[ZH9(R)]]是中国科学院遗传与发育生物学研究所通过基因枪法将外源溶菌酶基因转化到粳稻中花9号而获得的稻瘟病抗性新品系。2001~2004年,该课题组以[ZH9(R)]为溶菌酶基因供体,以籼型杂交稻“两优培九”的父本“9311”、“培两优288”的父本“288”以及“培两优E32”的父本“E32”为受体,通过回交转育的方法将溶菌酶基因转育到各籼稻亲本中并且获得含有外源溶菌酶基因的株系若干。本试验在此基础上,对已获得的转基因株系进行筛选和稻瘟病抗性鉴定以及转育后代杂交组合的优选评价,获得了稻瘟病抗性提高且产量性状与对照无显著差别的组合及其父本材料,最终为下一步开展组合品比试验奠定基础。 (一)转溶菌酶基因水稻转育后代纯合株系筛选 通过种子发芽、抗生素离体叶片筛选和PCR.分子检测的方法,对9311/ZH9(R)、288/ZH9(R)和.E32/ZH9(R)转育后代的7个不同世代共83个株系进行溶菌酶基因纯合株系的筛选,结果表明:转育后代中溶菌酶基因纯合株系39个,株系纯合率46.99%。 (二)转溶菌酶基因水稻转育后代稻瘟病抗性鉴定 通过2005年和2006年连续两年对转育后代的病情调查,结论如下: (1)各转育世代的抗病指数与亲本相比有不同幅度降低,降低幅度最大的是288/ZH9(R)BClF5叶瘟病情指数,降幅为70.99%。降幅最小的是E32/ZH9(R)BC3F2穗颈瘟病情指数,降幅为7.79%。说明外源溶菌酶基因能够在转育后代中稳定遗传且保持了广谱的抗性,只是在不同的遗传背景下,溶菌酶基因表达略有差异。 (2) 叶瘟和穗颈瘟的抗性有一定的相关性,叶瘟病情指数相对较高的世代,穗颈瘟的病情指数也同样较高。叶瘟病情指数相对较低的世代,穗颈瘟的病情指数也同样较低。如9311/ZH9(R)叶瘟病情指数相对最高的。BC<,4>F<,2>(66.21),其穗颈瘟病情指数依然相对最高,为50.94。而叶瘟病情指数相对最低的BC3F6(24.80),其穗颈瘟病情指数依然相对最低,为25.39。 (3)从各世代的抗性来看,基本保持了同一趋势:在同一转育品种中,自交代和回交代均不相同的情况下,一般自交代高回交代低的世代要比自交代低回交代高的世代的抗性好。如9311/ZH9(R)抗病效果BC3F6>BC5F3、288/ZH9(R)抗病效果BClF5>BC3F2、E32/ZH9(R)抗病效果BClF5>BC3F2。 (4) 同一回交代的不同自交代,抗性呈随着自交代增加而逐步提高的趋势。就桃江病圃穗颈瘟抗病效果来看,9311/ZH9(R)BC<,4>F<,2>、BC<,4>F<,3>、BC<,4>F<,4>和BC<,4>F<,5>代次是15.77%、26.05%、49.52%和60.79%;288/ZH9(R)BC<,2>F<,4>、BC<,2>F<,6>的抗病效果分别为48.10%和58.50%;E32/ZH9(R)BC<,2>F<,4>、BC<,2>F<,6>的抗病效果21.97%和47.85%。 (5) 共获得20个转育世代,其中浏阳和桃江两病圃抗性评价一致为“感(S)”的世代7个、“中感(MS)”的世代9个,“中抗(MR)”世代3个,E32/ZH9(R)BC2F6的抗性评价上,桃江病圃和浏阳病圃的结论不一致,前者为“感(S)",而后者为“中感(MS)”。 (三)转溶菌酶基因水稻转育后代杂交组合优选评价 通过穗颈瘟抗性鉴定和产量性状分析, 35个待选组合中,共筛选出13个抗性提高且单株产量与对照相比无显著性差别的转育后代杂交组合,这13个组合的父本来自9个单株和4个株系。这9个单株是9311/ZH9(R)BC<,5>F<,1>代的XLI-1-1-1、BC<,4>F<,3>的XA-2-2-1、XA-3-1-1、XA-4-1-5、XA-5-2-3、XA-6-2-9;288/ZH9(R)BC4F]代的XL-Ⅱ-7-1-6;E32/ZH9(R)BC4Fl代的XLⅢ-4-1-2、BC<,3>F<,2>代的PA64S/Xj-2-1-2。4个株系分别是9311/ZH9(R)BC<,4>F<,3>代的XA-1、XA-5和9311/ZH9(R)BC<,2>F<,5>代的XC-22,XC-26。 从转育后代杂交组合中选出9311/ZH9(R)以单株配组的5个苗头组合。并对这5个组合进行PCR检测和PCR-Southem检测,结果证明这5个组合中均含有溶菌酶基因。因此,下一步工作将是以这5个组合的父本材料制种和进行组合品比试验,为最终推出稻瘟病抗性新品系打下基础。