中国部分水稻品种Bsr-d1启动子稻瘟病持久抗性位点序列分析

为发掘稻瘟病种质资源持久抗性基因Bsr-d1,本研究对来源中国的210份稻种Bsr-d1基因启动子功能片段511个碱基序列进行了比对分析。结果发现品种间存在18个变异位点28个碱基的差异,根据差异所有品种可归为7种单倍型,其中H4和H6为优势单倍型,分别占测试品种70.48%和23.81%;云南地方品种拥有H1、H2、H3、H4、H5、H6等6种单倍型,优势单倍型为H4 (51.95%)、H6 (35.06%);选育品种有3种单倍型,分别为H4、H6、H7、H6为优势单倍型,地方品种单倍型较选育品种丰富。其他地区品种仅发现H4(1.52%)和H6 (98.48%) 2种单倍型,云南省单倍型更为多样丰富。7种单倍型中仅H1单倍型(占1.43%)携带抗性位点,仅3个云南地方品种出现该单倍型,说明中国地方品种和选育品种中均缺乏Bsr-d1稻瘟病持久抗性基因。本研究结果为寻找和发掘持久抗稻瘟病基因Bsr-d1提供了线索。     

水稻抗稻瘟病基因Bsr-d1的SNP区域在地方品种中的变异分析

为揭示地方水稻品种中稻瘟病持久抗性基因Bsr-d1序列变异类型,本研究以收集到的缅甸、老挝和越南共79份地方水稻品种为供试材料,设计抗稻瘟病Bsr-d1基因特异引物对Bsr-d1基因启动子功能位点区段进行PCR扩增及测序分析。研究表明,79份地方水稻均持有抗稻瘟病Bsr-d1或bsr-d1等位基因,品种间存在18个变异位点和22个碱基的差异,根据差异所有品种可归为6种单倍型,其中H4和H6为优势单倍型,分别占测试品种的20.25%、58.23%;6种单倍型中仅H3单倍型携带抗性位点,有8个材料归为此类型,占10.13%。缅甸地方品种拥有H1 (15.79%)、H2 (2.63%)、H3 (13.16%)、H4 (18.42%)、H6 (50%)等5种单倍型,优势单倍型为H6;老挝地方品种有H1 (2.56%)、H3 (7.69%)、H4 (23.08%)、H5 (2.56%)、H6 (64.10%) 5种单倍型,H6为优势单倍型,表明缅甸、老挝间在单倍型种类和抗性品种比例上均存在一定差异。本研究结果表明缅甸、老挝水稻资源携带持久抗性基因Bsr-d1的品种比例远高于中国品种,对中国选育稻瘟病持久抗性品种具有重要的利用价值,应加强对该地区种质的引进和分析评价。     

贵州地方水稻品种抗稻瘟病基因Pita功能区段序列变异分析

为了揭示贵州水稻地方品种Pita基因序列变异类型和地理分布特点,以贵州省收集到的91份地方水稻品种为供试材料,设计抗稻瘟病Pita基因特异引物对Pita基因第二编码区功能位点区段进行PCR扩增及测序分析。研究表明,91份贵州地方水稻均持有抗稻瘟病Pita基因,DNA序列存在6个变异位点,氨基酸序列存在4个变异位点,归为7种DNA单倍型和5种蛋白型,其中Pita-H1(63.74%)、Pita-H2(18.68%)的频率较高,是贵州的优势单倍型,其他单倍型频率较低。携带Pita抗性基因(编码区第2 752位功能位点碱基为G)的品种仅6个,占供试材料的6.59%,且与越南抗性品种Tetep序列一致。Pita抗性基因在贵州省广泛分布不平衡,且频率较低。本研究为挖掘和利用贵州地方稻种的抗稻瘟病基因资源提供了参考。     

广东湛江杂草稻qSH1基因片段序列分析

摘要：为了探讨杂草稻与栽培稻在qSH1基因片段是否存在差异。利用已经报道的扩增水稻qSH1基因的引物,对来源于广东湛江雷州地区的6份落粒性非常强的杂草稻进行PCR检测,通过测序得到约460bp的核苷酸碱基序列,序列分析结果表明：该核苷酸碱基序列大致位于qSH1基因下游100kb处,与NCBI网站公布的核苷酸序列为同源序列,同源性达100 %。这6份杂草稻与水稻之间共同存在一个碱基位点差异,经证实正是前人报道的SNP位点。另外6份杂草稻所获片段序列不完全一致,存在一个位点差异,但不能确定是否为一个作用位点。     

水稻过氧化物酶基因OsPOX1遗传变异分析

本研究对来自世界不同稻区的29份亚洲栽培稻和7份野生稻过氧化物酶基因Os POX1编码区序列进行了分析。结果表明Os POX1编码区序列中存在6个变异位点,Tajima's D检验表明符合中性进化规律,所有供试材料可归为六种单倍型。籼稻和粳稻均有优势单倍型,粳稻优势单倍型是H1,籼稻优势单倍型是H3,两个亚种在此位点上已发生明显的遗传分化;所有热带粳稻与温带粳稻共同享有单倍型H1,不存在明显的分化,Os POX1位点的变异与温度并不存在明显的关联;多数香稻(ARO)和AUS型品种具有H1单倍型,偏粳稻;4份O.nivara共享籼稻的优势单倍型H3,而3份O.rufipogon分别独享3个H4、H5、H6单倍型,与栽培稻不同,表明O.nivara与栽培稻亲缘关系更近,而与O.rufipogon较远。进化树分析表明H2单倍型与其他单倍型存在显著的差异。各单倍型编码蛋白并不存在差异,表明该基因功能在水稻进化中比较保守,与各水稻类型的分化形成无关。     

贵州地方稻种Wx基因序列多样性分析

为研究贵州地方稻种资源中水稻食味品质与Wx基因型的相关性，利用特异引物对88份贵州地方稻种Wx基因进行糯/非糯基因型分析及多样性鉴定。结果表明：66份材料为WxⅠ型糯稻基因型，该型品种包含了59份贵州禾类资源；15份材料为WxⅡ型，其中包含11份贵州禾类资源；7份材料为WxⅢ型，其中包含1份贵州禾类资源。贵州禾类资源(CT)n以n=18或20两种类型为主，第一内含子+1位均为T，（AATT）n为5。表明贵州禾类资源以低直链含量品种为主，这与当地居民的饮食习惯密切相关。WxⅡ型禾类资源虽然是非糯品种，但由于CT重复在16个重复以上，第一内含子+1位为T，直链淀粉含量介于Wx I型和WxⅢ型间，可作为水稻育种的优异材料。本研究为对贵州禾资源的进一步利用奠定了基础。     

稻瘟病抗性基因Pita在中日韩粳稻中的分布

为了解2 350份来源中国、日本和韩国粳稻品种(系)稻瘟病抗性基因Pita的分布,利用2个KASP分子标记对该基因进行了检测,605份材料表现有利,1 732份不利,7份为杂合,6份不确定。在有利、不利和杂合三个群体中分别随机选取316份、101份和7份材料,对Pita基因功能片段进行了测序分析,结果显示有利群体中KASP检测结果准确率为95.89%,不利群体100%,2个KASP分子标记可以用来联合检测水稻种质资源的Pita抗性基因。根据KASP分子标记检测结果,在中国北方地方稻种中仅0.69%品种携带Pita抗性基因,在中国13个省区市育成品种(系)和日本韩国外来稻种中均有一定的分布,频率7.02%~55.81%,表明Pita基因在东亚地区范围内均得到了一定的应用,但各地区应用程度相差较大,其中中国吉林、辽宁、宁夏、浙江四省地区较高。通过415份材料Pita基因功能片段609个碱基序列的比较,仅发现3个变异位点(第2 388位,第2 752位,第2 766位)和4种基因单倍型,其中抗性基因仅一种单倍型(H1),感病基因有三种单倍型(H2, H3, H4),H2为优势单倍型(84.84%)。本研究结果为开发和利用中日韩地区稻种资源和品种布局提供了依据。     

小麦品种(系)抗叶锈病基因Lr10位点基因型的多样性

小麦抗叶锈病基因Lr10的表达需与其紧密连锁的RGA2基因调控, 按照这2个基因的连锁关系, Lr10基因位点分成H1和H2两个古单倍型。为揭示我国小麦品种中Lr10的遗传多样性, 对189个来自12省的小麦育成品种和58个品系的该基因位点变异进行了鉴定分析。绝大多数供试品种(系)为H2古单倍型, 其频率在育成品种和品系中分别为95.2% (180/189)和96.6% (56/58)。这2种古单倍型可进一步分为9种单倍型亚型, 其中H1-2、H2-4、H2-5、H2-6和H2-7亚型为首次报道。育成品种包含所有单倍型亚型, 以H2-1频率最高(69.3%), H2-3和H2-6频率最低(0.5%); 而在选育品系中仅检测到5种单倍型亚型, 其中H2-1频率最高(27.6%), H1-2频率最低(3.5%)。除H2-1与H2-2型外, 其他亚型与育成地显著相关(P < 0.05)。本研究结果支持Lr10基因位点的古单倍型和单倍型亚型在育种中保持相对稳定的推断, 同时由于在育种过程中持续重组和变异而产生了新的单倍型亚型, 而且重组可以发生在H2和H1两种古单倍型之间。在现代育成品种和品系中, H1古单倍型所占比例已降至5%以下, 应加以保护。     

黄河流域豫北粳稻区杂草稻特性及其发生机制分析

杂草稻泛指生长在稻田及其周边被视为杂草的稻株,在国内外不同生态稻区均有不同程度的发生,但有关中国河南省豫北地区杂草稻特性及其发生状况鲜有报道。本研究以河南省黄河流域豫北粳稻区采集到的56份杂草稻为试验材料,考察其生物学特征特性;利用RID14引物鉴定红色果皮Rc位点基因型并与表型比对;同时通过34对In Del分子标记检测籼粳分化,分析了该区域杂草稻的特性、遗传分化及其可能发生的机制。研究结果表明:(1)黄河流域豫北粳稻区杂草稻大部分为淡黄色和黄褐色斑点的颖壳、多数无芒和红色果皮、易落粒、千粒重低,株高、分蘖、穗粒数与栽培品种有明显差异;(2)杂草稻果皮颜色的表型多样,89.29%为红色或者褐色(由浅至深)、10.71%为白色,其基因型与表型鉴定结果高度一致,红色果皮杂草稻在Rc位点均无14 bp缺失;(3)InDel标记和籼粳分化分析表明:56份杂草稻中有44份是典型籼型杂草稻、5份为籼型杂草稻、3份为偏籼型杂草稻、4份为中间型杂草稻,它们之间的遗传差异小;通过聚类分析,56份杂草稻中的92.86%的属于籼型杂草稻,7.14%属于中间型杂草稻,与当地粳型栽培稻有着较远的亲缘关系。根据研究结果推断,黄河流域豫北粳稻区杂草稻的发生,可能主要经由曾经种植过的籼粳栽培品种杂交而产生,或者是种植的杂交品种收获后落粒的后代去驯化而产生。本研究为黄河流域豫北地区杂草稻的防控提供了理论依据。     

云南传统水稻品种W axy基因多样性形成和维持机制初探

本研究针对W axy基因第四外显子和第五外显子的3个功能位点开发了新的AS-PCR标记，完善了W axy基因的分子标记体系，为更精确的鉴定和筛选目标W axy等位基因提供了工具。直链淀粉含量测定和AS-PCR分析结果显示，云南传统水稻品种具有极为丰富的W axy基因多样性和直链淀粉含量变异，308个传统品种中共检测到65种不同的W axy单倍型，直链淀粉含量变幅为0~48%。In1、E6、E10和E4op/hp这4个位点的碱基频率在四大稻区间存在显著差异，E2位点和In1位点的碱基频率在不同民族间存在显著差异，表明不同稻作区、不同民族对水稻直链淀粉含量和W axy基因有着多样化的选择。同时民族混居地区E2和In1位点的碱基频率不同于其相应的民族独居地区，说明不同民族混居也会产生对W axy基因不同的选择并增加W axy基因的多样性。多样化的选择和民族混居是云南传统水稻品种W axy基因多样性形成和维持的重要机制。在云南四大稻作区中，南部边缘水陆稻区的W axy单倍型最为丰富，共检测到50种单倍型，占总数的77%，这一区域应被设为云南传统稻种资源的保护优先区和核心区。     

云南稻种资源胚乳蛋白质的变异

本文报道了对云南省100个水稻样品, 其中包括81个地方种、 10个改良种和9个低 直 链淀粉含量突变体进行十二烷硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析的结果。 从电泳 带谱上可以看出： 高分子蛋白质(第10条和第11条带), 谷朊α-3亚基及低分子蛋白质( 第 56条和第57条带)均有变异。 根据电泳带谱变异, 可将水稻样品分成7     

Effect of quantitative trait loci for seed shattering on abscission layer formation in Asian wild rice Oryza rufipogon

Asian cultivated rice Oryza sativa L. was domesticated from its wild ancestor, O. rufipogon. During domestication, the cultivated rice lost its seed-shattering behaviour. Previous studies have shown that two major quantitative trait loci (QTLs; qSH1 and sh4) are responsible for the seed-shattering degree. Here, we produced introgression lines carrying non-functional alleles from O. sativa ‘Nipponbare’ at the two major QTLs in the genetic background of wild rice O. rufipogon W630, and examined the effects of the two QTLs on seed shattering and abscission layer formation. The introgression lines, with Nipponbare alleles at either or both loci, showed complete or partial abscission layer formation, respectively, indicating that other unknown loci might be involved in enhancing seed shattering in wild rice. We detected a single QTL named qSH3 regulating seed-shattering degree using an F₂ population between Nipponbare and the introgression line carrying Nipponbare alleles at the two QTLs. Although we generated an introgression line for qSH3 alone, no effects on seed shattering were observed. However, a significant effect on seed-shattering degree was observed for the introgression line carrying Nipponbare alleles at qSH3 and the two QTLs, suggesting an important role of qSH3 on seed shattering in coordination with the two QTLs.     

云南传统栽培稻品种waxy基因序列分析

栽培稻是全球最重要的粮食作物之一,waxy基因对栽培稻的品质改良研究具有重要意义.云南是亚洲栽培稻多样性分布中心之一,传统品种丰富.本研究依据云南不同稻区、不同海拔选取99份传统栽培稻品种,对waxy基因序列进行分析.结果显示,供试品种中waxy基因序列包含36个单倍型,其中52个品种存在23 bp碱基的插入,而47个...     

利用与抗稻瘟病基因Pi1连锁的MRG4766标记鉴定173份云南地方稻种

稻瘟病是世界上危害最严重的水稻病害之一,鉴定与发掘抗稻瘟病种质资源是抗稻瘟病育种的重要基础工作。本研究利用与抗稻瘟病基因Pi1连锁的SSR引物MRG4766对173份云南地方稻种抗性基因Pi1进行了检测,并选择其中30个材料进行了人工接种验证。结果表明,人工接种验证与分子鉴定结果完全相符,说明SSR引物MRG4766用于鉴定抗稻瘟病基因Pi1是可行的。分子标记检测表明,供试的173份材料中有64份含有抗稻瘟病基因Pi1,占36.99%;其中102份籼稻中有33份含有该基因,占32.35%,而71份粳稻中有31份含有该基因,占43.66%,粳稻含有抗稻瘟病基因Pi1的比例比籼稻要高。检测到含有Pi1基因的种质材料分布在云南省11个州市29个县(市),分布范围较为广泛。南部边缘水陆稻区分布频率为41.03%,滇南单双季籼稻区分布频率为32.69%,滇中一季粳稻籼稻区分布频率为35.29%、滇东北高原粳稻区为35.29%、滇西北高原粳稻区33.33%。     

云南水稻品种的亲和性分析

将１０１个云南水稻品种分别与３个籼型和３个粳型测验品种杂交，考察了各组合Ｆ１的小穗育性。同时对各被测品种的６种形态性状的分化按程氏指数法进行调查，分析了云南稻品种亲和性分化与形态性状分化之间的关系。根据测交Ｆ１小穗育性的高低，参照籼粳测验品种之间Ｆ１的育性水平，可将被测品种的亲和性分成灿型、粳型、中间型、广亲和型和特殊亲和性５个类群。各类群所含品种数分别为４７个、２１个、１６个、６个和５个，另有６     

基于KASP标记的贵州禾群体遗传多样性与结构分析

贵州禾是贵州省特有的一种原生态水稻(Oryza sativa L.),目前对其历史形成过程尚不清楚。因此,本研究选择了121份贵州禾资源和其他地区194份水稻品种,利用120个KASP标记对其遗传多样性和群体结构进行了研究。遗传多样性研究结果表明,贵州禾遗传多样性较为丰富,具有较多的多态性位点数和观测等位基因数。遗传距离结果表明贵州禾与贵州地方粳稻遗传距离最小为0.0197,遗传一致度最高为0.9805;贵州禾与江苏地方粳稻遗传距离和遗传一致度分别为0.0276,0.9727次之。群体结构分析表明当K=3时,90%的贵州禾群体单独聚为一类,而且绝大多数属于粳稻,主要与江苏地方粳稻和贵州地方粳稻聚为一大类。本研究表明贵州禾区别于其他地方粳稻,具有独特的遗传结构,与贵州及江苏地方粳稻的亲缘关系更为密切。本研究结果对了解贵州禾的群体结构及与其他地区水稻品种的亲缘关系,以及探讨贵州禾起源提供一定的理论指导。     

西南地区水稻品种对水稻白叶枯病的抗性分析

为了明确西南地区不同水稻品种对白叶枯病的抗谱,促进抗病品种在生产上的直接利用。采用云南省、贵州省和四川省当前生产上主栽和即将推出的水稻品种（系）共267个,对2008年和2009年中国目前流行的水稻白叶枯病菌9个生理小种进行了品种的抗性评价。结果表明,C5、C7、C8、C9为西南地区的优势小种,其中只有云南存在抗C8小种的水稻品种,占总参试品种的10.11%。对不同白叶枯菌进行致病力分析表明,C8小种致病力最强,平均病斑长度达(23.7±8.3) cm。研究结果还表明,大面积种植的优质稻红优系列、‘滇屯502’对西南地区白叶枯病菌优势小种表现为高抗。     

云南地方老品种水稻中恢复基因位点遗传差异分析

目前生产上使用的水稻恢复系之间的遗传基础过于狭窄,应积极开发水稻新恢复系的选育工作。云南地理气候条件特殊,地方老品种资源丰富,是筛选新恢复系的理想材料。以61份云南地方老品种水稻资源为父本,通过测交筛选到6份可以恢复野败型不育系的品种。再利用5对特异引物,对这6份恢复材料和7份恢复系的恢复基因位点遗传差异进行分析。结果表明：5对特异引物对6份恢复材料的扩增结果各不一样,而与对照恢复系仅有2.8 kb的一条扩增带型一致。说明云南地方老品种水稻中蕴藏的恢复基因与目前生产上应用的恢复基因的亲缘关系较远。从云南地方老品种水稻中发掘利用新型恢复基因和资源,是突破水稻恢复基因遗传基础狭窄、筛选新质源恢复系的一种有效策略。