粳稻不同粒位上垩白及粒形与品质性状间的关系

为了研究不同粒位上籽粒垩白性状和粒形特征与其他品质性状的关系,选用直立穗型和弯曲穗型水稻为材料,按照穗部位置分为27个粒位,分析了它们之间的相关性。结果表明,不同粒位上粒形特征与垩白性状关系显著,两者都影响整精米率,粒长、粒宽、长厚比和宽厚比与整精米率呈极显著正相关,垩白粒率和垩白度与整精米率呈极显著负相关关系。粒形特征对蒸煮食味品质、营养品质和淀粉RVA谱特征有一定影响,主要表现在粒长、粒宽、长厚比和宽厚比与食味值、直链淀粉含量和胶稠度、峰值黏度、热浆黏度和崩解值极显著正相关,而与糊化温度、消减值、总蛋白、谷蛋白、清蛋白和脂肪酸含量极显著负相关。垩白性状与蒸煮食味品质、营养品质和淀粉RVA谱特征值都有密切关系,垩白粒率和垩白度与食味值、直链淀粉、胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度、回复值和球蛋白含量极显著负相关,与糊化温度、消减值、清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白和脂肪酸含量极显著正相关。选育低垩白、高长厚比和宽厚比的籽粒是改良粳稻食味的有效途径之一。     

籼型三系杂交水稻整精米率的配合力分析

选择有代表性的14个优良籼型三系杂交稻亲本,包括7个不育系和7个恢复系,采用p×q不完全双列杂交(NC II)模式对杂交稻整精米率进行配合力分析。结果表明:整精米率以非加性基因效应起主导作用,并且不育系的作用大于恢复系的作用。其广义遗传力和狭义遗传力分别为80.23%和29.03%。相关分析结果,整精米率与谷粒粒宽、糙米率、精米率和米粒宽呈极显著正相关;与谷粒长宽比、谷粒粒长、米粒长、米长宽比和垩白率呈显著负相关;与其它外观品质性状相关不显著。通径分析表明,只有精米率、千粒重和米粒长对整精米率起着显著作用,它们的直接通径系数分别为0.517 8、0.348 1和-0.270 8。提出了提高杂交水稻整精米率的途径。     

苦荞粒形相关性状的遗传分析

利用籽粒大小差异较大的2个苦荞品种的杂交后代开展了与产量具有密切关系的粒形相关性状的遗传规律及其性状间的相关性分析。结果表明,F₂和F₃群体的粒长、粒宽、长宽比和千粒重表现值范围都超过亲本的表现值,并且粒长、粒宽和长宽比的变异系数均小于10%,千粒重的变异系数大于10%。另外,粒长、粒宽、长宽比和千粒重的加性方差均大于显性方差,广义遗传率在F₂和F₃代中分别为0.77~0.82和0.82~0.85,固定遗传率都达到0.80以上。粒形性状间的相关性分析结果表明,粒长、粒宽和千粒重相互间都存在极显著的正相关,粒宽和千粒重,粒长和长宽比的遗传相关系数较大。以上结果表明,具有较高遗传率的粒形相关性状可以在后代早期进行选择,但由于这些性状是数量性状而且受多个基因的控制,因此建议继续繁殖后代到基因型稳定,同时考虑性状间的相关性选拔最为有效。     

杂交粳稻产量性状与品质性状相关性分析

为了探明杂交粳稻的产量性状与品质性状间的关系,以5个千粒重介于23.5~27.4 g之间的BT型不育系和40个千粒重介于18.7~31.2 g之间的三系粳稻恢复系,采用5×40 NCⅡ设计方式,配制200个杂交组合为试验材料,对产量性状、品质性状及其相互关系进行了分析,主要结果表明：单株谷重与单株有效穗数、每穗实粒数、结实率、千粒重均呈极显著正相关（r=0.47**,0.63**,0.53**,0.35**）,与穗长呈显著正相关(r=0.15**);对单株产量贡献最大的是每穗实粒数。垩白粒率和垩白度2个性状是杂交粳稻品质改良的重点,其次是精米率和整精米率;糙米率、精米率、整精米率相互间均呈极显著正相关,糙米率与垩白粒率和垩白度呈极显著正相关（r=0.33**,0.25**）。产量性状对品质性状的影响不大,通过筛选,可以将高产、优质的性状聚合到同一杂交组合中。     

影响水稻穗部性状及籽粒碾磨品质的QTL及其环境互作分析

利用优质恢复系测258为轮回亲本与粳型糯稻新品系IR75862杂交创制的BC₁F₇回交导入系群体,在广西南宁和海南三亚定位了产量相关性状(二次枝梗数、穗总粒数、穗实粒数、粒重和穗重)、粒型(粒长、宽、厚)和碾磨品质(糙米率、精米率和整精米率)的主效QTL并剖析其环境互作效应。双亲在穗实粒数、千粒重、粒长和粒宽及整精米率等性状上存在显著差异。各产量相关性状间呈极显著正相关,而与千粒重和粒长呈极显著负相关。多数产量及粒型相关性状与3种碾磨品质相关不显著。在南宁和三亚环境下检测到影响产量相关性状、粒型及碾磨品质的主效QTL共计57个,包括二次枝梗数的6个,穗实粒数4个,穗总粒数、粒重和穗重各5个,粒长9个,粒宽7个,粒厚1个,糙米率4个,精米率5个和整精米率6个,分布在除第11染色体外的所有染色体上。多数影响枝梗数、穗粒数和粒重的QTL成簇分布,而且与影响BR、MR和HR的QTL分布在不同染色体区域。在第2、第3、第4、第5和第6染色体上鉴定出影响穗粒数、粒重、粒型及碾磨品质的重要QTL,这些QTL在以往不同遗传背景和环境下被多次检测到。在第8染色体RM152~RM310区间鉴定到1个影响粒长和粒宽的新的QTL,能同步增加粒宽和粒长。鉴定出的这些稳定表达的QTL具有标记辅助选择育种的应用价值。整精米率是受环境影响最大的性状,其QTL的环境互作效应明显。对QTL的环境互作效应特点及其在品种标记辅助改良中的作用进行了深入探讨。     

杂交水稻谷粒性状的遗传分析

本文用3个不育系与10个恢复系为供试材料,组成3×10NC II交配设计,对三系杂交稻谷粒性状进行了遗传分析。其结果,谷粒长、宽、长/宽和千粒重等四个性状均为加性基因效应起主导作用;谷粒的长/宽主要受母本（不育系）的影响,父本（恢复系）影响极小,未达显著水平;粒长、宽和千粒重三性状同时受父母本的影响,而且其影响     

苦荞重组自交系群体粒重、粒形和黄酮含量的变异分析

为了评价苦荞粒重、粒形和黄酮含量的遗传多样性,筛选优异种质,本研究对苦荞‘翅米荞’ב晋荞麦2号’衍生的重组自交系(CJ-RILs)群体的千粒重、粒长、粒宽、长宽比和黄酮含量等性状进行了变异分析、相关性分析和聚类分析,调查了种壳类型和粒色对粒重、粒形和黄酮含量的影响。结果表明,除粒宽外,‘晋荞麦2号’的千粒重、粒长、长宽比和黄酮含量均极显著高于‘翅米荞’。CJ-RILs群体千粒重、粒长、粒宽、长宽比和黄酮含量均呈现连续变异及双向超亲分离现象,变异系数从大到小依次为黄酮含量(30.11%)长宽比(24.18%)千粒重(17.10%)粒宽(15.92%)粒长(12.95%)。千粒重与粒宽的相关系数(0.359~(**))要高于粒长(0.260~(**)),粒长和粒宽呈极显著负相关。黄酮含量与千粒重、粒形性状均不相关。非米荞带翅籽粒的千粒重、粒宽和黄酮含量均高于其他种壳类型。黄色籽粒的黄酮含量显著高于其他粒色。在欧式距离为12.20～15.80处,CJ-RILs群体205个株系被聚为7大类群,其中第Ⅱ类群为大粒、圆形和低黄酮含量型;第Ⅲ类群为中粒、圆形和高黄酮含量型。第Ⅶ类群为中粒、长锥形,粒重和黄酮含量均表现较好,是良好的育种材料。本研究结果将为苦荞高产优质品种的选育提供理论依据和推荐育种材料。     

水稻长穗大粒特异种质的遗传分析

采取多亲本复交和定向选择的方法,本实验室育成了一个平均穗长达46cm、平均千粒重达70g的长穗大粒籼稻特异种质LPBG08。为研究该特异种质的遗传基础,我们以LPBG08与短穗小粒的三系杂交稻恢复系密阳46为亲本,构建了P1、F1、P2、F2和F2:3遗传群体,应用植物数量性状的主基因-多基因遗传模型,对主穗长、千粒重、谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比5个穗粒性状进行了多世代联合遗传分析。结果表明,5个性状均受一对主基因和多基因控制。其中主穗长、千粒重和谷粒长均呈一对加性主基因和加性-显性多基因遗传,谷粒宽和谷粒长宽比均呈一对加性-显性主基因和加性-显性-上位性多基因遗传。5个性状在F2代的主基因遗传率分别为9.15%、24.88%、34.47%、48.65%和34.47%,多基因遗传率分别为64.70%、72.65%、63.262%、47.30%和63.95%;在F2:3代的主基因遗传率分别为50.763%、27.51%、76.10%、69.23%和30.97%,多基因遗传率分别为44.01%、71.97%、23.69%、29.23%和82.517%。本研究结果为该特异种质在水稻育种的利用提供了有价值的信息。     

长江流域杂交早稻品质性状的表现及配合力研究

在探索我国长江流域杂交早稻品质改良的育种手段，为其品种选育提供理论依据。选用长江流域生产上大面积应用的6个早籼稻不育系和5个早籼稻恢复系及NCⅡ设计配制了30个杂交早稻组合，对各组合的12品质性状进行了测定和分析。结果表明，各品质性状的杂种优势表现普遍介于双亲之间，垩白和整精米率是长江流域杂交早稻品质改良的主要限制因子。12个主要品质性状组合间方差均达极显著水平，存在极显著的遗传差异；各品质性状基因的加性效应和非加性效应对杂交早稻的品质存在极显著的影响。各品质性状狭义遗传力为长/宽>粒长>垩白度>粒宽>整精米率>糊化温度>直链淀粉含量>垩白率>垩白面积>出糙率>胶稠度>精米率。出糙率与精米率,整精米率与糊化温度, 粒长与长/宽, 粒宽与垩白粒率、垩白面积、直链淀粉, 垩白粒率与精米宽、垩白面积、直链淀粉含量,垩白面积与粒宽、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量等性状间存在显著或极显著正相关。整精米率与垩白粒率,长/宽与粒宽、垩白粒率、垩白面积、垩白度、糊化温度、直链淀粉含量等性状间呈显著或极显著负相关。对杂交早稻品质性状之间的内在联系、遗传以及品质改良也进行了讨论。     

水稻茎秆性状与抗倒伏及产量因子的关系

以22个水稻品种（组合）为材料,研究水稻茎秆性状与抗倒性和产量因子的关系。结果表明：株高与倒伏指数呈显著或极显著正相关;壁厚、抗折力、节间粗和单位节间干重与倒伏指数多呈显著或极显著负相关;各节的抗折力与节间粗、壁厚和单位节间干重多呈显著或极显著正相关,与株高、秆长和节间长呈显著或极显著负相关。基部3个伸长节间的节间长度、壁厚、粗度和单位节间干重与千粒重多呈正相关,多数达到显著或极显著水平,说明秆壁粗壮厚实可以孕育大穗,并适当控制株高,对高产抗倒品种的培育有重要作用。     

水、旱栽培条件下稻谷粒型和粒重的相关分析及其QTL定位

为了解水、旱栽培条件下水稻粒形和粒重的表型及QTL变化,以陆稻品种IRAT109和水稻品种越富构建的双单倍体群体为材料,系统分析了稻谷粒长、粒宽、粒重及长宽比在水、旱栽培条件下的相关性,并进行了数量性状基因位点的比较定位。结果表明,水、旱条件下,粒长与长宽比和粒重均呈极显著正相关;粒宽与长宽比呈极显著负相关,与粒重极显著正相关,4个性状在水、旱条件间相关性都达极显著正相关。其中粒长的相关系数最高,达0.817,粒宽的相关系数最低,为0.457。表明粒长受水分影响最小而粒宽受水分影响较大。粒重、长宽比介于二者之间。两种条件下共检测到14个QTLs,分布于水稻1、5、6、7、10和12染色体上,其中控制粒长的5个,LOD值为1.93~5.11,贡献率为5.97%~28.85%;控制粒宽的1个,LOD值为2.39,贡献率为12.76%;控制长宽比的3个,LOD值为2.08~4.6,贡献率为7.78%~21.89%;控制粒重的5个,LOD值为2.68~9.45,贡献率为4.1%~14.8%。其中控制粒长的qGL-5及控制粒重的qGWt-1a和qGWt-1b在水、旱条件下均能检测到,在抗旱育种中可用于分子标记辅助选择籽粒性状。QTL分析的结果进一步验证了表型分析结果,粒宽相对易受土壤水分影响,粒长、粒重和长宽比,受水分胁迫影响较小,遗传比较稳定。     

粳型杂种稻米品质性状的表现及遗传控制

研究了由4个不育系及其保持系与7个恢复系配组的24个粳型杂种的9个品质性状的遗传表现 , 结果表明： (1)杂种粳米的品质性状表现普遍介于双亲之间, 但粒宽和直链淀粉含量有 较多的超高亲组合, 糙米率和精米率有较多的超低亲组合。 (2)杂种的整精米率、 粒长、 粒宽、 垩白率、 糊化温度5个性状与不育系呈显著正相关; 糙米     

水稻产量构成因子与稻米品质性状的关系

325000 浙江省温州市九山北路兽医桥 温州市农业站     

日本晴/R1126水稻重组自交系群体粒形性状QTL定位

为阐明大穗型籼稻品系R1126稻谷籽粒性状的遗传机制,以其与粳稻日本晴构建的重组自交系F10为材料,通过连续2年田间种植并测定各株系的籽粒粒长、粒宽和粒厚等表型性状,结合利用SSR和SFP等分子标记构建的遗传图谱,对控制该群体的稻谷粒形性状进行了QTL分析。2年试验共检测到10个控制粒长、粒宽和粒厚性状的QTL,其中q GL3-1、q GL3-2和q GL9这3个粒长QTL,以及q GW2和q GW5这2个粒宽QTL在2年试验中能被重复检测;而粒厚性状在2年试验中检测到5个QTL,但均只在1年试验中出现。根据连锁的分子标记信息,q GL3-2、q GW2和q GW5可能分别与已报道的主要粒形基因GS3、GW2和GW5等位;而q GL3-1和q GL9可能为新的粒长QTL,且在2年试验中具有很好的重演性和稳定性,两者的加性效应均能使粒长增加0.2 mm以上,对于改善稻谷外观品质性状具有较好的潜在应用价值。     

利用4个姊妹近等基因群体定位水稻粒重和粒形QTL

粒重是决定水稻产量的三要素之一。利用世界上粒重最大的品种之一SLG-1(供体亲本)与小粒品种日本晴(Nipponbare,轮回亲本)杂交,在各回交世代选择粒重较大单株与日本晴回交,构建水稻粒重和粒形的姊妹近等基因系(SNILs)。对获得的73 株BC₄F₁单株进行粒重频率分布统计,选择粒重频率分布在4个峰值处的代表性单株,自交获得4个BC₄F₂ SNILs群体。利用BSA法(分离群体分组混合分析法),从均匀分布在水稻染色体上的1 513对SSR标记中筛选出与粒重和粒形相关的多态性标记19对,以LOD≥2.5作为选择阈值,对粒重、粒长、粒宽和粒厚进行QTL扫描,共检测到6个区域的12个QTL,贡献率从7.22%到53.38%。这些QTL所在区域包含已克隆的粒长GS3和粒宽GW2,也包含没有精细定位的第2染色体的RM6318-RM1367、第3染色体的RM5477–RM6417和第6染色体的RM3370–RM1161等3个区域控制粒重和粒形的5个QTL。其中第3染色体上RM5477–RM6417区间存在粒形贡献率较大的新的QTL。构建含有这些粒重QTL的姊妹近等基因系,为进一步精细定位或克隆新的粒重或粒形QTL奠定了基础。     

籼型杂种稻谷品质性状的杂种优势表现

以3个野败型雄性不育系（A）和10个恢复系（R）为材料，配成3×10=30个A×R杂种，研究籼型杂种稻谷9个品质性状的杂种优势表现。结果表明：（1）杂种的平均表现，在精米率(HP)、粒长(GL)、垩白度(CS)、直链淀粉含量(AC)和胶稠度(GC)上，都介于雌亲和雄亲平均数之间；在粒宽(GW)、粒重(WG)和碱扩值(ASV)上既大于雌亲又大于雄亲     

辽宁省不同熟期水稻品质性状分析

对辽宁省不同熟期水稻品种品质性状进行综合分析,为水稻优质育种和栽培提供参考。以辽宁省中早熟、中熟、中晚熟和晚熟4个熟期65个品种（系）为试验材料,分析辽宁省不同熟期水稻品种（系）品质性状差异及其相关关系。结果表明,垩白粒率、垩白度、透明度的变异系数较大,不同熟期间表现基本一致。4个熟期中中早熟品种（系）的品质性状整体较好,只有垩白度的优质米达标率较低,说明垩白性状是今后水稻品质改良的重点。相关分析表明,垩白粒率、垩白度均与直链淀粉含量呈极显著正相关,与胶稠度呈显著负相关,糙米率与精米率、整精米率、胶稠度呈极显著正相关。辽宁省水稻优质育种可通过合理调整直链淀粉含量,降低垩白粒率和垩白度,提高整精米率,实现品质的整体改善。     

水稻粒型和粒重的QTL定位分析

利用以两个籼稻品种H359和Acc8558为亲本杂交建立的重组自交系群体及相应的分子标记连锁图，对水稻粒长、粒宽和粒重进行了QTL定位分析。检测到15个与粒长有关的QTL、17个与粒宽有关的QTL及16个与粒重有关的QTL，它们可分别解释75．91％、76．20％和81．40％的表型变异。其中在5号染色体上检测到1个控制粒宽的主效QTL，可解释26．65％的表型变异。粒长和粒宽之间虽然相关显著，但相关系数很小(r=0．180)。而QTL分析结果也显示，两者的QTL位置很少相同。这说明粒长和粒宽有不同的遗传基础。粒长和粒宽与粒重的相关系数分别为0．781和0．461，直接通径系数分别为0．7220和0．3299。QTL定位结果也显示，粒长与粒重的QTL位置相近或重叠的较多。因此，粒长对粒重的贡献较大。     

Quantitative trait loci for grain-quality traits across a rice F2 population and backcross inbred lines

Improving grain-quality is an important goal in rice breeding programs. One vital step is to find major quantitative trait loci (QTLs) for quality related traits and then investigate the relationships among them. We crossed ‘N22’, an indica variety with good appearance but low grain weight, to a japonica variety, ‘Nanjing35’, with superior grain yield but poor appearance. This enabled us to construct an F₂ population and a set of backcross inbred lines (BILs) for QTL-mapping for the traits related grain appearance. In all, 37 QTLs were identified for grain length (GL), grain width (GW), grain thickness (GT), thousand-grain weight (TGW), and the percentage of grains with chalkiness (PGWC). Of these, 17 QTLs detected from 184 plants in the F₂ population explained 4.97–27.26 % of the phenotypic variance, another 20 QTLs were identified using BILs from 2009 to 2010. Quantitative trait loci for major effects were detected in different populations and across years. A new QTL hot spot (marker interval RM504–RM520) was found on Chromosome 3, which harbored QTLs for GL, GW, GT, and TGW. Among our five examined traits, grain shape was significantly correlated with TGW and PGWC. The PGWC values of two heavier grains BILs, L93, and L145 are much lower than Nanjiing35, the analysis of genotype showed that this greater weight may due to the locus for GL occurring within RM504–RM520 on Chromosome 3. Therefore, those two lines will allow us to develop a long-grain high-yield rice variety with less chalkiness.