白叶枯病、稻瘟病，米质优良，平均增产幅度达7.2%。2006年1月，该组合通过安徽省品种审定委员会审定。

技术简介：

分子标记辅助育种技术是在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等重要作物上，通过利用与目标性状紧密连锁的 DNA 分子标记对目标性状进行间接选择，以在早代就能够对目标基因的转移进行准确、稳定的选择，而且克服隐性基因再度利用时识别的困难，从而加速育种进程，提高育种效率，选育抗病、优质、高产的品种。

我国的农作物分子标记辅助育种的研究始于90年代初，在过去的近十年时间里，取得了重要的研究进展：1.构建了水稻等作物的染色体遗传图谱；2.构建了水稻染色体物理图谱；3.利用分子标记对我国作物种质资源遗传多样性进行了初步的研究；4.对一些重要的农艺性状进行了定位、作图与标记，相应的基因克隆已在进行。

在基因组计划开展以来的短短的几年时间内，主要农作物的遗传连锁图的绘制均已完成。1996年我国用RFLP标记对水稻进行作图，构建了水稻12条染色体的完整连锁图。此后，又构成了有612个标记的水稻遗传连锁图，较好地满足水稻遗传育种工作的需要。除水稻之外，还绘制了谷子的RFLP连锁图。构建了大豆分子标记遗传框架图、小麦野生近缘植物小伞山羊草的连锁图以及小麦的第1、第5、第6染色体部分同源群RFLP连锁图等。

1997年，利用广陆矮4号水稻品种构建的BAC文库，建立了631个长度不同的跨叠群。用水稻遗传图谱上的RFLP标记及STS标记确定了631个跨叠群在水稻12条染色体上的位置，绘制出了水稻的染色体物理图。该物理图长为352284Kb，覆盖了水稻基因组的92%。

我国近年来对作物的重要性状，如育性基因、抗性基因及产量性状基因的作图与标记方面开展了大量研究工作。

在育性方面，找到了与光敏核不育水稻的光敏不育基因位点连锁的RFLP标记。定位了水稻不育系5460F的育性隐性单基因tms1，并找到与之紧密连锁（1.2cM）的RFLP标记。定位水稻野败不育系恢复基因的两个主效基因Rfi3和Rfi4，初步确定了与其中Rfi3基因紧密连锁(2.7cM)的RFLP标记，并已转化为STS标记。

在我国常用的水稻广亲合品种02428中检测出3对广亲合基因，分别位于第2、6和12染色体上，对育性的总贡献为57%。在另一广亲和品种Dular中检测到影响杂种育性的5个QTL位点，分别位于1，3，5，6和第8染色体上。除以上两个品种外，还将一个广亲合基因定位在水稻的第11染色体上，并初步认为是一个新的广亲合基因。

另外，找到了与棉花恢复系06132R恢复基因连锁的RAPD标记OPV15300，二者之间的交换值是13.0%。

在抗性基因方面，已经定位并克隆了广谱抗性的水稻白叶枯病基因Xa21和Xa7。Xa14也已定位在水稻第4染色体上的两个分子标记RG620和G282之间。定位了R55中的抗条锈病基因，并且用分子标记证实该抗病基因来源于圆锥小麦。我国学者参与了国内外已报道的7个抗白粉病分子标记中多个基因的标记。

确定大豆抗病品种科丰1号的抗性是由一个显性抗病基因控制,通过RAPD进行分析找到了与其连锁较紧密(7.7cm)的分子标记，并转化为SCAR标记。

    利用分子标记技术研究了杂合性与杂种优势的相关性，结果发现基因型杂合度与杂种优势的相关性在不同材料中表现出较大的差异。发现上位性效应是杂种优势形成的重要遗传基础。（生物通记者杨遥）