水稻粒形遗传的研究进展

水稻籽粒性状是水稻产量构成的重要因子。反映籽粒形状的指标主要有粒长、粒宽、粒厚及长宽比,而尤以粒长最能反映籽粒形状,籽粒大小则多以千粒重计量。其中水稻粒长遗传复杂,研究结果因材料选择的不同而不同,选择籽粒粒形性状差异大的特殊材料进行研究,结论多趋向于质量性状控制,选择籽粒粒形性状差异小的材料进行研究,结论趋向于数量性状控制。关于粒宽的研究,多数研究结果表明,粒宽由多基因所控制,也有研究认为,个别品种的粒宽受单基因或主效基因所控制,显性方向因组合而不同,且存在细胞质效应。长宽比是决定稻米外观品质的重要指标之一,众多研究表明,谷粒长宽比在F1中基本上表现为正态分布。长宽比性状中加性和非加性基因效应都很显著,以加性效应为主。关于粒厚遗传的研究结论相差不大,多数研究表明粒厚受多基因控制。大部分研究认为,粒重在F2代基本上呈正态分布,是由多基因加性效应所控制的数量性状。也有研究认为,粒重的遗传受许多非等位基因的相互作用,存在细胞质效应。在遗传环境中,一般认为粒重是受多基因的加性效应所控制。笔者认为,粒重的遗传不能简单的看作数量性状遗传,粒重的遗传研究结果与研究过程中选择材料的不同而不同。有些特殊材料的粒重遗传就表现为质量性状。随着水稻粒形研究的深入,近年来,越来越多的学者开始研究粒形各性状间的遗传关系。多数研究认为,粒长与长宽比、千粒重以及粒宽与粒厚、千粒重均呈正相关;粒宽与长宽比呈负相关,与粒厚呈正相关;粒厚与千粒重呈正相关。经过多年的遗传研究探索,水稻粒形遗传研究取得了较大的进展,但在某些方面仍有待加强。在水稻粒形遗传中,需拓宽粒形研究面、加强粒形遗传机制研究和对特色资源粒形遗传及潜在价值研究等。     

小麦微核心种质株高及籽粒性状遗传分析

以262份小麦微核心种质为材料,在2年2点4个环境型下对株高、籽粒性状(千粒重、粒长、粒宽、粒厚)进行了调查和分析。结果表明,各农艺性状均存在丰富的遗传变异,变异幅度分别为43.04～141.66 cm、15.17～52.93 g、5.29～8.48 mm、2.13～3.89 mm、1.99～3.62 mm。粒厚的广义遗传力最高,为89.70%,其余性状的广义遗传力由高到低依次为粒长、株高、千粒重、粒宽、长宽比;相关分析表明,株高与粒长、粒宽、千粒重均呈显著负相关,与籽粒长宽比和粒厚均无显著相关性;千粒重与粒长、粒宽、粒厚间呈显著正相关,与长宽比无显著相关性;长宽比与粒宽、粒厚呈显著负相关。该研究为进一步利用微核心种质进行株高、千粒重、籽粒形态性状相关基因的遗传效应研究提供数据支撑,为小麦产量等重要农艺性状的分子育种奠定基础。     

水稻子粒形态性状遗传研究

选用子粒大小和形状悬殊较大的水稻品种 PJ1 和JH1 进行配组,以研究子粒外观性状的遗传.结果表明,粒长、粒宽、长宽比、粒厚和粒重均属于多基因控制的数量性状.除粒厚外,更多受控于非加性效应.除长宽比外,其余性状彼此之间均表现了极显著的正相关.     

水稻子粒形态性状遗传研究

选用子粒大小和形状悬殊较大的水稻品种 PJ1 和JH1 进行配组,以研究子粒外观性状的遗传。结果表明,粒长、粒宽、长宽比、粒厚和粒重均属于多基因控制的数量性状。除粒厚外,更多受控于非加性效应。除长宽比外,其余性状彼此之间均表现了极显著的正相关。     

水稻特异种质籽粒性状的遗传分析

采用籽粒性状差异较大的1份大粒水稻（31C122）和1份小粒水稻（小粒稻）为亲本进行正反交,调查亲本、F1、F2群体的籽粒性状（粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重）,并对其进行遗传分析。结果表明,F1的籽粒性状测定值介于其双亲之间并接近或小于其双亲平均值;F2群体各性状表现连续变异,表现出数量性状遗传特征,其中粒长、粒宽、千粒重性状分别由I对主效基因控制并有其它微效基因的影响;粒厚和长宽比性状无主效基因,遗传机制较为复杂。     

水稻粒形类型及其遗传的研究进展

对水稻粒形分类方法和类型进行了概述 ;对水稻粒形之粒长、粒宽、长宽比、粒厚、粒重的遗传研究进展进行了综述     

粳稻籽粒性状遗传分析

[目的]对籽粒相关性状进行遗传分析,为水稻高产改良提供指导。[方法]以秀水79和C堡构建的247个株系粳粳交重组自交系群体为试验材料,测定了籽粒相关性状(粒长、粒宽、粒重及长宽比)的表型值,利用主基因+多基因混合遗传模型对其进行遗传分析。[结果]粳稻粒长和粒重都受到3对主基因控制,二者均无多基因控制。粒宽为2对主基因控制无多基因的作用方式,粒长、粒宽和粒重主基因的遗传率均在99%以上。籽粒长宽比由多基因控制。[结论]粳稻粒长、粒重和粒宽受到主基因控制。     

巨胚稻胚重与糙米粒形的关系

分别选取57个粒形差异较大的籼型巨胚稻品系和籼型非巨胚品系,对其糙米的绝对胚重和相对胚重与粒长、粒宽、粒厚、长宽比、粒重诸粒形性状进行相关和通径分析.结果表明:巨胚稻相对胚重与粒长、粒宽、粒厚和粒重有显著关系,选择粒重较小、粒长较短而粒厚适中的粒形可提高巨胚稻胚的相对重量;对非巨胚稻的相对胚重起显著作用的是粒长、粒宽、粒厚和长宽比.对巨胚稻,粒重的作用极显著,长宽比的作用不显著;而对非巨胚稻,粒重的作用则不显著,长宽比的作用极显著.本文还就巨胚稻及小胚稻的遗传改良及育种应用作了讨论.     

水稻籽粒大小相关性状QTL定位

【目的】水稻籽粒大小是影响产量和品质的数量性状,籽粒大小相关QTLs的定位是进一步克隆、功能研究以及分子育种的基础。【方法】用1个大粒水稻ZD05321和斯里兰卡的极小粒Suwandel为亲本,创建了1个246个单株的F2群体,用48个SSR标记对控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比进行QTLs定位分析。【结果】F2群体粒长、粒宽、千粒重等性状呈现连续分布的数量性状遗传特点,多数植株的表型偏向大粒亲本。粒长、粒宽与千粒重都存在极显著的正相关;随着粒重的增加,粒长对粒重的作用逐渐变小。在第1、4、6、7、8和9号染色体上,共检测到15个与籽粒大小相关的QTL,单个性状QTL为3~5个,可分别解释1.02%~16.52%的相应性状变异。在第9染色体上检测到同时控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比等4个性状的4个QTL,它们位于该染色体的RM3609~RM7586和RM6543~RM566区段上。【结论】大粒亲本ZD05321中可能存在控制籽粒大小的效应值较大的QTLs,第9染色体上存在同时控制多个粒形性状区域,为下一步精细定位这些新的粒形相关QTL奠定了基础。     

水稻粒形遗传及QTLs定位研究进展

粒形性状是水稻产量的重要构成因子,不仅影响水稻产量的高低,还影响着稻米品质的优劣,因此有关水稻粒形的遗传、粒形与稻米品质的相关性、粒形性状的QTLs定位等研究一直受到人们广泛的关注,至今已有许多研究报道,取得了可喜的研究进展。但至今所报道的研究中大多数采用籼稻与籼稻或籼稻与粳稻的杂交后代为材料,而利用粳稻与粳稻杂交后代为材料开展粳稻粒形性状遗传研究报道较少,且研究主要集中于粒长、粒宽、长宽比和粒重,而对粒厚的研究报道甚少。今后应加强对粳稻粒形的遗传及分子机理、水稻粒厚的遗传、粒形性状与稻米功能性成分的相关性等研究。     

水稻粒形的遗传研究进展

粒形不仅是影响水稻产量的要素,还与稻米的外观品质密切相关,是决定稻米品质的重要因素。随着现代遗传学和基因组学相关理论和技术的发展,人们对粒形的遗传研究日趋深入,目前已有数十个控制水稻粒形的基因被克隆。本文概述了水稻粒形遗传研究主要进展,同时也指出了水稻粒形遗传研究中存在的主要问题,分析了粒形遗传研究的前景。     

水稻RIL群体高密度遗传图谱构建及粒型QTL定位

【目的】水稻粒型是与产量直接相关的重要农艺性状,影响稻米的外观品质和商品价值。挖掘新的水稻粒型相关基因,对揭示水稻粒型调控的遗传机理研究有重要意义,同时可为水稻粒型分子育种提供新的基因资源。【方法】以极端粒型差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath,以及杂交构建的186个家系的重组自交系群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL株系进行深度测序。统计186个RIL基因型数据,利用滑动窗法（SNP/InDel数目为15）,将窗口内SNP/InDel信息转换成窗口的基因型,预测染色体上的重组断点构建RIL群体的BinMap遗传图谱,结合2年的粒长、粒宽、粒厚和千粒重的表型数据,运用QTL IciMapping软件,采用复合区间作图法对RIL群体的4个性状进行QTL定位。【结果】构建了一张包含12 328个Bin标记的高密度遗传图谱,该图谱各染色体Bin标记数为763—1 367个,标记间平均物理距离为30.26 kb。粒长、粒宽、粒厚和千粒重4个性状在RIL群体中呈近正态连续分布,且2年间的变化趋势相似,符合QTL作图要求。2018年对粒长、粒宽、粒厚及千粒重进行QTL分析,共检测到40个粒型QTL,其中,粒长12个,粒宽9个,粒厚8个,千粒重11个,2019年对粒长、粒宽、粒厚及千粒重进行QTL分析,检测到56个籽粒相关的QTL,粒长15个,粒宽11个,粒厚13个,千粒重17个。分析定位到的96个粒型QTL位点,连续2年都能检测到的QTL位点有11个,其中7个为已克隆的粒型基因位点,4个为未知的新位点,分别分布于第1、3、4、5染色体上,分别为粒长qGL-1-2和qGL5-2、粒厚qGT-3-2、粒宽qGW-4-1。【结论】构建了一张包含12 328个Bin标记的分子遗传连锁图谱,解析大粒粳稻资源的粒型基因,获得了qGW-4-1、qGL5-2、qGT-3-2、qGL-1-2等4个新的粒型QTL,可用于后续粒型调控基因的精细定位及克隆研究。     

利用单片段代换系定位水稻粒形QTL

 【目的】水稻谷粒形状（粒长、粒宽和长宽比）是衡量稻米外观品质的重要指标之一，为更好地开展粒形分子育种，对水稻粒形QTL进行分子定位。【方法】以单片段代换系（SSSL）为材料构建分离群体，利用微卫星标记对控制水稻谷粒长和谷粒宽的2个粒形QTL进行分子定位。【结果】粒宽QTL Gw-8被定位于第8染色体长臂末端微卫星标记RM502与RM447之间, 遗传距离均为0.3 cM。在此基础上构建了覆盖Gw-8的物理图谱，RM502与RM447位于同一克隆AP005529，两者之间的物理距离为55.0 kb。粒长QTL gl-3被定位于第3染色体着丝粒附近的微卫星标记RM6146和PSM377之间，遗传距离分别为1.5 cM和11.0 cM。【结论】利用单片段代换系能准确地定位水稻粒形QTL，这两个粒形QTL的定位为其克隆及稻米外观品质的分子育种奠定了基础。     

水稻主要粒型基因及其遗传调控的研究进展

水稻粒型是决定产量最重要的因素之一。籽粒大小主要是受遗传因子的严格调控。目前,已经克隆了多个控制水稻籽粒大小的(QTL),这些QTL可以作用在独立的遗传途径,与其他已鉴定的粒型基因一起主要参与蛋白酶体降解、激素和G蛋白介导的信号途径,调节细胞增殖和细胞伸长。本文综述了近年来克隆的主要控制水稻籽粒大小的QTL及其调控的分子机制,为理解粒型的分子遗传基础和水稻遗传改良提供理论依据。     

云南稻核心种质回交后代稻谷粒形性状的遗传变异

以云南稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502、粳稻品种合系35配制的杂种BC3F5和BC4F4(172份)为材料,在云南新平相同栽培条件下种植,研究供体亲本及其回交后代稻谷粒形性状的遗传变异.结果表明:1)供体亲本及其后代的谷粒长和谷粒宽遗传力较高,且均表现出较高的遗传变异,选择潜力较大.2)谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比3个谷粒性状的遗传变异度不同.利用供体亲本及其后代进行粒形新品种选育时,除应考虑各谷粒性状的表现特点和遗传潜力大小外,还应考虑籼粳、稻谷粒形、供体亲本与其后代的遗传差异和特点.3)籼粳间、稻谷粒形间的3个谷粒性状多样性指数均较高,表现出显著的粒形多样性.遗传改良可使粒形多样性明显降低,表现为籼稻大于粳稻,阔卵形大于椭圆形和中长形.     

T-DNA插入产生的水稻小粒突变体的遗传分析(英文)

[Objective] The aim of this study is to understand the genetic characteristics of a grain shape mutant and its possible role in genetic improvement of grain yield in rice. [Method] On the basis of the collection of T-DNA tag lines, the progeny of homozygous plants carrying T-DNA insertion were screened for mutants with mutated phenotypes. The genetic analysis of the mutant and test for the linkage between the mutated phenotype and the T-DNA insertion were carried out to determine its genetic characteristics. [Result] In the present study, a grain shape mutant induced by T-DNA insertion in rice was identified, which showed small grain. Genetic analysis of the mutant showed that the two types of phenotype, normal and small grain in the segregating populations derived from the T-DNA heterozygotes, fit the ratio of 3∶1. Test for Basta resistance showed that all the mutants were resistant while the normal plants segregated for resistant and susceptible by the ratio of 2∶1. The results indicated that the mutant phenotype cosegregated with Bar gene. The small grain mutant caused by T-DNA insertion was confirmed by PCR amplification aiming at T-DNA. [Conclusion] The grain shape mutant is useful for isolation of the tagged gene and genetic improvement in rice.     

云南高原粳稻品质性状因子及品种聚类分析

以云南省高原粳稻区生产上应用的41个粳稻品种(系)为供试材料,对其12个品质性状进行因子分析及品种聚类。结果表明,稻米品质性状间相互关系较为复杂。在选取的6个影响稻米品质的主因子中,垩白因子、粒形因子和碾米品质因子对稻米品质的累积贡献率为72.51%;将供试材料进行系统聚类分析,其结果聚为6大类,显示出大部分品种(系)的遗传距离较近,遗传基础狭窄。因此,在粳稻品质育种时,应注重外观品质(垩白和粒形性状)和碾米品质选择,同时要拓宽亲本遗传背景,加强亲本创新研究,以提高品质育种效率。     

不同粒形宁夏水稻种质遗传多样性分析

针对宁夏粳稻粒形逐渐变长的趋势,本研究以75份宁夏不同粒形的粳稻种质为材料,利用31对SSR标记研究不同粒形材料的粳稻种质的遗传多样性及其亲缘关系,为拓宽宁夏水稻遗传基础,培育优新品种提供依据。宁夏水稻粒形有阔卵形(1.80~2.20)、椭圆形(2.20~3.00)、中长形(3.00~3.30)和细长形(3.30以上)4种类型,虽然大多数为椭圆形(61份),占参试材料的81.3%,但粒形表现多样化。按籽粒长宽比把参试材料分为6个组群进行遗传多样性分析,Nei’s基因遗传多样性指数(He)表现为籽粒长宽比2.20~3.20之间的4个群体较高,均在0.5481~0.5768之间;籽粒长宽比2.20以下和3.20以上群体的He较小,且与其它4个群体呈显著差异性。结果表明遗传多样性相对较丰富的宁夏水稻种质资源主要集中在籽粒长宽比2.20~3.20的椭圆形和中长形之间。聚类分析表明,籽粒长宽比在3.20以上群体单独聚为1类,籽粒长宽比2.80~3.20群体也单独聚为1类,其余4个群体聚为1类,表明粒形性状的多样化对拓宽宁夏稻种资源具有一定的作用。