水稻抗瘟的育種技術農(nóng)業(yè)種植技術栽培技術

1、水稻抗瘟的育種技術 我國抗稻瘟病育種的歷史，可依據(jù)育種方法的演化和使用抗源大致分為四個階段：1.系統(tǒng)育種階段，最主要的方法是利用自然變異進行單株選擇的系統(tǒng)育種法(或稱純親育種)。多是利用地方品種作抗源。2.系統(tǒng)育種與雜交育種階段，此階段的特點是系統(tǒng)育種與雜交育種并用，專業(yè)機構與群眾育種并行，所用抗源為地方品種和外國抗源并用。3.以雜交育種為主，多種途徑并行的階段，突出成就是大面積推廣應用雜交稻，抗源則以外國尤其是國際水稻所引進的IP系列品種為主，另一個突出特點是利用粳稻種間雜交育成優(yōu)質(zhì)、多抗、更高產(chǎn)的品種。4.常規(guī)育種與新技術育種相結合的階段，隨著科學技術的不斷進展，育種技術將不斷提高、更新。

2、在常規(guī)育種方面，雜種優(yōu)勢的利用會從“三系法”變?yōu)椤岸捣ā被颉耙幌捣ā?。粳秈亞種的雜種優(yōu)勢會通過篩選廣親合品種，以及借助花藥培育新技術得以在育種實踐中推廣應用，抗瘟性將與優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，抗其他病蟲害構成新的、更高的育種目標，新技術育種方面，已將花藥培育技術用于普遍品種及雜交稻選育工作中，并取得了很大進展?？共∮N新技術是指生物技術在抗病育種方面的應用，具有以下特點：1.在組織水平、細胞水平或亞細胞水平(包括細胞核，細胞器上)，特殊是在基因水平上，查找改造生物體本性的途徑。2.有可能增加定向改造生物有機體的自覺性，尤其是分子水平的育種，有可能定向改造生物體。3.大大擴大物種雜交的范圍，提高物種變異的

3、頻率。4.可以快繁種子，加速雜交后代純合化以及提高選擇效率?？共∮N技術目前廣泛被采納的有以下幾種方法：1、胚及胚珠培育胚培育或子房培育是遠緣植物雜交受精后，從未成熟的種子中取出退化胚或子房，置于試管內(nèi)培育。試管內(nèi)培育、胚珠培育也就是試管內(nèi)受精，即在無菌條件下，從子房中摘出胚珠，置于含有各種養(yǎng)分成分的培育莖上，然后將預先采集的，經(jīng)過滅菌處理的花粉授于胚珠上，進行受精。幾天后受精的胚珠膨大，將胚珠移至專用的培育莖上，直至長成幼苗。應用此項技術的目的在于獲得常規(guī)方法得不到的遠緣雜交種子，對抗病育種有重要意義，它使異種異腐植物抗病基因的利用成為可能。一些花藥培育難以勝利的植物，雄性不育的植物以及一些

4、花粉植株表現(xiàn)明顯倍性變異和性狀變異的植物，子房或胚珠培育是獲得單倍體的主要途徑。2、花藥培育是獲得單位體植物的有效途徑，它已勝利地應用于植物的育種實踐，單倍體的染色體加倍，后代快速純和化，從而縮短了育種年限，此外單位體植物在探討二倍體親本種的起源、遺傳組成等很多問題上也有重要意義。花培育種與常規(guī)育種相比，除縮短年限以外還有其他特點：一是提高選擇效率，單倍體的自然加倍使兩倍體一次純合化，后代系統(tǒng)遺傳性狀快速穩(wěn)定，有利于抗病類型與感病類型的鑒定與選拔。二是育種目標涉及的基因位點比較少(10個左右)多數(shù)基因位點的目的基因位穩(wěn)定時，花培育種比常規(guī)育種更有成效。其緣由是花培育種能使各種配子類型在植株水平

5、上較充分地顯現(xiàn)出來，避開顯性基由于隱性基因的上位性作用，是隱性基因掌握的性狀顯示出來，花培育種消失純合的目的基因型的概率為1.2%，大大高于常規(guī)育種的概率。三是花培育種后代選擇的群體(或系統(tǒng)大小)是常規(guī)育種的1/5-1/2。四是花藥培育的藥源一般來自選擇的個體，而不是個體。如以雙抗個體為藥源，花培后代消失純合的目的基因型的親本基因組間發(fā)生重組的機會少于自交的重組機會，假如目的與不良性狀的基因連鎖，目的基因型消失的機率將降低，此時可采納花藥培育的聚合育種法來打破不良連鎖，以累積多個親本的優(yōu)良基因。另外，水稻花藥的培育力因稻種類型而異。一般的說，糯稻的誘導率及分化率最高。粳稻次之，秈稻和野生稻最低

6、。3、細胞篩選利用植物病原菌產(chǎn)生的毒素或其他類似篩選植物的抗病突變體(或變異體)是人工制造新抗源，改良品種抗病性的一種新途徑。稻瘟病菌的菌絲掩蓋在培育基上，很難區(qū)分抗病的和感病的愈傷組織，因此只采納病原菌產(chǎn)生的毒素或類似物進行抗性篩選。細胞篩選還要與田間抗性相結合，才能使細胞篩選在獲得目標性狀的同時，失去它的優(yōu)良性狀。4、細胞融合細胞融合是獲得體細胞雜種的一種新技術?？朔诉h緣有性雜交的困難，打破物種分類界限，擴大了利用種質(zhì)資源的范圍，開創(chuàng)了由遠緣植物導入抗病性、耐寒性等有用性狀的途徑。一是用X射線或X射線處理具有目的基因的異源生物質(zhì)體，使其核DNA的一部分或大部分失活，然后與健全的受體原生質(zhì)

7、體融合，從再分化植株中，選擇具有目的的基因的個體，通過回交則可獲得目標品種。二是在花粉四分子期作成供體的單倍體原生質(zhì)，再與二倍體的受體原生質(zhì)體融合，這時，也是以二倍體的受體DNA起主導作用。由此提高植株體在的再分化力量，當獲得了三倍體的體細胞雜種后，通過回交，最終恢復至二倍體水平，即可提高育性，又能導入基因。細胞融合也應用于異源細胞質(zhì)的直接轉導，利用細胞融合技術，細胞質(zhì)雄性不育系A的原主質(zhì)體通過射線處理。使其核DNA完全失活，將轉育用的品種B的原生質(zhì)體用化學藥劑處理。使其細胞質(zhì)失活，然后二者融合，由融合細胞獲得的再分化植株即為具有雄性不育系A的細胞質(zhì)和具有轉育品種B的細胞核的表現(xiàn)雄性不育系植株

8、，這樣不育系的轉育，一年即可獲得勝利。由此獲得的體細胞雜種也叫做細胞質(zhì)雜種，這種方法仍避開不了盲目性，且精確性遠，比基因工程差。適合于轉移多基因掌握的農(nóng)藝性狀。5、基因重組該技術是通過化學的或生物的方法提取目的基因，經(jīng)剪裁和拼接等加工的改造后，借助載體或化學物質(zhì)導入受體細胞之后，外源基因插入受體細胞之后，能在受體細胞中得到表達。且能穩(wěn)定遺傳，基因重組的步驟包括目的基因的提取與修飾，基因載體的構建，基因的導入，轉基因植物細胞的培育，基因轉化后植物細胞的選擇及轉基因植物的鑒定，轉目的的基因的方法，分為載體法和直接法兩類。載體法是目前最常用的一種方法，最初的載體是土壤農(nóng)桿菌中的原質(zhì)粒，在原質(zhì)粒上有一

9、段DNA，即T-DNA，在土壤農(nóng)桿菌浸染植物細胞時，T-DNA能夠插入植物細胞的基因組中，且能穩(wěn)定地遺傳給其后分別出來的細胞，載體法的優(yōu)點是操作簡便，遺傳表達比較穩(wěn)定，但這些載體僅適用于雙子葉植物基因。直接法是將目的基因直接導人受體的細胞中，它包括以原生質(zhì)為受體的化學轉化法，如PEG(聚二乙醇)它以聚二乙醇為融合劑將異源原生質(zhì)融合在一起，即原生質(zhì)融合法。磷酸鈣-PEG，改良的原生質(zhì)融合法。電擊穿孔法，就是通過很高的電壓，快速將細胞膜的一部分打開，使外源DNA進入原生質(zhì)體中。顯微注射法，就是直接用注射針位射到細胞里，它有如下幾個優(yōu)點，一是既能以原生質(zhì)體為受體也能以細胞或電少數(shù)細胞組成的細胞塊為外源基因受體。二是可以選擇重組率高的細胞進行基因轉移。三是由于基因?qū)氡容^真實、牢靠，不需要篩選基因轉化的標記。四是，不僅可以導入基因，還可以導入病毒或細胞器等。后來又創(chuàng)立了植物活體或植物器官水平的基因?qū)敕??？乖词强共∮N的物