利用标记辅助回交育种与双单倍体技术培育多抗水稻恢复系 IR 42266–29-3R

研究人员开展利用 MABB 和 DH 技术改良 IR 42266–29-3R 的研究，获多抗恢复系，助力水稻育种。

　　本研究旨在利用综合标记辅助回交育种（MABB）和双单倍体（DH）技术，改良水稻恢复系 IR 42266–29-3R（A42），使其具备多种胁迫耐受性。主要目标是将非生物胁迫耐受性数量性状位点（qDTY1.1 和 qHTSF4.1）导入到已携带三个白叶枯病（BB）抗性基因（xa5、xa13 和 Xa21）的 IR 42266–29-3R 遗传背景中。IR 42266–29-3R 与 N22 杂交产生了 BC1F1 群体，并由此培育出 113 个真实的双单倍体（DH）植株。使用添加了 2.0mg/L 2,4 - 二氯苯氧乙酸（2,4-D）、0.5mg/L 6 - 苄氨基嘌呤（BAP）和 3% 麦芽糖的 N6 培养基，可实现高效的愈伤组织诱导（诱导率达 29.64%）。在添加了 0.5mg/L 萘乙酸（NAA）、0.5mg/L 激动素（Kn）、2.0mg/L 6 - 苄氨基嘌呤（BAP）和 3% 蔗糖的 MS 培养基上，绿色植株的再生率显著较高，在第 2 天和第 7 天分别达到 68.6% 和 61.9%。从 113 个双单倍体植株中，基于优良的形态农艺性状和最多的基因组合，挑选出 24 个植株。这些双单倍体植株在生殖阶段接受了干旱和热胁迫响应的表型评估，同时进行了白叶枯病抗性评估。其中，CS65 的遗传图谱涵盖了 xa13、Xa21、qDTY1.1 和 qHTSF4.1，另外 6 个植株则携带 xa5、Xa21、qDTY1.1 和 qHTSF4.1。值得注意的是，CS1、CS3、CS37、CS64 和 CS65 对热胁迫和干旱胁迫的敏感性较低，产量与轮回亲本相当，对白叶枯病具有中到高的抗性。CS65 因其强大的多胁迫耐受性和提高的产量潜力，成为最具前景的基因型。此外，在测试的 24 个双单倍体植株中，有 8 个对 Rf3 和 Rf4 基因均呈阳性，小穗育性率超过 75%。这些筛选出的恢复系将作为培育优良杂交水稻品系的基础材料，而非恢复系则将为未来育种计划中更广泛的水稻品种库做出贡献。