水稻新种质沈农89-366特性遗传研究(Ⅱ)--F1代稻谷的米质分析

以粳稻沈农89-366为母本与粳、籼、爪哇3种类型稻杂交,F1代稻谷的米质表现值介于双亲之间,接近亲本均值.米形呈现正态分布的数量性状遗传特点.稻谷粒形与米形呈极显著正相关.米长与米宽和出米率呈极显著和显著的负相关,与长宽比和AC值呈极显著和显著正相关.中国籼、粳稻米质改良的方向是选育米形偏籼而米质偏粳的中间类型米,改良的途径是不同类型间的杂交,获得各自优良米质性状的互补.在收获前以稻谷或稻米的长度和长宽比为指标进行米质选择是简便、易行和高效的田间米质选择方法.     

不同生态区籼粳稻杂交后代碾磨和外观品质分析

采用粳稻秋光(程氏指数22)和籼稻七山占(程氏指数7)正反交,分别在华南籼稻区广东(N23°08',E113°14')、西南籼稻区四川(N31°07',E104°22')、长江中下游籼粳交错区上海(N31°14',E121°29')和东北粳稻区辽宁(N41°48',E123°25')同时构建重组自交系(RIL),测定不同生态区RIL程氏指数、碾磨品质和外观品质性状,分析籼粳稻杂交后代碾磨品质和外观品质差异及其与生态条件、籼粳属性及稻谷粒形的关系。结果表明:4个生态区RIL大部分株系为中间类型(偏籼型或偏粳型),四川、广东、辽宁、上海中间类型比例依次为86.84%、81.45%、82.82%和72.45%。不同生态区间绝大多数品质性状差异达到显著水平,籼粳类型间仅部分地区糙米率和白度值差异达显著水平。千粒重与稻谷粒长、粒宽大多呈显著正相关,而与长宽比呈显著负相关,除上海外糙米率与稻谷粒长极显著负相关,四川和广东地区糙米率与稻谷长宽比显著负相关;整精米率与稻谷粒长负相关(广东没有达到显著水平),与稻谷长宽比相关不显著(除上海外)。垩白粒率与稻谷粒宽显著正相关,与稻谷粒长和长宽比有负相关趋势,但是相关程度低于粒宽。总体上籼粳稻杂交后代品质性状有辽宁和上海优于四川和广东,生态区间差异大于籼粳类型间差异的趋势。整精米率主要受稻谷粒长影响,垩白粒率更偏向由稻谷粒宽决定,长宽比对二者的作用有所降低,粒形与品质性状的关系较育成品种变得更为复杂,生产上粳稻品质性状优于籼稻的遗传、生态机制还有待深入研究。     

籼粳交F1主要株型性状的遗传相关分析

采用具有不同株型性状的６个籼稻和６个粳稻品种（系）按不完全双列杂交配成３６个籼粳杂交组合，研究结果表明：籼粳交Ｆ１的８个主要株型性状遗传，除剑角之外，都具有明显的杂种优势，并且相互之间有一定遗传相关，籼粳交Ｆ１的剑叶长、剑叶面积与穗长和每穗总粒数呈极显著或显著遗传正相关，而株高、剑叶宽、倒二叶宽和倒二叶面积与单株有效穗数呈现显著或极显著负相关。     

粳稻种质资源籼粳属性鉴定及其对表型性状的影响

[目的]针对当前江西省发展粳稻生产急需本土化优质粳稻品种的现状,为明确籼粳基因频率与表型性状之间的相关性,筛选出适用于江西粳稻育种的优质粳稻核心种质.[方法]利用30对InDel籼粳特异性标记对来自国内外的360份优异粳稻资源进行籼粳属性分析,并调查结实率、理论产量、粒型等8个表型性状,分析籼型基因频率与表型性状两者之间的相关性.[结果]360份优异粳稻资源中有典型粳稻312份、粳稻42份、偏粳型5份、偏籼型1份.籼型基因频率与表型性状的相关分析结果表明,籼型基因频率与4个表型性状呈极显著相关(P<0.01),与3个表型性状呈显著相关(P<0.05),说明粳稻种质资源籼粳属性与表型性状间存在高度的相关性.[结论]引入10％左右的籼型血缘可能有利于控制其对粳稻产量的负面作用,最终选取123份粳稻种质作为江西省粳稻育种核心亲本,为有效且合理地用粳稻资源用以改良水稻品种提供理论依据及育种材料.     

基于InDel分子标记的云南地方稻籼粳属性与表型性状相关分析

[目的]明确云南地方稻资源的籼粳属性及籼粳基因频率与表型性状间的相关性,为有效利用云南地方稻资源改良水稻品种提供理论依据.[方法]利用39对InDel籼粳特异性标记对来自云南12个地州69个县区的406份云南地方稻资源进行籼粳属性分析,通过计算云南地方稻资源在39个InDel位点上的籼粳基因频率,确定其籼粳类型;并对倒伏性、芒长、颖尖色、谷粒形状、株高、穗颈长、穗长、有效穗数、剑叶长、剑叶宽、每穗总粒数、每穗实粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重、结实率、谷粒长和谷粒宽等18个表型性状进行调查,分析籼粳基因频率与表型性状的相关性.[结果]406份云南地方稻资源中有303份籼型稻(典型籼稻、籼稻和偏籼),占74.63%,其中典型籼稻77份、籼稻214份、偏籼12份;中间型资源11份,占2.71%;粳型稻(典型粳稻、粳稻和偏粳)有92份,占22.66%,其中典型粳稻36份、粳稻54份、偏粳2份.籼粳基因频率与表型性状的相关分析结果表明,粳型基因频率与穗颈长、谷粒宽、芒长、穎尖色、穗长、剑叶长、每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、谷粒长和谷粒形状等11个表型性状呈极显著相关(P<0.01,下同),其中与谷粒宽(r=0.374)的正相关性最高,与谷粒形状(r=-0.429)的负相关性最高.[结论]云南地方稻资源存在明显的籼粳分化,InDel分子指数法所划分的7种籼粳类型在406份资源中均有出现,且其籼粳属性的分化与多个表型性状存在极显著相关性,尤其与谷粒宽(极显著正相关)和谷粒形状(极显著负相关)的相关性最高.因此,利用云南地方稻资源进行籼、粳稻定向改良及选育时应综合考虑谷粒宽和谷粒形状2个表型性状.     

不同类型水稻的亲和力与遗传分析

采用完全双列杂交设计，探讨了籼型、偏籼型、粳型水稻的亲和力及遗传特点。结果表明，类型间亲和力的亲子相关均达极显著水平，亚种间杂交表现型差异显著。选择适当的亲本可提高子工亲和力优势，亲和力的遗传力、遗传进度及相关遗传的估算，均为籼型对籼型：籼型对偏籼型＞籼型对粳型。籼型与粳相互杂交只有在一般配合力高的籼型亲本与粳型杂交才可能获得高亲和力的后代。但该性状的基因加性作用不如种间杂交，故出现的频率低，广亲     

籼粳稻杂交后代亚种特性表现与分类研究

 应用程氏指数法研究了籼粳稻杂交后代穗壳色、叶毛、稃毛、穗节长、籽粒长宽比、酚反应等 6个亚种特征性状的表现。结果表明 ,F1表现为偏籼型 ,F2 接近正态分布 ,籼型和母本的影响略大于粳型和父本 ;亲本及其F1的上述特征性状与程氏指数之间及相互之间大多呈显著或极显著正相关 ,F2 特征性状相互之间相关性大多不显著 ,但与程氏指数的相关性仍然达到极显著水平 ;F2 这 6种特征性状均为连续变异 ,有相当比例的个体表现超亲遗传 ,正反交趋势一致 ;叶毛和稃毛接近双峰曲线 ,其余性状均呈单峰曲线分布 ,穗壳色、酚反应和穗节长呈现偏态分布 ,前两者粳型个体比例大 ,后者籼型个体比例大 ,籽粒长宽比接近正态分布     

水稻亲本籼粳分化程度与杂种优势的相关性

[目的]分析水稻亲本籼粳分化程度与杂种优势的相关性,为研究双亲籼粳分化最佳配比及组配籼粳交强优势组合提供理论参考.[方法]采用ILP分子标记和程氏形态指数法对51份水稻亲本材料进行籼粳分化程度检测,基于23个ILP分子标记进行系统聚类分析,分析两种方法的相关性.按籼/籼、偏籼/偏籼、籼/偏籼、籼/偏粳、偏籼/偏粳和偏粳/偏粳6种类型配制150个杂交组合,综合分析亲本籼粳分化程度与杂种优势的相关性.[结果]采用程氏形态指数法从51份水稻亲本材料共检测出籼型20份、偏籼型19份、偏粳型6份和粳型6份;利用23对扩增结果稳定、条带清晰且只有两种等位基因的ILP引物从51份供试亲本材料中共检测出籼型14份、偏籼型20份、偏粳型11份和粳型6份,不存在100%纯籼或纯粳类型.ILP分子标记法与程氏形态指数法的籼粳分类结果均与系统聚类分析结果具有较高的吻合度,但仍在差异.51份供试亲本的粳稻成分指数与穗轴第1~2节长和抽穗时稃色呈显著正相关(P<0.05),与谷粒长宽比、酚反应和程氏指数总分呈极显著正相关(P<0.01),其中与程氏指数总分的相关系数最高,为0.81.随着组配双亲粳稻成分的增加,6种组配类型杂交组合的生育期、株高和每穗总粒数总体呈增加趋势,但单株有效穗数、结实率和千粒重总体呈下降趋势,单株重则呈先增加再下降的变化趋势.[结论]利用ILP分子标记可有效区分亲本的籼粳属性,是一种有效的水稻籼粳分类工具.采用籼/偏籼方式配组较易筛选到强优组合;虽然采用籼/偏粳方式配组获得高产组合的概率较低,但有机会获得极高产组合,在育种中亦可大胆尝试.     

籼粳稻间苗期耐冷性的遗传研究

 利用6个籼粳稻间杂交组合研究了苗期耐冷性的遗传。根据3叶期10℃/6℃（昼/夜）处理7天后的卷叶程度，各组合籼粳稻间耐冷性的差异均由两对重复基因所控制，耐冷性为完全显性。F#-2耐冷类型的植株中部分为籽粒较长、稃毛较少的偏籼类型，表明利用籼粳杂交改良籼稻品种的苗期耐冷性是可行的。     

利用InDel标记鉴定浙优系列杂交稻籼粳属性和预测杂种优势

【目的】准确鉴定水稻材料的籼粳属性及利用遗传距离预测杂种优势,为开展水稻超高产育种和籼粳亚种间杂种优势利用提供基础。【方法】利用19对籼粳稻特异插入/缺失（Insertion/Deletion,InDel）引物,对12个浙优系列杂交稻及其双亲的籼粳属性进行了InDel分子标记鉴定,根据被检测水稻样品在多个InDel 位点上的籼型或粳型基因频率,参考卢宝荣的方法,将供试样品分别判定为“籼稻”、“偏籼”、“中间偏籼”、“中间偏粳”、“偏粳”和“粳稻”。采用Nei的方法求算13个亲本间（1个不育系和12个恢复系）的InDel遗传距离,用UPGMA法进行遗传相似性聚类,用SPSS 17.0统计分析软件对InDel条带赋值进行主成分分析, 依据第一和第二主成分的特征向量的平均分量值作平面散点图。统计杂种F1稻谷产量、每穗总粒数、每穴有效穗、结实率、千粒重及单穗重各产量性状的对照优势,以此分析InDel遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】（1）参试材料籼粳属性的判别：不育系浙04A被鉴定为“粳稻”,8个恢复系被判定为“籼稻”或“偏籼”,由其所配组的8个杂交组合被判定在“中间偏籼”到“偏粳”之间,证实了这8个组合为典型的籼粳交组合;另外4份恢复系被判定为“偏粳”,所配组的4个杂交组合被判定为“粳稻”。（2）参试材料的聚类分析：当GS 为0.350时,35份试验材料被分为“粳稻”和“籼稻”2个主群,GS为0.638时,粳稻主群又被划分为“粳稻/偏粳”和“中间偏粳”2个亚群。其中,粳稻/偏粳亚群包括不育系浙04A、4个粳粳交恢复系及粳粳交杂种F1、3个粳稻对照种和粳稻秀水09;中间偏粳亚群包括8个籼粳交杂种F1。籼稻主群则包括8个籼粳交组合的恢复系、3个籼稻对照种和籼杂组合汕优63。（3）InDel遗传距离与杂种优势的相关性：在以粳粳交、籼粳交组合整体作为分析对象时,InDel遗传距离与稻谷产量、每穗总粒数、单穗重呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关;仅以籼粳交组合为研究对象时,InDel遗传距离仅与单穗重和千粒重呈显著正相关。【结论】供试的12个浙优系列中的8个组合被证实为典型的粳不/籼恢型籼粳交组合,这些组合的双亲间具有较远的遗传距离;InDel遗传距离在不同类型品种间具有较好的杂种优势预测能力,可用于单穗重的优势预测,即随着InDel遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。     

水稻籼粳交F_1、F_2代及杂交育成品种分类的研究

利用程氏形态指数分类法对水稻籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种进行分类。研究结果表明 :程氏形态指数分类法能较好地对籼粳亚种及其杂交后代进行分类 :籼粳交F1代大多数分类性状均偏向于籼稻特性 ,类型上划分为偏籼型 ;F2 代呈正态分布 ,4种类型均有 ,以中间类型为最多 ,F2 代类型丰富 ;在参试杂交育成品种中 ,尽管各个品种 (系 )都或多或少地带有籼稻和粳稻的血缘 ,但就程氏指数 6个亚种特性而言 ,除穗节长外 ,其它 5个性状仍然基本保持典型粳稻特性 ,在分类地位上仍然属于粳稻     

水稻新种质——沈农89—366特性遗传研究（I）：沈农89—366种质F1代 …

沈阳８９－３６６是偏矮秆粳稻,与粳,籼,爪哇３种类型品种杂交,Ｆ１代结实率与亲本无显著差异,具有广亲和性,与爪哇型品种发交Ｆ１代优势性状多而强,与偏矮秆品种杂交Ｆ１代株高半矮秆,是水稻超高产交育种有应用前景的新种质。     

籼稻稻米外观品质与其它品质性状的相关性分析

利用６个籼型不育系和３个籼型恢复系按不完全双列杂交方式配制杂交组合，考察稻米外观品质等米质性状，采用种子胚乳模型分析成对性状间的多种遗传相关。结果表明，粒长与长宽比、长宽比与直链淀粉含量、垩白面积与胶稠度、垩白面积与蛋白质指数以及垩白面积与赖氨酸指数性状间具有明显的种子直接加性相关、母体植株加性相关以及种子直接加性与母体植株加性相关，但也受制于一些显性相关分量，而粒长与粒宽、粒宽与长宽比、粒宽与垩白面积、粒宽与精米率、粒宽与直链淀粉含量、长宽比与精米率、垩白面积与蛋白质含量以及至白面积与赖氨酸／蛋白质比例的相关则以显性相关为主。对于以加性相关为主的成对性状，间接改良的效果较好。     

江苏省杂交粳稻经济性状及其改良对策

通过对江苏省杂交中粳区试及常规中焐区试分析比较，表明杂交中粳稻的竞争优势随着主栽常规粳稻品种产量大幅度提高而下降。杂交中粳稻组合选育的主要问题是结实率不高、米质欠佳。提高杂交粳稻产量应首先从提高结实性和籽粒充实度入手，适当增加恢复系粳稻血缘，提高恢复系本身的籼粳协调能力，同时改造恢复系株型，将高产常规粳稻的优良朱型性状移植到杂交粳稻上。     

杂交粳稻的育种实践与思考

根据杂交粳稻发展的制约因素,结合育种实践提出杂交粳稻三系的选育方法及类型。尤其是高柱头外露率不育系和开花习性好的高异交结实不育系的选育,同时强调保持系米质性状、株叶形态等综合性状在杂种后代中的主导作用,恢复系米质对杂交后代品质也是很重要的,繁茂性好的籼粳交恢复系对杂种优势的影响是至关重要的。一个优良的杂交组合的推广应用．还需要良种良法相结合,区别于常规粳稻的栽培模式,充分发挥杂交粳稻的增产潜力。     

水稻籼粳杂交衍生系创新效果评价与利用

采用不断聚合和累加不同有利基因的方法,历时21年4个选育阶段,进行水稻籼粳杂种优势利用的育种实践.育成了32个水稻籼粳杂交衍生系,试图评价衍生系创新的效果及在实用型亚种间杂交稻改良中的有效利用.通过对水稻籼粳杂交衍生系创新过程和主要产量相关性状的鉴定与分析,认识到水稻籼粳杂交衍生系的创新是一个逐步认识与改良的育种实践.第一,在育种的早期阶段,应聚合多个广亲和基因与恢复基因,并重视分蘖力、千粒重及落粒性状的选择;中期阶段是解决生产实用性问题,改良农艺性状和籽粒充实度;实用阶段是达到推广应用的目标.第二,籼粳交恢复系后代选择技术不同于常规选择法.有效的选择法是用籼粳交恢复系后代与多种类型胞质不育系进行广泛测配.第三,扩大双亲籼粳遗传差异,在恢复系综合性状改良的基础上适度增加粳稻成分,可提高杂种优势.第四,通过有利基因的不断聚合和累加,优良株型和高产、优质、抗逆性和适应性相结合是选育实用型强优势籼粳亚种间杂交稻的育种策略与技术.     

籼稻稻米外观品质与其它品质性状的相关性分析

利用６个籼型不育系和３个籼型恢复系按不完全双列杂交方式配制杂交组合，考察稻米观品质等米质性状，采用种子坯乳模型分析成对性状间多种遗传相关，结果表明，粒长与长宽长，长宽比与直链淀粉含量，垩白面积与胶稠度，垩白面积与蛋白质指数以及垩白面积与赖氨酸指数性状间具有明显的种子直接加性相在，母体植株加性相关以及种子直接加性与母体植株加性相关，但也受制于一些显性相关分量，而粒长与粒宽，粒宽与长宽比，粒宽与垩白面     

生态环境对籼粳稻杂交后代穗部性状的影响及其与亚种特性的关系

 【目的】探讨生态环境对籼粳稻杂交后代穗部性状的影响及其与亚种特性的关系。【方法】以辽宁育成的两个典型的籼粳交重组自交系F6群体（RIL1：中优早8号/丰锦、RIL2：七山占/秋光）为试材,分别在四川和辽宁同年种植,研究穗部性状和亚种特性变化规律及其相互关系。【结果】穗部形态、解剖性状与亚种特性都发生了极显著的变化。从辽宁到四川,穗颈粗和穗颈大维管束数极显著减少,第二节间小维管束数和大维管束比极显著增加,结实率特别是二次枝梗结实率极显著下降,程氏指数更加偏粳。穗颈大维管束数、大小维管束比、大维管束比、结实率和千粒重在亚种类型间差异显著。穗颈节间维管束数目与穗“库”结构性状呈极显著正相关,与籽粒充实特性相关不显著;相反,亚种特性与穗“库”结构性状相关不显著,而与籽粒充实特性呈极显著的正相关。【结论】生态环境对籼粳交后代的穗部性状有极显著的影响。依穗颈粗去选择维管束性状是一条切实可行的途径。穗颈大维管束数、籽粒充实特性、程氏指数三者之间互相制约,北方的育种者要在实践中统筹兼顾。     

不同类型水稻品种品质性状间相互关系的分析

对211份不同类型水稻品种品质性状间的相关和偏相关分析表明：籼稻或粳稻加工品质间的偏相关系数均呈显著或极显著正相关。糙米率高的品种，其精米率和整精米率也高。籼稻的垩白率主要受粒长和长宽比的影响，粳稻则主经受长宽比的影响，但无论是籼稻或粳稻，垩白度与粒长和长宽比的偏相关均不显著。品质改良的重点是降低稻米的垩白率和垩白度，其关键是选择垩白性状较好。配合力较高的亲本。通过双交，复交，回交等方式增加优良亲本的比重，提高对垩白性状的选择压力等，稻米适口性的改良，应从早代开始，对所选材料进行感官品尝，并进行适口性的跟踪调查。结合其他品质性状进行综合选择。     

江西双季晚稻不同纬度产量、生育期及温光资源利用的差异

【目的】研究明确江西不同纬度不同类型双季晚稻产量、生育期及温光资源利用差异,为江西双季晚稻适宜粳稻品种的科学选用提供依据与参考。【方法】以籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻、杂交籼稻(CK)4种类型品种为材料,在江西乐平市(29.00°N,117.12°E)、上高县(28.27°N,115.12°E)、赣州市(25.81°N,114.96°E)3个试验点进行试验,比较研究双季晚稻不同类型品种在纬度上的产量、生育期及温光资源利用的差异特征。【结果】随着纬度升高,3种类型粳稻产量均增加,2013年(2014年)平均纬度每增加1°,籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻分别增产0.36(0.32)、0.18(0.22)、0.25(0.20)t·hm~(-2)。同一纬度下,除赣州试验点杂交粳稻与常规粳稻的产量低于杂交籼稻外,其余各点均表现为籼粳杂交稻、杂交粳稻与常规粳稻产量显著高于杂交籼稻。各试验点3种类型粳稻均能安全成熟,随着纬度升高,各类型水稻播种至拔节期显著延长,全生育期天数增加;同一试验点3种类型粳稻全生育期均极显著长于杂交籼稻,主要表现在抽穗至成熟期天数的增加。3种类型粳稻光照与积温及其利用效率表现为籼粳杂交稻杂交粳稻常规粳稻杂交籼稻,在安全成熟条件下,双季晚稻生育期越长,温光资源利用率越高。【结论】江西不同纬度地区实行双季晚稻"籼改粳",可显著提高当地温光资源利用率与稻谷产量。与大面积种植的籼型杂交稻相比,在乐平与上高地区选种籼粳杂交稻、杂交粳稻与常规粳稻均具有显著的产量及温光资源利用优势;在赣州地区选种籼粳杂交稻的优势明显。双季晚稻"籼改粳"可能是提高双季稻区水稻产量的现实途径之一。