东乡野生稻耐冷分子机制研究进展

东乡野生稻是分布于世界最北的普通野生稻,耐冷性较强,具有较高的育种利用价值。随着水稻分子生物学的快速发展,东乡野生稻耐冷分子机制也得到初步的研究。综述近年来东乡野生稻耐冷分子机制研究方面取得的进展,旨在为今后相关研究提供依据。     

东乡野生稻与日本晴多态性标记的开发

东乡野生稻是分布于全球最北端的一种普通野生稻,与亚洲栽培稻基因组差异较大,目前缺少覆盖其全基因组的分子标记。本文以东乡野生稻和日本晴为材料,通过筛选已有的1017个标记,并利用东乡野生稻基因组重测序信息设计的217个InDel标记,共检测出203个标记在东乡野生稻与日本晴间呈现多态性。这些标记均匀分布于12条染色体,平均间隔1.9 Mb,基本覆盖东乡野生稻全基因组区域。通过对籼粳亚种的检验分析,发现该套多态性分子标记在东乡野生稻与粳稻杂交后代群体基因型分析上具有较高的应用价值。本研究结果为发掘东乡野生稻的有利基因以及分子标记辅助选择育种提供了有力的工具。     

东乡野生稻研究

东乡野生稻属普通野生稻,是迄今金世界分布最北的野生稻。东乡野生稻具有分蘖力强、光合作用强、耐寒、耐旱、休眠期长、柱头外露、花药长大、茎秆较细、璧较厚、较硬、叶片窄且较硬、异交结实率高、根系发达、叶片衰老较慢、米质优、抗病虫性较好等特点。分析了东乡野生稻与籼、粳稻的同工酶、染色体组型及亲和性,但是,东乡野生稻是籼或粳还有待进一步研究,对东乡野生稻与栽培稻杂交后几个性状的遗传力进行了测定。     

东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复的遗传研究

应用协青早A／（协青早B／／东乡野生稻／协青早B）BC1F5、中9A／（协青早B／／东乡野生稻／协青早B）BC1F5、协青早A/（协青早B／／协青早B／东乡野生稻）Be1F5和中9A／（协青早B／／协青早B／东乡野生稻）BC1F5四套测交群体,分析测交群体的育性表现及研究东乡野稻细胞质雄性不育育性恢复的遗传。结果表明：东乡野生稻对矮败（CMS—DA）和印尼水田谷败育（CMS—IA）的育性恢复表现为质量一数量性状,结合群体遗传结构、育性分布和东乡野生稻的偏粳性及广亲和性,可知东乡野生稻对CMS—DA和CMS—IA的恢复性由1对或2对恢复基因控制。     

东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传分析及应用

细胞质雄性不育及其恢复系统在杂交水稻生产中必不可少,而从野生稻中鉴定、发掘细胞质雄性不育恢复源对促进杂交水稻的发展产生深远的影响。为了发掘东乡野生稻的育性恢复基因,应用协青早A/(协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F10)和中9A/(协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F10)两套测交群体,开展东乡野生稻细胞质雄性不育育性恢复经典遗传学研究。结果表明:东乡野生稻对矮败型(CMS-DA)和印尼水田谷败型(CMS-IA)的育性恢复表现为质量-数量性状,东乡野生稻对矮败型(CMS-DA)和印尼水田谷败型(CMS-IA)的育性恢复的控制存在主效恢复基因,同时还受到微效基因的影响。此外,还就东野恢复基因发掘及其在杂交水稻育种的生产应用进行了探讨。     

东乡野生稻过氧化物酶分离纯化及其酶学特性研究

过氧化物酶与植物体内活性氧的清除和逆境适应性反应密切相关，为了深入研究过氧化物酶在植物抗逆反应中的重要作用，本文以东乡野生稻叶片组织为材料，采用浸提、盐析、透析和柱色谱法分离纯化POD蛋白，采用聚丙烯凝胶活性电泳检测蛋白，利用愈创木酚法研究POD的活性和酶学特性。结果表明，经磷酸缓冲液浸提、40%~80%硫酸铵盐析、再经Sephadex G-100凝胶柱层析等步骤，从东乡野生稻叶片组织分离制备得到POD1同工酶组分，酶蛋白的纯化倍数为16.49，比活力为568.80 U/mg。聚丙烯凝胶活性电泳检测仅呈单一POD1同工酶带，属于单一组分。经测定，POD酶Km为1.26 mmol/(L?min)，最大反应速度Vmax为17.51 mmol/(L?min)，最适宜的pH为5.0，最适宜温度35℃~45℃，Cu2+和Zn2+对POD有较强的激活作用，而Fe3+对POD活性有一定的抑制作用，POD酶活性受20%的甲醇、乙醇和丙酮等有机试剂抑制。本研究为进一步探讨东乡野生稻POD抗氧化功能和东乡野生稻抗寒生理提供了基础材料和依据。     

江西东乡野生稻对三种病害抗性的研究

采用常规方法研究了206份江西东乡野生稻对稻瘟病、白叶枯病和细菌性条斑病的抗性,东乡野生稻抗稻瘟病性差,但对白叶枯病和细菌性条斑病的抗性较好,对两病的抗性呈极显著正相关(r=0.68);抗三种病害的材料有5份。     

一个东乡野生稻苗期耐旱主效QTL-qDR7的分离鉴定

东乡野生稻作为迄今世界上分布最北的野生稻,具有耐旱、抗病虫、耐冷等优良抗逆特性,是宝贵的稻种资源。定位耐旱性相关QTL,对阐明其耐旱特性具有重要意义。本研究以东乡野生稻与9311构建的遗传群体为试验材料,开展东乡野生稻耐旱QTL定位研究。在7号染色体定位到一个耐旱主效QTL-qDR7,含有qDR7的株系在干旱条件下株高、最长根长、根表面积和根鲜重均比不含该QTL的株系要高,耐旱性明显强于不含有q DR7的株系。进一步分离鉴定过程中,把qDR7定位于7号染色体分子标记Indel8与Indel13间554.4 kb范围内。该研究结果有助于把东乡野生稻耐旱性优良基因导入栽培品种提供理论依据。     

一个水稻耐冷主效QTL-qCT10的分离鉴定

东乡野生稻是迄今为止世界上耐冷性最强的稻种资源之一,研究耐冷性遗传特征,挖掘耐冷基因,对把耐冷优良特性应用到水稻育种中具有重要意义。本研究结合前人对东乡野生稻耐冷性定位结果,以东乡野生稻为供体亲本,协青早B(XQZB)为受体亲本,结合分子标记,回交构建近等基因系,再用耐冷近等基因系与协青早B杂交加自交,得到F2群体作为试验材料,对耐冷主效QTL-qCT10进行分离鉴定。最后把qCT10界定在第10染色体分子标记In Del10-9与InDel10-22间224.5 kb范围内,是一个新主效耐冷QTL。研究结果有助于进一步探明东乡野生稻强耐冷性遗传机制,为培育强耐冷水稻品种打下基础。     

东乡野生稻抗褐飞虱QTL分析

野生稻是水稻抗褐飞虱基因的重要种质资源。应用东乡野生稻与栽培稻协青早B构建的2套材料,开展水稻抗褐飞虱基因鉴定研究。先以协青早B//协青早B/东乡野生稻BC₁F₅群体为材料,应用褐飞虱田间种群进行抗虫鉴定,检测到2个抗褐飞虱QTL,其中,qBph2位于水稻第2染色体RM29–RG157区间,东乡野生稻等位基因可降低死苗率22.2%;qBph7位于第7染色体RM11–RM234区间,东乡野生稻等位基因可降低死苗率43.7%。进一步以协青早B为轮回亲本,构建了BC₃F₃群体,应用褐飞虱生物型I、II和III进行抗虫鉴定,QTL分析表明qBph2抗褐飞虱生物型I和II,qBph7抗褐飞虱生物型I和III。这2个QTL对培育抗褐飞虱水稻品种具有重要应用价值。