全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(10): 1775−1781 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30900886), 江苏省自然科学基金项目(BK2011428), 江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(11)1022,
4001), 江苏省“333 工程”科研资助项目(BRA2011080), 江苏省“六大人才高峰”项目, 扬州市科技攻关项目(yz2009029, yz2010042)和江苏省
(教育部)植物功能基因组学重点实验室开放课题(K11002)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 李爱宏, E-mail: yzlah@126.com **共同第一作者(Contributed equally to this work with the first author)
Received(收稿日期): 2012-02-13; Accepted(接受日期): 2012-06-20; Published online(网络出版日期): 2012-07-27.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120727.0845.013.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01775
以标记辅助选择改良江苏主栽粳稻品种“淮稻 5号”黑条矮缩病抗性
李爱宏 1,* 潘存红 1,** 戴正元 1 肖 宁 1 余 玲 1 李育红 1
张小祥 1 张洪熙 1 潘学彪 2
1 江苏里下河地区农业科学研究所 / 国家水稻改良中心南京分中心扬州试验站, 江苏扬州 225007; 2 扬州大学 / 植物功能基因组学
教育部重点实验室, 江苏扬州 225009
摘 要: 水稻黑条矮缩病是由灰飞虱传播的一种病毒病, 最近在江苏、浙江等省暴发给水稻生产造成严重威胁。本
研究在前期对水稻黑条矮缩病抗性基因初步定位的基础上, 针对第 6 染色体短臂上紧密连锁的 2 个抗性 QTL, 以抗
性亲本“明恢 63”为供体, 感病亲本“淮稻 5 号”为轮回亲本, 通过标记辅助选择, 构建了携带目标抗性 QTL 的系列近
等基因系。自然接种和人工接种鉴定表明新培育的近等基因系其发病率较对照轮回亲本下降 25%左右, 抗性得到显
著改良。农艺性状调查结果显示大多数近等基因系其生育期、株高及产量构成性状等与轮回亲本相似, 表明目标区
段存在较少的累赘连锁。此外, 对有关如何实现目标 QTL的精细定位, 以及利用标记辅助选择聚合多个抗性 QTL培
育抗病品种的策略也进行了探讨。
关键词: 水稻黑条矮缩病; 淮稻 5号; 标记辅助选择; 近等基因系; 抗性评价
Using Marker-Assisted Selection to Improve the Resistance to Rice Black-
Streaked Dwarf Viral Disease of Huaidao 5, an Elite Japonica Rice Cultivar in
Jiangsu
LI Ai-Hong1,*, PAN Cun-Hong1,**, DAI Zheng-Yuan1, XIAO Ning1, YU Ling1, LI Yu-Hong1, ZHANG
Xiao-Xiang1, ZHANG Hong-Xi1, and PAN Xue-Biao2
1 Lixiahe Agricultural Research Institute of Jiangsu Province / Yangzhou Station of Nanjing Sub-center of National Rice Improvement Center, Yang-
zhou 225007, China; 2 Key Laboratory of Plant Functional Genomics, Ministry of Education / Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract: Rice black-streaked dwarf viral disease (RBSDV), a kind of viral disease transmitted by small plant hopper, broke out
recently in Jiangsu and Zhejiang provinces of China and posed a serious threat to rice production. Based on mapping of the QTLs
for RBSDV resistance previously, we used the resistant parent Minghui 63 as donor, the susceptible japonica cultivar Huaidao 5
as recurrent parent, and bred a series of Near-isogenic lines (NILs) aiming at two closely linked QTLs on the short arm of Chro-
mosome 6 in rice. Natural inoculation and artificial inoculation results showed that RBSDV incidence rate of NILs was about 25%
lower than that of recurrent parent and the resistance of NILs was improved significantly. Agronomic traits of most NILs, such as
heading date, plant height, and yield components were similar to those of recurrent parent, indicating that the target chromosome
region contains few linkage drags. The strategies for fine mapping the target QTLs and pyramiding more QTLs in the way of
breed improvement were also discussed.
Keywords: RBSDV; Huaidao 5; MAS; NILs; Resistance evaluation
水稻黑条矮缩病是一种主要由灰飞虱(Laodelphax
striatellus Fallèn)充当媒介而传播的病毒病, 感病植
株一般严重矮缩、叶色浓绿、叶片背部叶脉出现短
线白色条纹、不能抽穗或包颈穗、穗粒形变小甚至
畸形而显著影响经济产量。目前对该病无法治疗 ,
因而被喻之为水稻“癌症”[1-2]。该病害 20世纪 60年
1776 作 物 学 报 第 38卷

代在中国首次发生, 近年来, 随着耕作制度的变化
及暖冬年份的持续出现, 在浙江、江苏、上海等地
猖獗流行, 局部地区严重发生, 而生产上应用的绝
大多数品种对该病害均表现感病, 给水稻生产造成
巨大危害[3-5]。
培育抗病品种是防治各类病害最经济、有效的
手段。水稻对该病害的抗性可分解为对病毒的抗性
和对介体昆虫——灰飞虱的抗性, 其中对病毒的抗
性更为重要。目前, 虽然没有发现对黑条矮缩病表
现免疫的水稻种质, 且其抗性遗传、育种研究的报
道也较少, 但已有报道表明不同类型水稻品种对黑
条矮缩病的抗性有明显差异 [5-7]。王宝祥等 [8]通过
“Koshihikari/桂朝 2号”的重组自交系群体, 在第3染
色体上定位了一个水稻黑条矮缩病抗性 QTL。本研
究小组利用“珍汕 97/明恢 63”的重组自交系群体, 分
别在第 6、第 7、第 9 和第 11 染色体上检测到 6 个
水稻黑条矮缩病的抗性 QTL, 尤其是第 6 染色体上
定位的 2个紧密连锁的QTL (因为是初步定位, 究竟
是一个效应较大的 QTL, 还是 2个紧密连锁的 QTL
还不能确定 , 将其初步命名为 qRBSDV-6), 具有
LOD 值大、效应显著等特点 , 可能具有重要育种
价值[9]。
为了验证该定位结果的可靠性 , 同时检验该
QTL 应用于水稻黑条矮缩病抗性改良的可行性, 我
们以江苏主栽粳稻品种“淮稻 5 号”为轮回亲本, 通
过连续回交, 结合双侧标记辅助选择, 培育“淮稻 5
号”背景的、携带 qRBSDV-6 的系列近等基因系, 并
对其开展黑条矮缩病抗性评价。
1 材料与方法
1.1 供试材料
轮回亲本为江苏推广面积最大的主栽粳稻品种
“淮稻 5号”, 在黑条矮缩病重发区, 其自然条件下的
发病率一般在 50%以上, 表现高感黑条矮缩病的特
性。抗性供体亲本为我国著名的杂交稻恢复系“明恢
63”, 连续多年田间观察其黑条矮缩病的发病率均在
10%左右, 具有良好抗性。
1.2 分子标记分析
qRBSDV-6被初步定位在标记 R2869与Waxy之
间[9], 由于 R2869是一个 RFLP标记, 而 Waxy是一
个涉及淀粉合成的表型标记, 直接应用于标记辅助
选择, 存在工作量大、操作繁琐等缺点, 因而在上述
标记的外侧筛选了 2 个在双亲间具有多态性的 SSR
标记 RM7158和 RM587用于目标 QTL的前景选择。
同时 , 通过对供体、受体亲本在标记 RM7158 和
RM587 中间区段进行测序、比对分析, 发展了一个
CAPS 标记 S23-15 用于验证和检测中间区段交换事
件的发生, 标记信息列于表 1。
根据 Gramene 网站(http://www.gramene.org/)上
公布的水稻 SSR标记序列, 选择目标 QTL所在区域
以外的多态性标记用于遗传背景回复率检测, 要求
每条染色体上至少获得 4 个以上的多态性标记, 且
分布相对均匀。以具有多态性的标记对成型株系进
行遗传背景分析, 估算回复率参照 Hospital 等[10]的
方法: Gg = (L + Xg)/2L, 其中, Gg为在 g代的遗传背
景回复率; Xg为在回交 g 代表现为轮回亲本带型的
分子标记数量; L为检测的分子标记总数量。理论背
景回复率 Gg = 1 − (1/2)(g+1), g为回交世代。
参照卢扬江等[11]的方法提取水稻叶片 DNA, 引
物序列由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。20
µL的反应体系含: 0.2 µmol L−1的正、反向引物各 1.5
µL, 200 µmol L−1的 dNTPs 2 µL, 10×PCR buffer 2 µL,
50~100 ng的 DNA模板 2 µL, 1 U µL−1的 Taq DNA
聚合酶 0.3 µL, ddH2O 10.7 µL。反应条件为 94℃预
变性 5 min, 94℃变性 1 min, 55℃复性 1 min, 72℃延
伸 2 min, 35个循环, 最后 72℃延伸 5 min。PCR产
物经 3%的琼脂糖凝胶电泳分离, 溴化乙淀(EB)染色
后, 在 Bio-Rad凝胶成像仪紫外灯下扫描照相。
1.3 抗性鉴定与评价
参照李爱宏等[7]的方法进行自然诱发鉴定。江
苏省扬州市邗江区湾头镇里下河地区农业科学研究

表 1 用于筛选的前景标记信息
Table 1 Marker information for MAS
标记
Marker
类型
Type
引物序列
Primer sequence (5′–3′)
限制性内切酶
Restriction endonuclease
产物长度
Products length (bp)
RM7158 SSR F: CGTCCATGGACTTGTTAGC R: ACGGATACGCCATCCACAT 144
RM587 SSR F: ACGCGAACAAATTAACAGCC R: CTTTGCTACCAGTAGATCCAGC 210
S23-15 CAPS F: TGAAGCTAGACACGAAACTA R: TGATACCATTTCCAGCAT Xba I 319
第 10期 李爱宏等: 以标记辅助选择改良江苏主栽粳稻品种“淮稻 5号”黑条矮缩病抗性 1777



所试验基地, 近年来黑条矮缩病发生严重, 是黑条
矮缩病抗性鉴定的理想地点。为保证鉴定株系敏感
叶龄期(二至四叶期)能和灰飞虱的发生高峰期想遇,
安排了 5月 5日、5月 12日 2个播期进行自然诱发
鉴定。同时, 为增加自然鉴定的可靠性, 除选用双亲
明恢 63和淮稻 5号作抗、感对照外, 增设另一个粳
稻品种武陵粳1号(具有高感黑条矮缩病的特性)作为
感病对照。
采用自然捕捉灰飞虱人工接种鉴定的方法, 将
待鉴定品种在 5月 10日播种, 试验地点同样为湾头
试验基地, 出苗后适当间苗, 保持在 120 株左右的
群体规模, 用 60目的尼龙丝网封罩。二叶期开始从
周围秧田采集灰飞虱成虫, 并事先参照吕永平等[12]
的方法测定灰飞虱携毒率。按每苗 5 头灰飞虱的虫
量接种, 每天人工搅动, 7 d 后喷施杀虫剂, 移栽到
田间防虫网内。
每个待鉴定株系单苗栽插 100 穴, 自然诱发鉴
定栽插2个重复, 人工接种鉴定因接虫工作量较大的
问题, 将栽插 1个重复。分蘖盛期病株、健康株表型
差异明显时进行发病情况调查, 通过穴发病率来衡
量不同株系的抗感差异程度。
1.4 农艺性状评价
参与农艺性状评价的株系其播期和试验地点同
人工接种试验, 为避免轮回亲本发病严重而带来较
大试验误差, 各样品播种、移栽后均覆盖防虫网, 每
个株系栽插 5行×10株共 50株, 2次重复。常规肥水
管理, 记载生育期、株高等主要农艺性状, 成熟后取
中间行 10株按常规方法调查其产量组成性状。
1.5 数据统计分析
利用 DPS v7.05 软件统计分析, 基于二因素随
机区组设计模型开展自然诱发鉴定和农艺性状评价
中的差异显著性检测。
2 结果与分析
2.1 携带目标 QTL的近等基因系构建
以高度感病的“淮稻 5 号”为母本, 与供体亲本
“明恢 63”杂交获得 F1, 然后以“淮稻 5 号”为轮回亲
本连续回交, 从 BC1F1世代开始利用目标抗性 QTL
“qRBSDV-6”两侧的 SSR 标记 RM7158 和 RM587 进
行基因型检测, 选择的 2 个标记均为杂合带型且农
艺性状与轮回亲本接近的单株进行回交, 经过连续
3 次回交获得 BC3F1后代后(江苏扬州、海南一年两
季加代)进行自交, 于 BC3F2分离世代选择双侧标记
均为纯合抗性基因型且农艺性状优良的 49个单株。
用于筛选目标抗性 QTL 的 SSR 标记 RM7158
和 RM587, 其区间较大, 物理距离约为 2 000 kb, 为
了避免双侧标记纯合而中间存在交换事件的情况 ,
在 RM7158 和 RM587 之间开发了一个 CAPS 标记
S23-15, 用来验证该区段的纯合情况。对 49个 BC3F3
株系的检测结果表明其中有5个株系发生了交换, 表
明该区段是一个交换热点区(图 1)。
经中间标记的验证, 结合对 BC3F3 株系的农艺



图 1 BC3F3世代部分株系的标记检测结果
Fig. 1 Molecular marker detection of partial BC3F3 generation lines
M: DNA标准分子量; P1: 明恢 63; P2: 淮稻 5号。1~18: BC3F3世代不同基因型株系; R1: 纯合抗病基因型; S3: 纯合感病基因型。
箭头示发生交换的株系。
M: DNA ladder; P1: Minghui 63; P2: Huaidao 5. Line 1–18: BC3F3 generation rice lines with different genotypes; R1: homozygous resistant
genotype; S3: homozygous susceptible genotype. Green arrowhead indicate the lines exchanged between two selected markers.

1778 作 物 学 报 第 38卷

性状筛选, 最终确定 12个与轮回亲本“淮稻 5号”最
为接近的株系用于后续的遗传背景回复率、抗性鉴
定评价等相关分析。
2.2 近等基因系的遗传背景回复率分析
共选用覆盖水稻全基因组的 128个 SSR标记对
供体亲本“淮稻 5 号”和受体亲本“明恢 63”进行多态
性分析, 结果发现有 47 个标记在双亲间有多态性,
比例为 36.72%。并且 , 在初步定位中检测到抗性
QTL 的第 7、第 9、第 11 染色体区间, 均至少有 1
个以上的多态性标记。利用筛选的 47个多态性标记
对 12个“淮稻 5号”纯合抗性近等基因系进行遗传背
景检测(表 2), 结果显示所有的近等基因系其遗传背
景回复率均在 95%以上, 表明其与轮回亲本已非常
相似。而且, 绝大多数株系的回复率在 97%以上, 高
于理论回复率的 93.75%, 表明在回交改良过程中,
通过对农艺性状的人工定向选择可以加快受体亲本
遗传背景的回复。而且, 除第 6 染色体目标区间外,
所有有差异的位点均不在第 7、第 9、第 11 染色体
上检测到抗性QTL的区间, 表明这 12个近等基因系
除携带目标 QTL “qRBSDV-6“外, 均不含有其他抗
性 QTL。
2.3 目标近等基因系的黑条矮缩病抗性鉴定
2011年正季, 对上述 12个近等基因系及对照分
2 个播期进行自然诱发鉴定, 结果显示, 2 个感病对
照淮稻 5 号、武陵粳 1 号在 2 个播期的自然鉴定试
验中发病率均超过 50%, 表明发病情况充分(表 3)。
方差分析显示培育的近等基因系其抗性与轮回亲本
“淮稻 5号”相比有显著改良(图 2和表 3), 5月 5日播
种的近等基因系, 除 MTJ-9外, 其余 11个株系黑条
矮缩病发病率一般在 20%~30%之间 , 较 “淮稻 5
号”56%左右的发病率下降 25%左右; 5月 12日播种
的近等基因系, 除MTJ-9发病率达到 40.28%、MTJ-3
和 MTJ-7 发病率<30%外, 其余 9 个株系发病率在
30%~40%, 发病率普遍比 5 月 5 日播种的提高约
10%, 同样, 感病对照“淮稻 5号”的发病率也明显上
升, 达到 65.85%, 大多数改良近等基因系的发病率
仍然较轮回亲本下降 25%左右 , 充分证明了目标
QTL 在育种实践中选择的有效性。人工捕捉灰飞虱
成虫接种试验结果与 2 次分期自然诱发鉴定结果基
本一致, 相关系数达到 0.88 和 0.87, 也验证了自然
鉴定结果的可靠性。
江苏扬州地区 2011年 5月中下旬连续阴雨, 小
麦生育期延长, 导致收获期相应延迟, 小麦田中的
灰飞虱向秧池田的迁移高峰期也相应推迟。秧田期
田间灰飞虱虫量调查结果显示, 5月 5日播种的秧苗
其灰飞虱虫量约为 2 600 头 m−2, 而 5 月 12 日播种
的秧苗达到 4 500 头 m−2 左右, 传毒介体灰飞虱数
量的急剧增加是造成 5月 12日播种的秧苗田间自然
发病情况普遍比 5 月 5 日严重的主要原因, 这与抗
病性的自然鉴定实际情况相符。MTJ-3 和 MTJ-7 两
个近等基因系在 5月 12日播种的自然诱发鉴定试验
中表现相对较好的抗性(发病率<30%), 但与其他大
多数近等基因系并没有显著差异, 而在 5 月 5 日播
种的自然诱发鉴定试验及人工接种鉴定试验中没有
表现出优异性。由于所有参试的近等基因系均仅携
带 qRBSDV-6, 而不包含其他抗性 QTL, 推测其可能
是试验的误差所致。MTJ-9 表现略差于其他部分株
系, 则可能与其遗传背景差异有关。

表 2 不同近等基因系的遗传背景分析
Table 2 Genetic background analysis of different NILs
株系
Line
世代
Generation
检测位点数
No. of detected loci
差异位点数
No. of differentiated
loci
遗传背景回复率
Recovery of genetic
background (%)
理论回复率
Theoretic recovery
ratio (%)
MTJ-1 BC3F4 47 2 97.87 93.75
MTJ-2 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-3 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-4 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-5 BC3F4 47 3 96.81 93.75
MTJ-6 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-7 BC3F4 47 4 95.74 93.75
MTJ-8 BC3F4 47 2 97.87 93.75
MTJ-9 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-10 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-11 BC3F4 47 1 98.94 93.75
MTJ-12 BC3F4 47 3 96.81 93.75

第 10期 李爱宏等: 以标记辅助选择改良江苏主栽粳稻品种“淮稻 5号”黑条矮缩病抗性 1779


表 3 不同近等基因系的黑条矮缩病抗性表现
Table 3 Resistance to RBSDV in different NILs
自然诱发鉴定 Natural inoculation (%) 株系
Line 5月 5日 May 5 5月 12日 May 12
人工接种鉴定
Artificial inoculation (%)
明恢 63 Minghui 63 (CK1) 11.45±0.25 d 13.85±0.45 d 9.67
MTJ-1 26.70±0.43 bc 35.25±1.75 bc 29.43
MTJ-2 24.29±2.53 c 35.50±1.50 bc 28.17
MTJ-3 22.67±0.17 cd 29.88±1.55 c 24.62
MTJ-4 25.63±3.96 bc 35.75±3.25 bc 20.85
MTJ-5 24.12±0.39 c 33.38±0.05 bc 30.60
MTJ-6 24.59±4.59 c 35.50±2.50 bc 28.39
MTJ-7 23.06±2.50 c 26.67±0.51 c 27.53
MTJ-8 23.33±1.79 c 33.08±3.79 bc 32.17
MTJ-9 36.30±2.13 b 40.28±0.55 b 33.69
MTJ-10 23.84±1.34 c 33.75±0.25 bc 22.65
MTJ-11 26.39±2.10 bc 30.75±0.75 bc 19.43
MTJ-12 25.56±3.34 bc 36.00±1.00 bc 28.72
淮稻 5号 Huaidao 5 (CK2) 56.95±0.35 a 65.85±1.65 a 53.27
武陵粳 1号 Wulingjing 1 (CK3) 57.42±1.47 a 67.23±2.61 a 58.19
同一列中不同小写字母表示在 0.05水平的差异显著性。
Values within the same column followed by different letters are significantly different at P<0.05.



图 2 标记选择培育的近等基因系(B)与轮回亲本(A)对水稻黑条
矮缩病抗性的比较
Fig. 2 Comparison of the resistance to RBSDV of NILs bred
via MAS (B) and its recurrent parent (A)

2.4 目标株系的农艺性状评价
表 4表明, 与轮回亲本“淮稻 5号”相比, 大多数
改良近等基因系其基本农艺性状包括播始历期、株
高、单株穗数、每穗粒数、结实率、千粒重以及单
株实收产量等均与原轮回亲本相似, 表明通过表型
筛选, 结合标记分析可达到选择抗性 QTL而株高、
产量等农艺性状基本恢复到原轮回亲本水平的目的,
这与其遗传背景回复率较高的分析结果也基本一
致。MTJ-2、MTJ-7、MTJ-9等 3个株系呈现生育期
缩短、株高降低、单株穗数增多、每穗粒数减少、
千粒重降低以及单株产量也显著降低等表型, 可能
与选择过程的累赘连锁或遗传背景差异等因素有关。
3 讨论
水稻黑条矮缩病是近年来在江苏、浙江等地继
条纹叶枯病之后新流行的一种病毒性病害, 并呈严
重度增加、范围扩大等态势, 给水稻安全生产造成
严重威胁。对于水稻黑条矮缩病的抗性遗传育种研
究, 虽有部分粗放性的田间观察试验指出不同水稻
品种对黑条矮缩病的感病性存在差异 [5-8,13], 但科
学、系统的研究报道并不多, 基本还处于起步阶段。
本项目组通过对大量不同基因型种质的广泛鉴定、
评价, 初步明确我国华南早籼培育的三系不育系基
本为高感型, 而携有国际稻血统的中籼稻恢复系如
“明恢 63”等则为相对的抗病型, 杂交稻的抗性一般
介于双亲之间[7,14], 并利用“珍汕 97/明恢 63”的重组
自交系群体, 定位了 6个抗性QTL[9], 对它们进一步
的可靠性验证, 及明确其在育种实践中的应用价值
具有十分重要的现实意义。
由于水稻黑条矮缩病毒不能经卵传播, 给人工
养虫接种鉴定带来很大难度[15-16], 有关水稻黑条矮
缩病的抗性鉴定尚没有建立规范、统一的技术标准,
在此情况下, 自然诱发鉴定就成为一种便捷、有效
的评价手段, 但前提是必须在重发区, 而多年、多
点、多重复等则可增加自然鉴定的可靠性[17]。本研
究选择的试验基地, 近年来灰飞虱虫口基数、带毒
1780 作 物 学 报 第 38卷

表 4 不同近等基因系的基本农艺性状
Table 4 Basic agronomic traits of different NILs
株系
Line
播始历期
Heading date
(d)
株高
Plant height
(cm)
单株穗数
Panicles per
plant
每穗粒数
Grains per
plant
结实率
Seed setting rate
(%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
单株产量
Yield per plant
(g)
MTJ-1 107.7±0.3 a 103.1±0.4 a 10.1±0.4 b 142.5±3.9 a 96.0±0.9 a 28.9±0.3 ab 34.6±0.1 a
MTJ-2 104.0±0.2 c 99.1±0.4 b 10.5±0.1 b 127.5±1.0 a 95.1±0.3 a 27.0±0.2 d 30.4±0.3 d
MTJ-3 107.4±0.2 ab 104.4±0.2 a 9.9±0.1 b 138.0±2.3 a 95.7±0.5 a 28.7±0.1 ab 33.3±0.2 abc
MTJ-4 107.1±0.1 ab 102.4±0.4 a 10.4±0.2 b 141.7±2.0 a 95.1±0.8 a 29.0±0.4 ab 32.5±0.4 c
MTJ-5 106.7±0.2 b 103.7±0.6 a 9.9±0.2 b 134.6±2.2 a 95.6±0.2 a 28.6±0.2 ab 33.1±0.7 abc
MTJ-6 107.0±0.2 ab 103.1±0.4 a 10.2±0.8 b 137.9±7.4 a 94.4±0.6 a 29.2±0.1 a 32.7±0.1 bc
MTJ-7 99.0±0.3 d 96.0±0.3 c 12.5±0.2 a 103.7±1.0 b 96.7±0.6 a 26.9±0.1 d 29.1±0.3 d
MTJ-8 107.3±0.2 ab 103.0±0.3 a 10.3±0.2 b 136.1±2.9 a 95.6±0.2 a 28.7±0.2 ab 32.8±0.4 bc
MTJ-9 98.9±0.2 d 95.2±0.5 c 13.0±0.4 a 103.1±2.3 b 95.4±0.6 a 27.2±0.1 cd 30.3±0.5 d
MTJ-10 106.8±0.1 ab 103.2±0.2 a 10.2±0.3 b 135.6±1.8 a 94.2±0.5 a 28.1±0.1 bc 34.2±0.5 abc
MTJ-11 107.1±0.1 ab 103.1±0.2 a 9.7±0.1 b 143.2±1.1 a 95.1±0.6 a 28.7±0.2 ab 34.2±0.3 abc
MTJ-12 107.0±0.2 ab 103.8±0.3 a 10.0±0.3 b 138.0±1.2 a 95.9±0.5 a 28.9±0.2 ab 34.3±0.9 ab
Huaidao 5 (CK) 107.2±0.2 ab 103.3±0.6 a 10.0±0.2 b 140.7±2.0 a 95.9±0.6 a 28.7±0.1 ab 33.3±0.4 abc
同一列中不同小写字母表示在 0.05水平的差异显著性。
Values within the same column followed by different letters are significantly different at P<0.05.

率等持续上升, 淮稻 5 号、武陵粳 1 号等感病品种
的穴发病率均在 50%以上, 成为水稻黑条矮缩病自
然诱发鉴定的理想地点。本研究针对 qRBSDV-6, 以
感病粳稻品种“淮稻 5 号”为轮回亲本构建的系列改
良近等基因系, 在基本相同的遗传背景下进行鉴定,
排除了介体昆虫由于基因型的差异而存在取食偏好
的影响。在 2个分期播种自然诱发鉴定试验中, 发病
率较原轮回亲本降低 25%左右, 抗性得到显著改良,
表明在第 6染色体短臂上定位的 QTL是真实存在、
稳定表达的抗性 QTL, 具有实践应用价值。2次分期
播种自然诱发试验, 虽然发病严重度有差异, 但感
病对照的发病率均超过了 50%, 而且 2 次自然鉴定
的结果以及一次人工接种鉴定试验的结果趋势基本一
致, 充分证明了本研究自然鉴定结果的可靠性。
农艺性状调查结果显示大多数改良近等基因系
均能恢复到原轮回亲本的良好丰产水平, 表明针对
第 6染色体上目标QTL的选择具有较少的累赘连锁,
在群体数量达到一定规模的情况下, 较容易选择到
产量等农艺性状较为理想的个体。对该第 6 染色体
目标区间的多态性标记筛选结果显示 , 所有
Gramene 网站上公布的位于 R2869 与 Waxy 之间的
SSR标记在“明恢 63”与“淮稻 5号”之间均没有多态,
根据籼稻“9311”和粳稻“日本晴”的基因组序列设计
的大量 Indel标记在双亲间也少有多态, 而初步的部
分测序结果显示双亲间序列相似性非常高, 多数是
一些 SNPs 差异, 且其出现频率也大大低于正常籼/
粳稻之间的差异(数据未列出), 这种序列的高度相
似性也从另一个侧面验证了该区段存在较少的与产
量等农艺性状相关的负面效应连锁 , 同时也表明 ,
现代品种的改良中, 随着大量籼搀粳、粳搀籼等育
种实践活动的开展, 籼粳稻基因组已发生广泛的交
流与重组。本研究培育的12个改良近等基因系中, 有
3个株系 MTJ-2、MTJ-7、MTJ-9表现为生育期提早、
株高偏低、每穗粒数减少、千粒重降低等农艺性状
的变化, 由于第 6 染色体短臂上还连锁有 Hd1 等主
效生育期基因, “明恢 63”等部分中籼稻在 Hd1 位点
基因型为 hd1, 长日照条件下表现较短的生育期, 而
多数迟熟粳稻在 Hd1 位点基因型为 Hd1, 长日照条
件下表现较长的生育期[18-20], “淮稻 5号”为迟熟中粳
稻, 在 Hd1位点基因型可能同样为 Hd1, MTJ-2等近
等基因系的生育期提早可能与选择过程中将“淮稻 5
号”的生育期基因 Hd1选择成“明恢 63”的 hd1有关。
而株高偏低、每穗粒数减少、千粒重降低等农艺性
状的变化究竟是 Hd1的一因多效还是其他的不良连
锁还需要在后续的研究中证实。
本研究中构建的系列近等基因系, 虽然其黑条
矮缩病抗性较原轮回亲本有显著改良, 但其在自然
鉴定条件下发病率一般仍然达到 25%~40%, 与供体
亲本“明恢 63”10%左右的发病率仍有很大差距, 也
达不到育种需求的“抗”的水平。由于水稻黑条矮缩
病抗性为数量性状, “明恢 63”中还存在其他的抗性
QTL[9], 最近王宝祥等[8]在“Koshihikari”中也检测到
第 10期 李爱宏等: 以标记辅助选择改良江苏主栽粳稻品种“淮稻 5号”黑条矮缩病抗性 1781


了不同的抗性 QTL, 在验证定位结果可靠性的基础
上, 通过标记辅助选择, 实现不同抗性 QTL 在同一
优良受体亲本中的聚合, 将为水稻黑条矮缩病的抗
性育种提供有效途径。本研究标记选择的前景区间
RM7158–RM587, 其距离尚较大 , 容易发生交换 ,
研究中通过中间标记 S23-15 的检测也验证了这一
点。项目组通过对交换单株的标记分析, 结合自交
加代, 已获得了纯合株系, 在对其开展抗性鉴定、评
价的基础上, 可进一步缩小目标 QTL 的区间, 并明
确其究竟是 2个紧密连锁的 QTL还是一个效应较大
的主效 QTL, 有关这方面的工作正在顺利开展中。
4 结论
第 6染色体上标记 RM7158与 RM587区间存在
真实、可靠的水稻黑条矮缩病主效抗性 QTL, 可用
于该病害的抗性育种改良。
References
[1] Milne R G, Lovisolo O. Maize rough dwarf and related viruses.
Adv Virus Res, 1977, 21: 267–341
[2] Azuhata F, Uyeda I, Kimura I, Shikata E. Close similarity be-
tween genome structures of rice black-streaked dwarf and maize
rough dwarf viruses. J Gen Virol, 1993, 74: 1227–1232
[3] Wang H D, Chen J P, Wang A G, Jiang X H, Adams M J. Studies
on the epidemiology and yield losses from rice black-streaked
dwarf disease in a recent epidemic in Zhejiang province, China.
Plant Pathol, 2009, 58: 815–825
[4] Chen S-X(陈声祥), Wu H-L(吴惠玲), Liao X-G(廖璇刚), Lü
Y-P(吕永平 ), Shen S-F(沈升法 ), Wang O-F(王藕芳 ), Jin
M-S(金梅松). The prevalent reason of rice black-streaked dwarf
viral disease in the middle of Zhejiang. Zhejiang Agric Sci (浙江
农业科学), 2000, (6): 287–289 (in Chinese)
[5] Qiu X-P(仇学平), Cheng L-P(程来品), Yang J(杨军), Zhang
L-C(张连成), Hu Y(胡毓). Investigation of susceptibility of dif-
ferent rice varieties to rice black-streaked dwarf virus disease.
Shanghai Agric Sci (上海农业科技), 2010, (4): 131 (in Chinese)
[6] Ren S-M(任世民), Hu W-Y(胡务义). The prevalent characteris-
tics and control techniques of rice black-streaked dwarf viral dis-
eases in Chunan. Hangzhou Agric Sci (杭州农业科技), 2007, (4):
7–9 (in Chinese)
[7] Li A-H(李爱宏), Dai Z-Y(戴正元), Ji H-J(季红娟), Zhang
X-X(张小祥 ), Li Y-H(李育红 ), Pan C-H(潘存红 ), Zhang
H-X(张洪熙), Pan X-B(潘学彪). Preliminary analysis on resis-
tance of rice black-streaked dwarf viral disease for germplasms
with different gene-types. J Yangzhou Univ (Agric & Life Sci
Edn)(扬州大学学报·农业与生命科学版), 2008, 29(3): 18–22 (in
Chinese with English abstract)
[8] Wang B-X(王宝祥), Jiang L(江玲), Chen L-M(陈亮明), Lu
B-G(卢百关), Wang Q(王琦), Li G-Q(黎光泉), Fan J-W(樊继
伟), Cheng X-N(程遐年), Zhai H-Q(翟虎渠), Xu D-Y(徐大勇),
Wan J-M(万建民). Screeing of rice resources against rice
black-streaked dwarf virus and mapping of resistant QTL. Acta
Agron Sin (作物学报), 2010, 36(8): 1258–1264 (in Chinese with
English abstract)
[9] Pan C-H(潘存红), Li A-H(李爱宏), Chen Z-X(陈宗祥), Wu
L-B(吴林波), Dai Z-Y(戴正元), Zhang H-X(张洪熙), Huang
N-S(黄年生), Chen X-J(陈夕军), Zhang Y-F(张亚芳), Zuo
S-M(左示敏), Pan X-B(潘学彪). Detection of QTL for resistance
to rice black-streaked dwarf viral disease. Acta Agron Sin (作物
学报), 2009, 35(12): 2213–2217 (in Chinese with English ab-
stract)
[10] Hospital F, Chevalet C, Mulsant P. Using markers in gene intro-
gression breeding programs. Genetics, 1992, 132: 1199–1210
[11] Lu Y-J(卢扬江), Zheng K-L(郑康乐). A simple method for ex-
tracting rice DNA. Chin J Rice Sci (中国水稻科学), 1992, 6(1):
47–48 (in Chinese with English abstract)
[12] Lü Y-P(吕永平), Lei J-L(雷娟利), Jin D-D(金登迪), Chen
S-X(陈声祥). Detect RBSDV with RT-PCR. Acta Agric Zheji-
angensis (浙江农业学报), 2002, 14(2): 117–119 (in Chinese)
[13] Wu A-G(吴爱国), Zhang S-C(张守成), Gu K-L(顾开联), Zhang
R-Q(张如群), Ma L(马林). Screening for resistant rice varieties
in Lixiahe region. Chin Agric Tech Exten (中国农技推广), 2006,
(4): 18–19 (in Chinese)
[14] Li A-H(李爱宏), Dai Z-Y(戴正元), Ji H-J(季红娟), Zhang
X-X(张小祥), Li Y-H(李育红), Pan C-H(潘存红), Zhang H-X(张
洪熙), Pan X-B(潘学彪). Analysis on the combining ability of
resistance to rice black-streaked dwarf viral disease (RBSDV) in
indica hybrid rice. J Yangzhou Univ (Agric & Life Sci Edn)(扬州
大学学报·农业与生命科学版), 2009, 30(1): 18–22 (in Chinese
with English abstract)
[15] Chen S-X(陈声祥), Yu J-B(余舰斌), Qin W-S(秦文胜), Liu L(刘
力), Gao D-M(高东明), Xu J(徐静), Wang Y-F(王一风). Studies
on stunt disease of hybrid rice in Wenzhou. Virol Sin (中国病毒
学), 1993, 8(4): 373–378 (in Chinese with English abstract)
[16] Wang H-D(王华弟), Zhu Z-R(祝增荣), Chen J-P(陈剑平), Wang
E-G(汪恩国), Li B-F(李宝福). Epidemics, monitoring and key
control techniques of the rice black-streaked dwarf viral disease.
Acta Agric Zhejiangensis (浙江农业学报), 2007, 19(3): 141–146
(in Chinese with English abstract)
[17] Pan X-B(潘学彪), Zhang Y-F(张亚芳), Zuo S-M(左示敏), Chen
Z-X(陈宗祥). Discussion on QTLs identification and application
for important quantitative traits in crops. J Yangzhou Univ (Agric
& Life Sci Edn)(扬州大学学报·农业与生命科学版), 2005,
26(2): 50–55 (in Chinese with English abstract)
[18] Luo L-G(罗林广), Xu J-F(徐俊峰), Zhai H-Q(翟虎渠), Wan
J-M(万建民 ). Analysis of photoperiod-sensitivity genes in
Minghui 63, a restorer line of indica rice (Oryza sativa L.). Acta
Genet Sin (遗传学报), 2003, 30(9): 804–810 (in Chinese with
English abstract)
[19] Wei X J, Jiang L, Xu J F, Liu X, Liu S J, Zhai H Q, Wan J M. The
distribution of japonica rice cultivars in the lower region of the
Yangtze River valley is determined by its photoperiod-sensitivity
and heading date genotypes. J Integr Plant Biol, 2009, 51:
922–932
[20] Yano M, Katayose Y, Ashikari M, Yamanouchi U, Monna L, Fuse
T, Baba T, Yamanoto K, Umehara Y, Nagamura Y, Sasaki T. Hd1,
a major photoperiod sensitivity quantitative trait locus in rice, is
closely related to the Arabidopsis flowering time gene CONSTANS.
Plant Cell, 12: 2473–2483