《Molecular Breeding》:Marker-assisted introgression of brown planthopper resistance and herbicide tolerance for integrated pest management in direct seeded rice
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水稻褐飞虱防控与抗除草剂基因整合研究显示,通过导入Salkathi landrace的抗褐飞虱QTLs(qBph4.3+4.4)和AHAS基因(赋予imazethapyr耐受性),在主流品种Naveen中成功开发出近等基因系(NILs),实现抗虫与除草剂应用的协同增效,但需注意产量损失(5.28-15.84%)和头米回收率下降(15.68-15.85%)。
摘要
棕色飞虱(BPH)是水稻的主要害虫。种植直接播种水稻(DSR)时,如果避免长期积水或定期排水,可以减少其种群数量。然而,自发生长的野生稻和杂草成为推广DSR的主要障碍,因为常规除草剂或人工除草方法无法有效控制这些杂草。这些同属的入侵杂草不仅会吸引棕色飞虱到抗性水稻植株上,还会帮助害虫越冬。研究人员对22种水稻属(Oryza)的48个种质资源及其相关性状进行了抗棕色飞虱能力和咪唑噻嘧啶(imazethapyr)耐受性的筛选。结果仅有IRGC 88828(O. schweinfurthiana)具有抗棕色飞虱能力,而没有一种种质对咪唑噻嘧啶具有耐受性,这表明可以通过将这两种性状导入同一基因型中来发挥它们的互补作用。研究人员分别从地方品种Salkathi中引入了两个具有上位性的抗棕色飞虱QTL(Quantitative Trait Loci),并从新的乙酰羟酸合成酶(AHAS)基因突变中获得了咪唑噻嘧啶耐受性,然后将这些基因导入受欢迎的Naveen水稻品种中。经过多地点盲法试验后,具有qBph4.3?+?qBph4.4基因的近等基因型系(NILs)被批准在印度广泛种植。通过紧密连锁的标记RM6844引入AHAS基因后,利用咪唑噻嘧啶能够有效控制水稻田中的杂草。然而,与Naveen品种相比,这些NILs的产量减少了5.28–15.84%,米粒回收率也降低了15.68–15.85%。在结合这两种性状的过程中,研究人员发现了AHAS和RM6844之间的重组体,从而克服了基因连锁带来的不利影响。种植这些双重改良的NILs不仅有助于实现综合害虫管理,还能降低种植成本、减少谷物混杂、减少杀虫剂使用,并减轻水稻种植对环境的影响。
棕色飞虱(BPH)是水稻的主要害虫。种植直接播种水稻(DSR)时,如果避免长期积水或定期排水,可以减少其种群数量。然而,自发生长的野生稻和杂草成为推广DSR的主要障碍,因为常规除草剂或人工除草方法无法有效控制这些杂草。这些同属的入侵杂草不仅会吸引棕色飞虱到抗性水稻植株上,还会帮助害虫越冬。研究人员对22种水稻属(Oryza)的48个种质资源及其相关性状进行了抗棕色飞虱能力和咪唑噻嘧啶(imazethapyr)耐受性的筛选。结果仅有IRGC 88828(O. schweinfurthiana)具有抗棕色飞虱能力,而没有一种种质对咪唑噻嘧啶具有耐受性,这表明可以通过将这两种性状导入同一基因型中来发挥它们的互补作用。研究人员分别从地方品种Salkathi中引入了两个具有上位性的抗棕色飞虱QTL(Quantitative Trait Loci),并从新的乙酰羟酸合成酶(AHAS)基因突变中获得了咪唑噻嘧啶耐受性,然后将这些基因导入受欢迎的Naveen水稻品种中。经过多地点盲法试验后,具有qBph4.3?+?qBph4.4基因的近等基因型系(NILs)被批准在印度广泛种植。通过紧密连锁的标记RM6844引入AHAS基因后,利用咪唑噻嘧啶能够有效控制水稻田中的杂草。然而,与Naveen品种相比,这些NILs的产量减少了5.28–15.84%,米粒回收率也降低了15.68–15.85%。在结合这两种性状的过程中,研究人员发现了AHAS和RM6844之间的重组体,从而克服了基因连锁带来的不利影响。种植这些双重改良的NILs不仅有助于实现综合害虫管理,还能降低种植成本、减少谷物混杂、减少杀虫剂使用,并减轻水稻种植对环境的影响。