影响温敏核不育水稻育性转换的低温敏感度QTL定位

光温敏核不育水稻的育性光温敏感度对两系杂交水稻的繁殖与制种有重要影响。为了定位影响温敏核不育水稻育性转换的低温敏感度QTL,以冷繁结实率存在明显差异的2个温敏核不育水稻N38S和N727S为亲本构建的F_2群体为作图群体,利用人工气候箱的低温处理和SSR标记技术,结合Mapmaker 3.0及WinQTLCart 2.5软件分析,检测低温敏感度QTL位点。结果显示,共检测到3个低温敏感度QTL,其中QTL1位于水稻第1染色体的PSM12与RM583之间,QTL2和QTL3分别位于第4染色体的PSM194与RM273之间和RM273与PSM103之间,它们加性效应均为负值,对育性转换的贡献率分别为7%,16%,3%。基于分子标记的位置信息可知,3个QTL位点与已定位的光温敏核不育水稻育性相关基因不等位。综上,QTL1、QTL2和QTL3可能是新基因位点,N727S携带的等位基因起到提高繁种产量的作用,在利用分子标记辅助选择时,应选择N727S的标记类型。这3个低温敏感度QTLs的定位可能对于温敏核不育水稻进行易于转育繁种的分子标记辅助选择具有重要意义。     

水稻糙米蛋白质含量的QTL定位

蛋白质含量是评价稻米品质的一项重要指标,控制水稻糙米蛋白质含量的基因位点是数量性状,检测水稻糙米蛋白质含量的QTL并进行遗传效应分析对于水稻品质遗传育种具有重要的意义.本研究以中优早/丰锦重组自交系群体作为定位群体,结合构建的遗传连锁图谱利用Windows QTL Cartogtapher2.0软件,采用复合区间作图法对水稻糙米蛋白质含量进行QTL定位和效应分析.检测到控制糙米蛋白质含量的QTL 6个(qPc-3、qPc-6、qPc-7、qPc-8-1、qPc-8-2和qPc-11),分别位于第3、6、7、8和11连锁群上.单个QTL对群体表型变异的贡献率为3.79%～19.41%,联合贡献率为61.07%.在这些QTL的区间中,第8染色体的口Pc-8-1基因区域对糙米蛋白质含量具有主效作用.进一步分析和比较了相关研究结果,讨论了研究结果对开展稻米品质遗传育种的意义.     

籼稻资源WD15515中抗褐飞虱QTL的定位研究

褐飞虱是我国水稻生产上最严重的虫害之一, 培育和种植抗褐飞虱水稻品种是控制褐飞虱的有效途径。WD15515是一份高抗褐飞虱的籼稻种质资源。利用9311与WD15515杂交培育了F₂群体, 对F₂植株进行SSR分子标记分析, 测定植株上褐飞虱的蜜露分泌量、虫体增重量和增重比, 作为抗虫性指标。通过QTL IciMapping3.0进行作图分析, 在第2、第4、第9染色体上共检测到4个抗褐飞虱QTL。其中第2染色体上检测到2个QTL, 以蜜露分泌量检测到的qBph2-1位于SSR标记RM71~RM6911之间, LOD值为3.68, 表型贡献率为11.08%;以虫体增重量和增重比检测到的qBph2-2位于标记RM6911~RM521之间, LOD值分别为3.31、4.05, 表型贡献率分别为7.81%、9.38%。以蜜露分泌量、虫体增重量和增重比为指标在第4染色体上检测到qBph4, 定位于标记RM16996~RM17075之间, LOD值分别为11.11、13.81、15.41, 表型贡献率达到44.38%、45.24%、52.40%。同样, 以蜜露分泌量、虫体增重量和增重比在第9染色体上检测到qBph9, 定位于标记RM219~RM6444之间, LOD值分别为2.59、4.04、3.63, 表型贡献率分别为10.91%、12.39%、10.01%。上述结果表明, qBph4是一个抗褐飞虱主效基因。本项研究结果为抗褐飞虱水稻育种提供了新的基因资源。     

寒地水稻直链淀粉含量关联分析

直链淀粉含量是衡量水稻蒸煮食味品质的重要指标之一,寒地水稻直链淀粉含量适中,口感较好,广受消费者喜爱。本研究利用267对SSR标记对158份寒地水稻种质资源材料进行多态性扫描,分析群体遗传结构与位点间连锁不平衡,并使用TASSEL软件的MLM(mixed linear model)方法对直链淀粉含量进行标记与性状的关联分析。结果表明:群体结构分析将参试材料分为3个群体;关联分析结果在水稻的第1、第3、第6、第7、第8染色体上共检测到10个与水稻直链淀粉含量显著关联(p0.01)的位点,分别为RM2615、RM1152、RM148、RM570、RM1164、RM1377、RM276、RM25、RM141和RM1360,贡献率最高的位点是位于第6染色体上的RM2615(32.07%);10个显著关联位点的27个等位变异中仅包括1个减效位点(RM2615-482 bp),其余均为增效位点,增效表型效应值最大的等位变异为RM1152-296 bp(0.050 1)。研究得到的与寒地水稻直链淀粉含量相关的SSR位点及其表型效应可为改良寒地水稻直链淀粉含量、培育优质寒地水稻品种的分子辅助育种工作提供理论依据。     

水稻不育系抽穗包颈性状的遗传研究

为了探讨水稻不育系抽穗包颈性状的遗传基础,且为选育不包颈或包颈轻的不育系提供依据,本研究利用W9593S(抽穗包颈轻)与培矮64S(抽穗包颈重)2个光温敏核不育系杂交、回交构建遗传群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传体系的6世代联合分离分析方法,剖析了水稻不育系抽穗包颈性状的遗传模型,并与F2群体QTL定位结果进行比较分析。结果表明:经分离分析,穗粒外露度、包颈长均表现为B-1模型(2对加性-显性-上位性主基因模型);包颈度、顶1节间长和剑叶鞘长的最适模型分别为D-4(1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因遗传模型)、D-1(1对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传模型)和C-0模型(加性-显性-上位性多基因遗传模型)。对F2分离群体进行QTL定位,共检测到分别与穗粒外露度、包颈长、包颈度、顶1节间长和剑叶鞘长有关的25个QTL,分布于第1、第2、第4、第5、第6、第7和第12染色体上,表型贡献率变幅为2.85%~16.73%。其中位于第12染色体与SSR标记RM3331连锁的QTL以及位于第6染色体分别与SSR标记RM439和RM3765连锁的QTL均同时影响穗粒外露度、包颈长和包颈度3个性状,位于第4染色体分别与SSR标记RM255和RM3687连锁的QTL同时影响顶1节间长和剑叶鞘长2个性状,这5个QTL位点可能是调控不育系抽穗包颈性状的重要位点。QTL定位结果与6世代分离分析结果在某种程度上具有相似性,又不完全一致,可能与这两种方法依据的遗传群体不同以及数量性状受环境影响较大有关。     

水稻糙米蛋白质含量QTL定位及上位性分析

稻米蛋白质含量是水稻(Oryza sativaL.)营养品质育种的重要内容之一。本研究以华恢3号与中国香稻构建的重组自交系(RILs)群体为材料,构建了含有156个SSR标记的遗传连锁图谱,结合近红外分析仪测定两年(2009年,2010年)的糙米蛋白质含量,进行了QTL定位和遗传基础分析研究。两年共定位到3个控制糙米蛋白含量的QTL和16对上位性互作的位点。其中检测到的3个QTLs,分别位于第4、6、8染色体上,单个QTL解释的表型变异率为3.39%~34.2%,两年解释的总表型变异率分别为41.2%和5.95%,这些QTL中只有位于第8染色体短臂在区间RM310~RM547的qbpc8在2009年和2010年被重复检测到。LOD值分别为22.5和3.5,解释表型变异率分别为34.2%和5.95%。这些QTL的发掘,为分子标记辅助选择改良水稻营养品质奠定了基础。     

利用MR1523/苏御糯F_(2:3)群体定位水稻抗灰飞虱QTL

灰飞虱是我国水稻生产的主要害虫之一,不仅直接取食危害水稻,还是水稻主要病毒病的传播介体,严重制约水稻生产。籼稻品种MR1523对灰飞虱表现较强的排趋性。为发掘抗灰飞虱新基因,本研究利用MR1523与感虫粳稻品种苏御糯构建了一个包含200个家系的F2:3分离群体,进行灰飞虱抗性鉴定。并利用120对均匀分布在水稻12条染色体的多态性SSR标记,构建了全基因组连锁图谱,进行抗灰飞虱QTL定位。结果分别在水稻第2、第5和第6染色体上检测到Qsbph2、Qsbph5a、Qsbph5b和Qsbph6 4个抗灰飞虱QTLs,分别位于分子标记RM526–RM3763、RM17804–RM13、RM574–RM169和RM190–RM510之间,LOD值分别为2.14、3.13、3.23和2.35,贡献率分别为12.0%、14.7%、17.4%和14.1%,各QTL的抗性等位基因效应均来自抗虫亲本MR1523。该结果为后续抗灰飞虱基因的精细定位及通过分子标记辅助选择培育抗灰飞虱水稻新品种奠定了基础。     

越光/9311染色体片段置换系的构建及稻米黏滞性谱特征值QTL分析

研究以籼稻品种9311为受体亲本,粳稻品种越光为供体亲本构建染色体片段置换系(CSSLs)并对RVA谱特征值进行QTL定位,为稻米蒸煮食味品质的遗传改良创造理想条件。研究利用612对SSR标记对亲本(越光和9311)进行多态性筛选,使用检测出的多态性引物对染色体片段置换系株系进行鉴定。共鉴定出138个株系,并构成染色体片段置换系。该染色体片段置换系的水稻全基因组覆盖率达到89%,置换系群体中超过80%的株系携带的供体亲本染色体片段数少于5个,其中单片段置换系为51个,比例为36.95%。利用该群体共定位到位于6条不同染色体上9个区域的10个QTL,表型贡献率范围为8.85%~42.65%,其中q BDV-1、q PT-4.1、q PT-4.2和q CSV-3等4个QTL为首次报道。q HPV-2位于第2染色体上标记RM341与RM525之间,q BDV-2位于第2染色体RM341与RM1385标记之间,与该染色体上支链淀粉合成有关基因等位。本研究构建的CSSLs及定位的控制RVA谱特征值相关QTL,为稻米蒸煮食味品质的研究创造了有利条件。     

基于高密度遗传图谱的水稻糙米率QTL定位分析

水稻糙米率是加工品质中的一个重要组成部分。为了探索糙米率的遗传基础,本研究以V20B和CPSLO17作为亲本,构建了150个重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体。利用SLAF标签构建的精度更高、平均遗传距离为0.292 c M的高密度遗传图谱,结合亲本和群体糙米率表型数据,对三亚和贵阳两个环境下控制水稻糙米率的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)进行遗传分析。结果显示:三亚和贵阳共检测到两个QTL。其中,三亚检测到1个QTL位点q BR1,位于第1染色体Marker600937~Marker685097区间上,两个标记间遗传距离为0.471 c M,贡献率为9.7470%;贵阳检测到1个QTL位点q BR4位于第4染色体Marker503771~Marker431234区间上,两个标记间遗传距离为0.469 c M,贡献率为9.7634%。两个检测到的QTL,在两个环境中未重复检测到,且增效位点均来自于亲本V20B。本研究对进一步发掘和利用水稻糙米率QTL具有重要意义,同时为利用分子标记辅助选择提高水稻糙米率提供参考。     

应用明恢86和佳辐占的F2群体定位水稻部分重要农艺性状和产量构成的QTL

应用籼稻品种明恢86和佳辐占为亲本建立的F2群体及相应的SSR分子标记连锁图,用区间定位法的Additive和Free两种模型分别对水稻部分重要农艺性状和产量构成性状的QTL进行了定位分析.结果Additive模型共检测到3个QTL,均位于第1号染色体的RM1-RM283区间,分别控制水稻生育期、株高和每穗粒数,基因成簇分布.Free模型共检测到5个QTL,其中控制水稻生育期、株高和每穗粒数的3个QTL的位置和效应大小与Additive模型基本相同;另外还检测到2个影响结实率和千粒重的QTL分别位于第7号染色体的RM180-RM214和第2号染色体的RM279-RM154区间,其贡献率均较小.同时,分析比较了研究结果与前人不同的原因.     

水稻抗性淀粉相关SSR标记的初步研究

将高抗性淀粉（resistantstarch,RS）突变体RS111与中等和低直链淀粉含量水稻品种II-32B和宜香B杂交,构建F2群体,发现位于第8染色体上的RM72和RM547和位于第6染色体上的RM217和RM225与RS相关。在杂交组合II-32/RS111的F2群体中,RM72和RM547与抗性淀粉和直链淀粉含量关系密切,出现了低亲本、杂合及高亲本3种基因型,且不同基因型间RS和AAC达1%显差异;在杂交组合宜香B/RS111的F2群体中,按标记RM217和RM225基因型可区分低与中高RS含量,其中RM225杂合型和高亲本类型间RS含量达5%差异水平。     

水稻褐飞虱抗性基因的初步定位

本文应用229对水稻SSR引物对来自野生稻的褐飞虱抗性基因进行定位,结果表明引物RM589和RM311在作图群体BC2F2中存在多态性.通过作图软件进行基因和分子标记位点的遗传连锁分析,褐飞虱抗性基因与引物RM589和RM311的遗传距离分别是9.8cM和11.9cM,并将其定位在第6染色体和第10染色体上.     

Detection of quantitative trait locus for leaffolder (Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)) resistance in rice on linkage group 1 based on damage score and flag leaf width

Rice leaffolder (RLF) (Cnaphalocrocis medinalis (Guenée) is a destructive and widespread insect pest throughout the rice growing regions in Asia. The genetics of resistance to RLF in rice is very complex and not thoroughly explored. The present study was conducted to detect the quantitative trait loci (QTL) associated with RLF resistance involving 176 recombinant inbred lines (RILs) of F₈ generation derived from a cross between IR36, a leaffolder susceptible variety and TNAULFR831311, a moderately resistant indica rice culture. Simple sequence repeat (SSR) markers were used to construct specific linkage groups of rice. All the RILs were screened to assess their level of resistance to RLF by measuring the leaf area damaged. Besides this, the length and width of the flag leaf of each RIL were measured since these two parameters were considered as correlated traits to the RLF resistance in rice. All the above parameters observed across the RILs showed quantitative variation. Correlation analysis revealed that damage score based on greenhouse screening was positively correlated with length and width of the flag leaf. Out of 364 SSR markers analysed, 90 were polymorphic between the parents. Multi-point analysis carried out on segregating 69 SSR marker loci linkage group wise resulted in construction of linkage map with eleven groups of 42 SSR markers. Through single marker analysis, 19 SSR markers were found to have putative association with the three phenotypic traits studied. Of these markers, RM472 was identified as a locus having major effect on RLF resistance trait based on length of the flag leaf. Interval mapping detected two QTLs on linkage group 1. Among these QTLs, the QTL flanked by RM576–RM3412 were found to be associated with width of the flag leaf and RLF resistance. The putative SSR markers associated with leaffolder resistance identified in the present study may be one of the loci contributing resistance to RLF in rice.     

Genetic loci responding to two cycles of divergent selection for grain yield under drought stress in a rice breeding population

Molecular marker loci responding to selection under drought stress were monitored in a rice breeding population obtained by crossing a tolerant parent (Apo) to a susceptible parent (IR64). The 40 highest-yielding lines under stress and non-stress conditions obtained after two cycles of divergent selection under drought stress and non-stress conditions, respectively were genotyped using 72 polymorphic and widely distributed SSR markers. Ten loci (RM572, RM6703, RM71, RM3387, RM5686, RM520, RM510, RM256, RM269 and RM511) showing highly significant allele frequency differences between the two sets were identified. Favorable alleles at eight of these loci came from the tolerant parent, and at two (RM3387 and RM510) from the susceptible parent (IR64). Effects of these loci on grain yield were tested in five independent experiments covering a range in soil moisture levels. Results showed that at six loci (RM572, RM6703, RM520, RM256, RM269, and RM511), Apo alleles had highly significant effects on grain yield in at least three of the four stress trials but only two of these loci (RM572 and RM511) also affected grain yield under non-stress conditions. In all these cases, the effects of loci generally increased with stress level. Apo alleles at these loci seem to enhance yield under stress mainly by increasing harvest index and reducing flowering delay. Large-effect quantitative trait loci (QTLs) affecting grain yield under upland drought stress have already been found previously in other populations near RM6703, RM520, and RM511. Thus, these regions appear to be important in explaining genetic variation for upland drought tolerance in rice.     

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     

杂交粳稻亲本米质性状优异配合力的标记基因型鉴定

杂交粳稻米质整体水平不如常规粳稻也是限制杂交粳稻广泛种植的原因之一。本研究选用115个SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型,并分析72个F₁组合谷粒长、谷粒宽、糙米率、精米率、整精米率、垩白米率、垩白度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量10个米质性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选了10个米质性状优异配合力的标记基因型。结果共鉴定出30个SSR标记基因型与亲本10个米质性状配合力显著相关,其中25个与亲本米质性状不良配合力相关,5个与优异配合力相关。标记基因型RM263-175/180和RM444-230/240可以使F₁整精米率分别提高3.2%和2.5%。RM3-120/150可以使F₁谷粒长缩短2.4%,RM444-180/240可以使F₁谷粒宽增加2.1%。RM428-273/294可以使F₁植株上的杂交稻米直链淀粉含量减少7.0%。有8个标记基因型同时也影响产量性状配合力。RM3-120/150同时可以使F₁的每穗总粒数和每穗实粒数分别增加15.9%和10.9%。RM1211-150/160可使F₁的糙米率和精米率分别减少0.9%和1.1%,同时使F₁的每穗总粒数和每穗实粒数分别增加21.8.%和20.4%。RM23-150/160可使F₁的垩白米粒率和垩白度分别增加44.1%和45.7%,同时使F₁的单株日产量和每穗总粒数分别增加11.2%和11.6%。这些结果可用于指导亲本米质性状和产量性状配合力的分子标记辅助改良以及未来杂交粳稻组合配置中的亲本选配。     

四份花培来源的水稻不育系种质的SSR分析

利用微卫星标记和靶区域扩增多态性(target region amplification polymorphism,Trap)系列引物标记对本研究所选育4份不育系(S446A、S409A、S13A和S560A)材料进行指纹图谱构建,从294对SSR引物和8对Trap引物中筛选出22对呈多态性的引物,其中引物RM222、RM171、RM251和引物Trap 2、Trap 3能将花培不育系与其他8种不育系区分开,这就在DNA水平上找到它们的区别,利用这些引物对12份材料进行聚类分析表明,不育系的遗传基础均较狭窄.但我们也从DNA水平找到差异,说明分子标记鉴定结果的准确性,可用于新材料的成果认定和专利获得.     

采用SSR标记辅助选育具有Xa22(t)的云南高原粳稻新种质

以高原粳稻新品种滇粳优1号为轮回亲本,携带Xa22(t)基因的云南地方稻种扎昌龙为供体亲本,回交后代BC3F1290株和BC3F2290个株行为供试材料,采用与Xa22(t)紧密连锁标记RM224及其它11对SSR．标记进行辅助选择。290株BC3F1个体在RM224位点上杂合基因型个体的比率为21．04％;其它11对SSR．标记位点的轮回亲本纯合基因型个体比率平均为93．07％,但不同染色体标记位点上纯合基因型的比率不同。用云南高原粳稻上的白叶枯病优势菌株YH24对亲本、BC3F1单株和BC3F2株行接种鉴定,BC3F1中RM224位点上杂合基因型的61个植株表现为抗至中抗,RM224位点上滇粳优1号纯合基因型单株都表现为感病;由RM224位点杂合基因型BC3F1单株衍生的61个BC3F2代株行表现为抗、感分离。     

Mining of favorable marker alleles for flag leaf inclination in some rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.) accessions by association mapping

Flag leaf angle (FLA) in rice (Oryza sativa L.) is one of the important traits affecting F₁ seed production by mechanization. To elucidate the genetic mechanism of FLA and mine favorable marker alleles for F₁ seed production in rice, we performed a genome-wide association study using phenotypic data over 2 years and genotypic data of 262 pairs of simple sequence repeat (SSR) markers collected from 441 rice accessions. We detected seven SSR marker loci associated with FLA and four loci were novel. The four newly found loci were RM6266 on chromosome 3, RM348 on chromosome 4, RM258 on chromosome 10 and RM7303 on chromosome 11. We found a total of 27 favorable alleles, of which four, i.e., RM348-130 bp, RM7303-90 bp, RM258-180 bp, and RM4835-230 bp, had phenotypic effects larger than 10°. Nine combinations, which increased FLA by 45.7°–94.7° through pyramiding the favorable alleles contained in seven typical accessions, were predicted.