贵州旱稻资源遗传多样性及抗稻瘟病基因资源分析

当前，水资源短缺和全球气候变暖已严重威胁现有水稻生产模式，发展节水型旱作农业，发掘、研究和利用抗旱种质资源是抗旱品种选育以及水稻品种抗旱改良的重要基础。旱稻具有耐旱、耐瘠、抗逆性强等特点，是进行抗旱育种或改良的绝佳材料，贵州又是中国旱稻资源的主要分布地之一，对其已保存和尚在种植的旱稻资源进行遗传多样性研究，有助于促进旱稻资源的保护以及优异基因的发掘与利用。本项目针对原、异位保护的旱稻资源，从群体、个体和分子水平上对其进行品种多样性、表型多样性和遗传多样性研究，阐明在贵州高原独特气候和生态条件下形成的旱稻资源的分布与遗传多样性利用特点，结合抗稻瘟病性鉴定结果，构建重要抗源材料的重组自交系群体，进行抗性遗传分析并对抗病基因进行初步定位，以期发掘耐旱抗病的新种质。

旱稻是稻种资源的重要类型，开展旱稻种质资源遗传多样性研究、发掘优异基因资源是品种选育和遗传改良的重要基础。本研究以源自贵州种质库的246份旱稻种质资源和20份收集的旱稻地方品种为材料，采用表型性状和SSR分子标记方法对其进行了遗传多样性分析，结果表明贵州旱稻种质资源20个农艺性状变异较大（H=1.5601），数量性状大于质量性状，尤其是单株有效穗、单株产量、结实率等高产相关性状；24个SSR位点共检出204个等位基因，显示出丰富的遗传多样性（Na=8.5，He=0.7542），遗传分化以种质间为主（Fst=0.9378），黔西南州是贵州遗传多样性的分布中心，异位保护（种质库）旱稻种质的多样性远高于原位保护（原生境）（Na=5.6，He=0.6843；Na=1.7，He=0.1286）。采用人工接种结合自然病圃抗病性鉴定方法筛选出对稻瘟病综合抗性较好的13份旱稻抗源，对其表型性状进行了利用评价，选择其中1个抗源与感病品种丽江新团黑谷杂交并构建了重组自交系，接种试验表明该抗源对稻瘟病菌菌系07-91-1（ZB15）的抗性是由1对显性主效基因控制，定名为Pi-ghd1(t)，初步将该抗病基因定位于水稻第11染色体上，距离RM2136、RM224两个标记的遗传距离分别为29.7cM和48.2cM。针对当前贵州旱稻地方品种流失和遗传基础脆弱的问题，提出了保护和可持续利用的建议。