利用白叶枯病抗性基因Xa23改良水稻恢复系抗性

周 鹏，涂诗航，张水金，董瑞霞，王洪飞，郑 轶，游晴如，黄庭旭，郑家团

（福建省农业科学院水稻研究所，福建福州350018）

水稻白叶枯病是影响水稻产量的重要病害之一。截至2013年3月，经国际注册确认和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共38个。其中，26个为显性基因Xa，其它为隐性基因xa；已被定位的抗性基因有26个，并且，Xa1，xa5，xa13，Xa21，Xa23，Xa26，Xa27 等7 个基因已成功克隆（数据来源国家水稻数据中心，http：//www.ricedata.cn/gene/gene_xa.htm）。章琦等［1］利用普通野生稻的近等基因系CBB23定位了水稻抗白叶枯病基因Xa23，并将其定位于水稻第11号染色体。Xa23具有全生育期抗性、完全显性、抗谱广等优点，因此Xa23基因是目前水稻抗白叶枯病育种中利用最为广泛的抗病基因之一［2-5］。

研究以含有抗白叶枯基因Xa23的水稻材料R659为供体，以大穗型恢复系福恢2328为受体，经过多代株型选择获得了22份水稻高代新株系；通过分子标记检测，筛选到2个含有纯合抗白叶枯病基因的株系，通过人工接菌鉴定，评价其白叶枯病抗性水平，为进一步配制抗白叶枯病新品种提供新种质。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以福建省农业科学院水稻研究所自育的抗白叶枯病恢复系R659（Xa23）为供体，以自育的大穗型恢复系福恢2328（R2328）为受体，抗病对照为CBB23，感病对照为R2328。

1.2 白叶枯病接菌鉴定及调查方法

2017年，将试验材料种植于福建省农业科学院水稻研究所夏茂基地，5月19日播种，6月15日移栽，每个品种移栽4行，每行7株，3次重复，普通大田管理。孕穗期采用剪叶法进行人工接菌，方法及菌液采用郑家团等［5］的方法，调查方法采用方中达等［6］提出的方法进行抗性分级。

1.3 水稻基因组DNA的提取

移栽返青后采取鲜嫩叶片5 g，采用孙川等［7］的方法提取水稻基因组DNA。

1.4 抗病基因PCR检测

抗性基因Xa23的检测选用分子标记RM206，由上海生物工程技术公司合成。PCR反应及电泳检测参照周鹏等［8］方法进行。

2 结果与分析

2.1 22份高代材料的抗性基因的检测分析

利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记RM206进行亲本间的多态性分析，结果表明，抗性对照CBB23、抗源R659能扩增出相同大小的单一条带，与R2328的扩增条带存在多态性（图1），结果清晰，因此可以选择RM206标记对高代材料进行分子标记检测。对22份F4代株系材料进行分子检测，获得2份含有纯合抗性基因Xa23的株系，田间编号为EMR403、EMR404；获得9份含有杂合基因的株系（图1）。

图1 亲本间多态性及高代株系的分子检测

2.2 2份纯合株系的抗性表现

在孕穗期对检测为纯合基因型的2份株系材料进行剪叶接菌鉴定。接菌20 d后，待感病对照R2329发病充分后，调查2份纯合株系的抗性表现。结果表明，2份含有纯合基因的株系均表现出高抗白叶枯病。

图2 2份纯合株系的抗病表现

3 讨论

水稻白叶枯病是水稻三大病害之一。实践证明，选育和种植抗病品种是控制该病害最经济有效的方法。目前，利用分子标记辅助选择改良白叶枯病抗性取得了丰硕的成果。福恢2328是福建省农业科学院水稻研究所育成的抗倒、大穗型恢复系，其配制的杂交稻新品种泰优2328于2016年通过福建省农作物品种审定委员会审定（闽审稻2016026），但是福恢2328对白叶枯病抗性一般。本研究利用抗谱广、抗性强的白叶枯病抗性基因Xa23改良福恢2328的白叶枯病抗性，通过分子标记检测及抗性鉴定，获得2份高抗白叶枯病的纯合株系。项目组下一步将继续进行加代选择，同时利用不同的不育系进行测配，以期筛选出抗白叶枯病的杂交水稻新品种。同时，继续进行抗病、抗虫分子标记辅助选择育种，防止由于抗源单一、种植年限长导致的抗性丧失，确保推广品种的种植安全。

［1］ 章琦，王春连，赵开军，等．携有抗白叶枯病新基因Xa23水稻近等基因系的构建及应用 ［J］．中国水稻科学，2002，16（3）：206-210.

［2］ 陈建民，付志英，权宝权，等．分子标记辅助培育双抗稻瘟病和白叶枯病杂交稻恢复系［J］．分子植物育种，2009，7（3）：465-470.

［3］ 夏志辉，赵显峰，范海阔，等．分子标记辅助选择Xa23基因改良杂交稻亲本的白叶枯病抗性［J］．分子植物育种，2010，8（4）：652-656.

［4］ 兰艳荣，王俊义，王弋，等．分子标记辅助选择改良水稻光温敏核不育系201S的白叶枯病抗性［J］．中国水稻科学，2011，25（2）：169-174.

［5］ 郑家团，涂诗航，张建福，等．含白叶枯病抗性基因Xa23水稻恢复系的分子标记辅助选育［J］．中国水稻科学，2009，23（4）：437-439.

［6］ 方中达.中国水稻白叶枯病菌致病类型的研究［J］.植物病理学报，1990，20（2）：81-87.

［7］ 孙川，陈刚，饶玉春，等．水稻基因组DNA简易制备方法［J］．2010，24（6）：677-680.

［8］ 周鹏，涂诗航，董瑞霞，等．水稻抗稻瘟病基因分子检测及抗性评价［J］．福建农业学报，2016，31（9）：962-965.