黑龙江省粳稻种质资源遗传结构分析

选用分布于水稻12条染色体上多态性好的44对SSR引物,对黑龙江省近年主栽品种和其他省份粳稻及国外粳稻品种共96份材料进行遗传多样性和群体结构分析,旨在了解黑龙江省水稻品种遗传结构和亲缘关系。结果表明,44对SSR引物共检测到141个等位基因,每个位点1~5个,平均3.2个;遗传相似系数(GS)变化范围为0.46~0.97,平均0.77;试验中第1,2,4,6号染色体SSR位点多态性高,而第12条染色体SSR位点多态性低;利用SSR标记分析数据和STRUCTURE2.2软件分析,全部供试品种可划分为7个亚群,分别命名为POP1,POP2,POPS,POP4,POPS, POPE和POP7;STRUCTURE模型群体结构分析与Nei’s遗传距离构建邻位相连聚类图分析结果基本一致。     

浙江省10个晚粳稻品种SSR指纹图谱的构建及遗传差异分析

本研究利用均匀分布于水稻12条染色体上的48对SSR引物,采用荧光标记毛细管电泳检测方法,以浙江省主要推广种植的10个常规晚粳稻品种为材料,进行遗传多样性分析并构建其指纹图谱。结果表明,共有27对引物在品种间存在57个多态性片段,每对引物可以扩增出2~3个态性片段,平均每个引物2.1个。10个品种间的遗传相似系数为0.439~0.877,平均为0.642,10个供试材料间遗传基础相对狭窄。选用7对多态性较高的引物构建的核心指纹图谱能区分10个晚粳稻品种。聚类分析结果显示,在遗传相似系数0.580处可将10个品种划分为两类:越光衍生品种如浙粳27和其他类型。研究结果为浙江省常规晚粳稻品种的保护和纯度鉴定,选育和推广提供理论和技术支持。     

水稻AGPase小亚基基因的克隆测序及种质间遗传分化的研究

淀粉是构成和影响水稻产量和品质的最主要因素;ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)基因是影响淀粉合成的关键酶基因之一。本研究用编码AGPase小亚基基因(AGPsma)序列的特异引物(序列为F:5’-TACGCTATGCTCTTGAAAC-3’;R:5’-TATCTTCCCAGTAACCATCA-3’)对普通野生稻(元江)、粳稻(榆密15)、籼稻(93-11)及籼粳交品系(南34)进行PCR扩增、克隆、测序和序列对比。又用该引物对来源于13个国家的15份AA基因组和5份CCDD基因组的共20份野生稻及205份包括40份籼稻和165份粳稻的云南地方品种和改良品种(系)进行PCR检测。在以上4个不同类型水稻材料该引物上扩增出184bp和215bp的2个片段均为AGPase小亚基基因的序列。在该序列的109bp处,元江普通野生稻和榆密15为T,而93-11和南34为C;籼粳交品系南34在121~151bp区间缺失31个碱基。所有的225份供试材料可分为3类。第一类具有215bp大小的条带,包括了全部的野生稻材料和196份籼粳材料。其中籼稻数占籼稻样本总数的95%,籼稻地方品种占籼稻地方品种总数的75%;粳稻数占粳稻样本总数的83.6%,粳稻地方品种占粳稻地方品种总数的60%。第二类具有184bp的条带,包括28个籼粳材料。第三类同时具有215bp和184bp的片段,此类只有1个父母本具不同片段的滇型杂交粳稻品种。结果表明AGPsma序列在野生稻中可能尚未出现分化,但在籼稻、粳稻和地方老品种及改良品种中都出现了遗传分化。     

黑龙江省主栽水稻品种的遗传多样性分析

选用分布于水稻12条染色体上的42对SSR引物,对80份黑龙江省主栽水稻品种进行SSR遗传多样性分析。结果表明,42对SSR标记共检测到139个等位基因,每个位点2~8个,平均3.31个。遗传相似系数(GS)的变化范围为0.564~0.984,平均0.753。根据供试品种的遗传相似系数,按UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似系数0.5处可聚为6个类群,利用42对SSR标记能将80份供试品种完全区分开。通过SSR标记的遗传多样性分析的结果表明,黑龙江省水稻种质资源的亲缘关系较近、遗传基础狭窄,大部分供试品种具有相似的遗传背景。     

123份水稻重要品种的SSR核心标记指纹分析

利用前期构建的SSR核心引物的指纹图谱为基础,从中选出123份具有代表性的水稻品种进行品种的特异性及稳定性分析,并据此判定新增核心标记的应用价值。聚类分析结果表明,24对引物共检测到138个等位基因,其中等位位点上只存在一个品种有12个,能特定区分粳稻和籼稻类群水稻品种的等位位点的有21个;按遗传相似系数为0.96的划分标准,所有的品种都具备特异性;以等位位点的纯合性为指标,117份品种具有稳定的遗传基础;在杂交种与其父母本的遗传位点匹配试验中,16份随机配组的杂交组合中含有1~3个不匹配的遗传位点,而且这些位点和6份品种的杂合位点一起,多集中于RM289、RM7492、RM6487和RM583等4个标记中,它们是品种遗传不稳定的分子基础。表明24对核心引物能较好的鉴别123份水稻品种,123份品种中含有可重复发生的不稳定遗传位点。     

非洲水稻种质资源SSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析

本研究利用均匀分布于水稻12条染色体上的36对SSR引物,以57份来自非洲和5份国内生产上的骨干品种为试验材料,进行遗传多样性分析和SSR指纹图谱的构建。结果表明:36对引物在供试材料中都具有多态性片段,共检测到192个等位基因,平均每位点5.3个等位基因;每个标记的多态性信息含量(PIC)为0.181~0.823,平均值为0.570,从中筛选出在供试材料中多态性好、扩增稳定、杂带少且PIC比较高的18个引物为核心标记构建指纹图谱。采用非加权类平均法进行聚类分析,结果显示:62个品种在相似系数0.66处分为籼、粳两亚种类群;聚类树形图也能比较好地划分品种的地理来源。以等位位点的纯合性为指标,54个品种具有稳定的遗传基础。研究结果有助于优异水稻资源的创新利用,辅助杂交育种中的亲本选配,扩大栽培稻遗传基础进而提高产量、改良品质和抗性。     

太湖地区10份抗褐飞虱粳稻SSR指纹图谱的构建及遗传相似性分析

本研究利用分布于水稻12条染色体上的12个SSR标记构建了太湖稻区10份抗褐飞虱粳稻的DNA指纹图谱,并对粳稻品种之间的遗传相似性进行了分析,旨在为水稻抗性育种、种子纯度鉴定和新品种知识产权保护方面提供支持。研究结果显示:12对引物共检测到35个等位基因,每对SSR引物检测到等位基因为1~6个,平均为2.8个;筛选出3对核心引物(RM336,RM5414,RM190)并建立了10份抗褐飞虱粳稻的SSR指纹图谱;10份粳稻品种之间的相似系数变幅为0.20~0.91,平均为0.63,遗传相似系数在0.50以上的材料占全部的82.22%。UPGMA聚类结果显示:在遗传相似系数0.55处,10份粳稻材料可以分为2个类群。研究结果表明,太湖地区绝大多数抗褐飞虱粳稻品种遗传相似性高,遗传多样性不够丰富。     

用Rim2超级家族分子指纹鉴别杂交水稻及预测杂种优势

选用5对Rim2引物对21份籼稻和20份粳稻材料进行了DNA指纹扩增，共扩增出38条谱带，其中多态性谱带26条，多态性水平为69.64%；粳稻平均多态性水平为56.67%，明显高于籼稻。根据Nei’s遗传距离计算获得的聚类树状图表明，参试21份籼稻材料聚为6组，20份粳稻材料聚为7组。亲缘关系分析表明，Rim2分子指纹可以区分多数的籼稻或粳稻材料，且显示出材料的遗传特征。考察部分籼稻和粳稻杂交组合的产量对照优势与双亲间遗传距离的关系，发现杂交粳稻的遗传距离与杂交优势表现出相关性，而杂交籼稻无此相关性。     

供试品种的遗传多样性与籼型水稻优良恢复系回交导入改良

选取53个SSR标记,分析了55份参试水稻种质的遗传多样性和亲缘关系,以期为选配组合与改良亲本提供参考.本试验共检测到267个等位变异,平均每个位点等位变异数为5.04个,变化范围为4～7个;53个SSR标记的多样性指数(PIC)平均为0.624,变化范围是0.287～0.786.55份不同材料大体上可分为籼稻和粳稻两大类,各品种间遗传距离在0.588～0.996之间.明恢86与53份供体亲本间的相似性系数为0.655～0.850,蜀恢527与53份供体亲本间的相似性系数为0.640～0.873.试验结果表明检测SSR多态性是研究水稻品种之间遗传差异的高效、准确的手段之一,为高代回交导入群体的有利基因发掘和利用提供了有益的参考.     

云南及不同地理分布粳稻的SSR遗传多样性分析

亲本遗传背景狭窄是目前国内外粳稻育种面临的瓶颈问题,本研究旨在分析比较云南及国内外不同地理分布粳稻的遗传多样性及其差异。结果表明:196份供试材料基于77个SSR标记可以划分为13个亚群,来自云南的125个材料在13个亚群中均有分布,来自华中单双季稻稻作区的材料大部分聚在了第11亚群,来自东北早熟单季稻稻作区的材料大部分聚在了第3亚群,来自台湾的材料大部分聚在第10亚群,来自美国的5个材料分别聚在第1、第4和第11亚群;根据地理分布6大类群的遗传多样性参数多重比较和聚类类型分析,云南材料的整体遗传多样性较高,其次是美国材料和华中稻作区材料,遗传多样性较低的是台湾材料;供试材料SSR标记的聚类与其地理分布具有很好的相关性,其中云南不同生态稻作区和不同育种系列粳稻相互关联、但高寒粳稻也有独立成亚群的趋势。该研究为拓宽粳稻育种亲本遗传背景、创制新种质提供重要参考。     

不同时期水稻主要恢复系、不育系的遗传差异变化研究

用AFLP技术分析了我国不同年代广泛应用的野败型杂交水稻19个恢复系和13个不育系的遗传差异,同时基于其农艺性状进行了聚类,结果表明:（1）基于标记和性状两种聚类在不育系和恢复系的区分上一致,而在恢复系内和不育系内的遗传差异检测上有较大差异;（2）我国水稻亲本间的遗传差异较大,且在不育系与恢复系间>恢复系内>不育系内;（3）恢复系内的遗传差异以早期小于中期、近期,其与不育系间的遗传差异也存在同样的关系,这与20世纪80年代中、后期我国杂交水稻产量大幅度提高,90年代后一直徘徊不前的变化趋势一致;（4）不育系内的遗传差异后期大于前期,但它与恢复系间的遗传差异前、后期不显著;（5）不同年代恢复系的分子标记遗传差异变化趋势与杂交水稻产量变化趋势一致,分子标记揭示的遗传差异可为杂交育种中恢复系的选择提供参考。     

水稻光温敏核不育系的ISSR和SSR遗传分析比较

本研究应用ISSR和SSR技术建立了24个水稻光温敏核不育系的DNA指纹图谱，利用13个ISSR引物和20对SSR引物，分别获得174个多态性片段和62个多态性片段，平均每个ISSR引物检测到13．38个多态性片段，远远高于SSR引物的检测率。根据遗传距离进行的聚类分析表明，利用这两种标记所得的聚类结果十分相似，24个材料被聚为粳型，偏籼型和籼型三个类群，在籼型不育系类群内，又可明显的分成三个亚类群，其中7个安农S-1衍生的不育系聚为一类，与农垦58S衍生的不育系有明显的遗传差异。根据两种标记计算的遗传距离及其遗传关系，所得的结果仍有一些差异，但总体趋势是一致。研究结果表明，ISSR和SSR标记适用于构建DNA指纹图谱，进行分类鉴定和遗传分析。     

用Rim2超级家族分子指纹鉴别杂交水稻及预测杂种优势

选用5对Rim2引物对21份籼稻和20份粳稻材料进行了DNA指纹扩增,共扩增出38条谱带,其中多态性谱带26条,多态性水平为69.64%;粳稻平均多态性水平为56.67%,明显高于籼稻。根据Nei’s遗传距离计算获得的聚类树状图表明,参试21份籼稻材料聚为6组,20份粳稻材料聚为7组。亲缘关系分析表明,Rim2分子指纹可以区分多数的籼稻或粳稻材料,且显示出材料的遗传特征。考察部分籼稻和粳稻杂交组合的产量对照优势与双亲间遗传距离的关系,发现杂交粳稻的遗传距离与杂交优势表现出相关性,而杂交籼稻无此相关性。     

水稻广亲和广谱型恢复系SWR78的选育

利用野败（WA）型、红莲（HL）型、包台（BT型）3种细胞质的同核异质粳稻广亲和不育系苏秋A与19个籼、粳恢复系测交,筛选出对以上3种细胞质不育系均具正常恢复力的广谱型恢复系6078。通过回交,将广亲和品种Lemont的广亲和基因导入6078,育成广亲和广谱型恢复系SWR78。经测交鉴定,SWR78对WA型、印水（ID）型、HL型、BT型4种细胞质的10个籼、粳不育系均具正常恢复力。     

广亲和粳稻恢复系选育方法

广亲和粳稻恢复系的选育除采用ＷＡ型恢复与广亲和粳稻杂交选育和不同广亲和恢复系间杂交选育外,本研究提出以粳稻为父本杂交选育的４种办法：１、以型杂交稻Ｆ１为母本转育同质广亲和恢复系;２、以ＷＡ型下育系为母本筛选同质广亲和恢复系;３、以ＷＡ型广亲和不育系为母本,筛选同质广亲和恢复系;４、以同质广亲和恢复系为母本转育新的恢复系。用上述方法已育成０２４２８等广亲和恢复系,并可同时恢复ＷＡ型和ＢＴ型胞质不育系     

水稻与玉米远缘杂交改良籼稻温敏两用核不育系之SSR分析

选用7对SSR引物对7个水稻×玉米远缘后代不育株系及其双亲进行SSR分析。与母本扩增带型相比,共扩增出18条特异带,即表现为多态性。在检出的18条特异带中,13条的带型与父本相同,另5条的带型不同于双亲,即为变异带型。7个参试后代不育株系都检测到了SSR多态性标记,但各株系间检出多态性位点的数量存在差异,最多的一个株系ys-2同时检测到3个多态性标记。试验结果表明通过远缘杂交技术很可能将玉米的某些DNA片段成功地导入了水稻两用核不育系,表明研究在籼稻两用核不育系的改良上取得了初步的成果。     

水稻与玉米远缘杂交改良籼稻温敏两用核不育系之SSR分析

选用7对SSR引物对7个水稻×玉米远缘后代不育株系及其双亲进行SSR分析。与母本扩增带型相比,共扩增出18条特异带,即表现为多态性。在检出的18条特异带中,13条的带型与父本相同,另5条的带型不同于双亲,即为变异带型。7个参试后代不育株系都检测到了SSR多态性标记,但各株系间检出多态性位点的数量存在差异,最多的一个株系ys-2同时检测到3个多态性标记。试验结果表明通过远缘杂交技术很可能将玉米的某些DNA片段成功地导入了水稻两用核不育系,表明研究在籼稻两用核不育系的改良上取得了初步的成果。     

Relationship of genetic distance and hybrid performance in hybrids derived from a new photoperiod-thermo sensitive male sterile wheat line 337S

Heterosis has been exploited in many crops and made a significant contribution to the world food supply. Genetic distance (GD) is one of valuable criteria for selecting parents in hybrid breeding. The objectives of this study were to estimate GD between a novel photoperiod-thermo sensitive male sterile wheat line 337S and several common cultivars using simple sequence repeat (SSR) markers, and to evaluate the relationship of GD and heterosis. The line 337S, as a maternal parent, was crossed with 16 common wheat varieties to produce 16 hybrids. Eight agronomic traits were investigated for the parents and F1 hybrids. Mid-parent heterosis (MPH) and specific combining ability (SCA) were calculated. GD and cluster analysis were performed among the 17 parents. The correlations of GD with F1 performance, MPH and SCA were analyzed. The results showed that GD estimates among the 17 parents averaged 0.42 with a range from 0.26 to 0.57, and the averaged GD between 337S and the 16 parental cultivars was 0.44. Cluster analysis separated the 17 parents into three main groups. SSR markers were useful in analyzing genetic divergences among the 17 parental lines. However, GD based on SSR markers poorly correlated with F1 performance, MPH and SCA. Thus, GD revealed by SSR markers can not provide a reliable prediction in practical wheat hybrid breeding.     

水稻种子蛋白质含量及组分在品种间的变异与分布

采用近红外光谱技术测定分析了351份不同类型水稻品种(系)糙米中的蛋白质含量,结果显示粗蛋白含量在9.3%~17.7%之间,平均为12.4%;籼稻平均蛋白质含量为13.2%,比粳稻高约1个百分点。蛋白质含量低的粳稻品种明显偏多,表现出明显的遗传不平衡现象。现有生产上主栽品种稻米蛋白质含量大多处于中等水平,而高蛋白粳稻种质极少。但仍有部分蛋白质含量极高或低的种质,如饲料稻、早籼稻和一些籼粳交后代品系蛋白质含量较高,而部分粳稻和外来籼稻品种中的蛋白质含量较低。因此可以从一些地方品种、外来品种以及籼粳交后代中筛选到极端类型的种质,为遗传育种提供研究的原材料。SDS-PAGE分析结果显示不同类型水稻间各贮藏蛋白组分具一定差异。     

中国三系杂交稻恢复系资源的遗传多样性

以来自全国6个稻区16个省（市、自治区）及外引的128份三系杂交稻恢复系为试验材料，采用均匀分布于水稻12条染色体的36对SSR引物及9个表型性状标记进行遗传多样性分析。根据SSR标记检测结果，基于遗传距离的Neibor-jointing聚类显示128份恢复系可分为6个类群，籼亚种（83.2%）和野败型（82.6%）大多数分布于类群1和类群2，粳亚种（81.5%）和BT型（78.6%）大部分聚在类群3，红莲型（75%）相对集中于类群1。系谱分析显示，含有IR24血缘的材料分布于4个聚类群，而明恢63及其衍生系则分布非常集中。36对SSR引物在128份恢复系中共检测出281个等位变异，平均每个位点8.0个，平均遗传多样性指数(He)为0.6190，其中籼亚种（0.5770）略高于粳亚种（0.5656），但未达显著水平。按恢保类型，BT型(0.5816)>野败型(0.5705)>红莲型(0.4989)，野败型与BT型无显著差异，但二者均显著高于红莲型。按不同地理来源，He呈现南方稻区大于北方稻区，以华中双单季稻稻区(0.6057)最高，与其他稻区差异极显著差异；其次为西南高原单双季稻稻区(0.5326)；华北单季稻稻区(0.3902)最小，与其他稻区也差异极显著。表型性状检测的标记表明，平均Shannon-Weiner多样性指数为1.3980，其中籼、粳亚种分别为1.3746和1.3789，未达显著差异；不同恢保类型表现为BT型(1.4026)>野败型(1.3567)>红莲型(1.1732)。表型性状与SSR标记结果表现出一致性，相关系数分别为0.9981*（按亚种）、0.9418（按恢保类型）和0.8835**（按稻区）。