优质水稻新种质ZY56的创制及评价

[目的]为避免未知基因和遗传背景等不可控因素对育种实践的影响,将高通量SNP分型技术与传统育种相结合,培育新品种,以提高育种效率,实现育种方法的改进,为优质食味稻米新种质的鉴定和创制方法提供参考.[方法]以鉴真2号和鄂中5号为亲本,通过杂交、回交及系谱法选育,在BC1F2—BC1F4群体开展稻米品质分析评价,至BC1F7初步选定优良株系4W1-056,进一步利用捕获测序的方法,对鉴真2号、鄂中5号及66个4W1-056单株中的68个DNA片段进行PCR扩增,并测序,分析908个SNP位点.基于SNP位点的基因型,采用p-distance方法,使用MEGA7软件进行系统进化分析.结合系统进化分析、农艺性状和稻米品质的鉴定,对新品系的选育和鉴定进行评价.[结果]经杂交、回交和自交获得株型好、分蘖力强、茎秆粗壮、抗倒性好、外观品质优的稳定优良株系4W1-056.系统进化分析表明,从4W1-056优良株系中筛选的66个单株分成3个类群:类群Ⅰ、类群Ⅱ和类群Ⅲ.3个类群之间的碱基替代率为0.1398,类群Ⅰ和类群Ⅱ之间的碱基替代率为0.0662,而在各类群内的碱基替代率为0,表明同一类群内的单株没有遗传差异.结合农艺性状和稻米品质的鉴定,将类群Ⅱ作为新的品系,命名为ZY56,与4W1-056相比,其外观品质更好,垩白度为0.9,更接近鄂中5号.利用水稻8K SNP芯片检测ZY56及2个亲本(鉴真2号和鄂中5号),显示ZY56有14.13％的染色体片段来源于鉴真2号,85.87％的染色体片段来源于鄂中5号,进一步说明ZY56的主要基因源于鄂中5号,验证了杂交、回交和自交后的选择结果.特征特性研究结果显示,ZY56完成基本营养生长所需要的最低有效积温为760.5℃,生殖生长的临界光照长度为14 h 13 min,完成幼穗分化需要的有效积温高于711.5℃.不同播期的品质分析结果表明,ZY56对光照长度的反应明显弱于鄂中5号,但生长平稳,有利于稻米品质的形成,表明ZY56的稻米品质具有更好的稳定性.[结论]在资源创制高代选择中,利用高通量SNP分型技术进行遗传一致性筛选,将通过农艺性状测定等常规方法难以细分的材料进行类群细分,最终确定符合目标要求的株系.该方法克服了传统系谱法在高世代选择中针对农艺性状难以继续选择的困难,避免了同类单株重复选择和不同类单株漏选的问题,降低了高世代选择工作量,提高了选择效率,具有推广价值.