海拔及细胞质背景对水稻分离群体Rf-1位点基因型频率的影响

水稻的演化及水稻细胞质雄性不育育性恢复基因的种质分布与地理分布关系密切。Rf-1是水稻克隆唯一的育性恢复基因。为研究海拔和籼粳细胞质因素对水稻分离群体的Rf-1位点基因型频率的效应,本研究用两个云南高海拔地方粳稻品种与具籼稻细胞质和恢复基因的偏粳品系南34正反交,在4个海拔点种植F1与育性稳定的不育系测交获得测交群体,并自交产生F2群体;同时在室内将经17℃和14℃温度处理正处于开花期的F1稻穗与不育系授粉获得测交群体。然后对分离群体用位于Rf-1位点的PCR标记M45461进行基因型频率分析。结果显示:在总的25分离群体中,有11个具有由南34提供籼稻细胞质,14具有由云南高海拔粳稻提供的粳稻细胞质;在所有分离群体中,14个发生遗传偏分离。在14个以粳稻细胞质为背景分离群体中仅有4个发生遗传偏分离,但在11个具有由南34提供的籼稻细胞质背景的分离群体中有10个发生遗传偏离,而且都偏向南34,偏向南34基因型的频率基本是随海拔的升高而增加。结果说明海拔、温度和细胞质背景均对分离群体Rf-1位点的基因型频率具有影响,而且达到显著或极显著水平;细胞质背景对雄配子在Rf-1位点的基因型具极大的选择效应。本研究可为探讨水稻恢复基因与水稻生态适应性的关系及恢复基因与水稻的分化关系提供理论参考。     

双季晚稻不同类型品种产量与主要品质性状的差异

为明确江西双季晚稻条件下籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻、杂交籼稻4种类型品种产量与一般品质的差异,为江西双季晚稻适宜品种的科学选用与初步区划提供依据与参考,在江西上高县(28°31′N,115°09′E)试验点进行,比较研究表明与杂交籼稻相比,常规粳稻、杂交粳稻和籼粳杂交稻加工品质、蒸煮食味品质有所改善,而外观品质与营养品质略逊。产量表现为籼粳杂交稻杂交粳稻常规粳稻杂交籼稻。本研究认为上高地区"籼改粳"工程适宜种植的晚稻品种为籼粳杂交稻、杂交粳稻和常规粳稻。     

雄配子体选择在遗传偏分离中的效应分析

偏分离是一种广泛存在于生物中的遗传学现象,被认为是一种强有力的进化动力。本文从生殖隔离因子、细胞质效应以及环境因素三个方面分析了雄配子体选择可能导致的遗传偏分离效应。研究证明,位于细胞核基因组上的生殖隔离因子如配子体基因、不育基因等遗传因素导致的雄配子体选择是引起遗传偏分离的主要原因;而细胞质核互作导致的雄性不育产生的雄配子选择同样可导致核基因发生遗传偏分离;非遗传因素如环境温度等引起的雄配子选择也会导致遗传偏分离现象。     

中国西双版纳水稻老品种在育性恢复基因Rf-1位点的遗传多样性

云南西双版纳素有"物种基因库"的美称,是稻种资源的多样性中心区和优异种质富集区之一.本研究利用8个位于Rf-1位点的PCR分子标记对53份西双版纳地方籼稻、粳稻和光壳稻种质资源的遗传多样性和遗传分化进行了分析,共检测到15种多态性扩增片段.Shannon's信息指数和Nei'S遗传多样性指数分析表明西双版纳水稻地方品种在Rf-1位点具有较高的遗传多样性,这些遗传变异主要来自于不同品种之间的遗传差异.分析表明西双版纳籼稻的遗传多样性要显著高于粳稻和光壳稻.结果还表明籼稻与粳稻和光壳稻之间的分化要显著大于粳稻与光壳稻之间的分化,光壳稻与粳稻的亲缘关系更近.这一结果可能表明水稻Rf-1位点的遗传分化与水稻的籼粳分化紧密相关,还暗示水稻Rf-1位点遗传分化可能是与籼粳分化同时进行的.     

甬优中熟籼粳杂交稻栽后植株氮素积累模型与特征

旨在定量描述甬优中熟籼粳杂交稻栽后植株氮素养分积累动态变化,基于模型分析方法从氮素营养层面阐明甬优中熟籼粳杂交稻高产形成机制。2015—2016年,以甬优中熟籼粳杂交稻甬优2640和甬优1640、常规粳稻扬粳4038和扬粳4227、杂交籼稻新两优6380和扬两优6号为试材,比较研究其栽后植株氮素积累特征差异。籼粳杂交稻两年平均产量达11.65 t hm~(–2),显著高于常规粳稻(10.74 t hm~(–2))和杂交籼稻(10.01 t hm~(–2))。成熟期植株氮素吸收量和百千克籽粒吸氮量亦高于常规粳稻和杂交籼稻。成熟期植株各器官氮素吸收量及其所占比例,籼粳杂交稻以穗部最多,叶片其次,茎鞘最少;常规粳稻和杂交籼稻则均以穗部最多,茎鞘其次,叶片最少。与常规粳稻和杂交籼稻相比,籼粳杂交稻成熟期叶片氮素吸收量占植株总吸氮量的比例较高,穗部氮素吸收量所占比例则较低。不同类型品种栽后植株氮素积累动态均以Gompertz方程拟合效果较好,拟合系数一般在0.995左右。与常规粳稻和杂交籼稻相比,甬优中熟籼粳杂交稻在各阶段氮素积累量均具优势,在快增期是由于其较高的持续天数和氮素积累速率,渐增期和缓增期是由于其较高的氮素积累速率。本文提出了符合不同类型水稻栽后植株群体氮素积累动态变化特征的Gompertz模型,并采用该模型分析了甬优中熟籼粳杂交稻栽后植株氮素积累优势。     

甬优籼粳杂交稻栽后地上部干物质积累动态与特征分析

2015—2016年,以甬优籼粳杂交稻(甬优1540和甬优4540,全生育期天数169~171 d),常规粳稻(镇稻13号和武运粳30,全生育期天数159~160 d)和杂交籼稻(两优培九和扬两优6号,全生育期天数140~141 d)为试材,比较分析不同类型品种栽后地上部干物质积累特征及其差异。甬优籼粳杂交稻2年平均产量为12.4 t hm^–2,较常规粳稻和杂交籼稻分别增产7.8%和23.3%,差异显著。与常规粳稻和杂交籼稻相比,甬优籼粳杂交稻穗数、结实率和千粒重较低,每穗粒数则较高;籼粳杂交稻成熟期干物质积累量较高,收获指数较低。成熟期茎鞘和叶部干物重及其所占比例均呈籼粳杂交稻>常规粳稻>杂交籼稻;穗部干物重以籼粳杂交稻最高、杂交籼稻最低,穗部干重所占比例则呈相反趋势。甬优籼粳杂交稻、常规粳稻和杂交籼稻栽后地上部干物质积累动态均以Gompertz方程拟合效果较好。不同类型品种栽后地上部干物质积累速率均呈先升后降的单峰曲线变化趋势,籼粳杂交稻、常规粳稻和杂交籼稻最大干物质积累速率出现的时间分别在栽后61~62、64~66和63~64 d。籼粳杂交稻栽后最大干物质积累速率较常规粳稻和杂交籼稻分别高17.7%和17.3%。与常规粳稻和杂交籼稻相比,籼粳杂交稻在渐增期、快增期和缓增期阶段平均干物质积累速率均较高;渐增期和快增期阶段的干物质积累天数较低,缓增期阶段的干物质积累天数则较高。籼粳杂交稻在渐增期、快增期和缓增期阶段的干物质积累量均高于常规粳稻和杂交籼稻。本研究建立了符合不同类型水稻栽后地上部干物质积累动态特征的Gompertz方程;与常规粳稻和杂交籼稻相比,籼粳杂交稻在渐增期、快增期和缓增期阶段的干物质积累量均具优势,渐增期和快增期较高的干物质积累量主要由于此阶段较高的干物质积累速率,缓增期较高的干物质积累量是由于较高的干物质积累天数和积累速率。     

用SSR标记初步分析高州普通野生稻的籼粳分化

利用34对SSR引物对高州普通野生稻(简称"高野",下同)7个自然居群217份个体进行研究,并结合统计软件进行遗传距离和遗传结构分析.通过已明晰籼、粳类型的中国栽培稻微核心种质作对照检测,所用引物能有效区分籼粳亚种,并在高野材料中扩增出籼稻带型、粳稻带型以及野生稻特殊带型.结果表明,高野群体总体比较原始,已经出现了籼粳分化,其中偏粳多于偏籼,但这种分化是初步的.本研究为进一步明确高野在中国栽培稻的起源演化上的地位、并对其有效的发掘利用提供科学参考.     

特异资源——粳稻矮秆突变体“武陵矮”

目前国内外水稻矮源多为籼型水稻,故此粳稻矮化育种只能从籼稻矮源转育。这样非但籼粳交后代不易稳定,而且矮秆基因也单一化。我们于1979年初通过台中育39幼穗切段外植体的组织培养,诱导产生一个粳型矮秆突变体“武陵矮”,株高18厘米左右,能正常开花结实,其穗形、粒形等与原品种相     

水稻亚种间、品种间杂交揭示杂草稻的起源和进化

杂草稻是在稻田或可耕地周边生长的类似杂草并兼有野生稻和栽培稻特性的稻属植株或群体。迄今对杂草稻的发生和进化尚有很多的争论和假说,本研究通过水稻亚种间和品种间的杂交试验以及亲本与杂交后代籼粳分化分子标记的遗传分析,对杂草稻起源和进化途径进行了探讨并提出了相应的防控策略。研究结果显示:亚种间和品种间特定亲本杂交组合(7个籼/粳,4个籼/籼)的后代中均可分离出类似杂草稻的植株,其频率为籼/粳>籼/籼;籼粳交或籼籼交F2-F4代群体中产生类似杂草稻植株的频率随世代增加呈现递增趋势(F2最低为1.26%,F4最高为15.35%),这与双亲的遗传背景有密切关系,即籼、粳亚种的遗传背景差距越大,其杂交组合后代中产生杂草稻的机率越高;籼/粳交组合安山稻/9311F3代分离群体中类似杂草稻的植株以籼型为主(占52.8%);韩国粳稻品种安山稻在籼粳组合中不论作母本或父本,杂交后代都易产生类似杂草稻单株,这可能与其籼粳组分遗传异质性较高有关;粳/粳组合后代中未鉴定出类似杂草稻的植株,预示粳稻品种间杂交可能不易产生杂草稻。本研究为杂草稻的防控和利用研究提供参考依据。     

籼粳稻杂交对中国东北粳稻品质的影响

从系谱分析,中国东北粳稻改良品种大多是籼粳稻杂交育成的,以生产上推广的中国东北粳稻与日本粳稻为试材,利用籼粳特异性InDel与SSILP标记分析籼稻血缘相对含量,以程氏指数法比较形态分化差异,同时测定10项主要稻米品质性状,分析籼稻血缘、形态分化与品质性状的关系。结果表明,中国东北粳稻在保持粳型遗传背景的同时引入了较多的籼型血缘,籼型位点频率平均为4.71%,显著高于日本粳稻的0.30%。中国东北粳稻12条染色体籼型位点频率差异很大,第5、第6、第10和第11染色体超过5%,最高的第5染色体达到9.83%,最低的第7染色体只有0.59%。籼型位点频率为辽宁(6.17%)>吉林(3.92%)>黑龙江(3.44%),辽宁显著高于吉林和黑龙江,而吉林与黑龙江差异不显著。程氏指数法分别将中国东北粳稻和日本粳稻判别为偏粳类型和粳型,穗颈维管束性状也有明显差异。日本粳稻碾磨品质明显优于中国东北粳稻。程氏指数与碾磨品质呈极显著正相关。籼型位点频率与碾磨品质和食味值呈极显著或显著的负相关,与垩白粒率呈极显著正相关,黑龙江品种垩白粒率和垩白度低是中国东北粳稻垩白性状总体低于日本粳稻的主要原因。     

籼型杂交早稻稻米品质性状的种子、细胞质和母体遗传效应分析

研究早籼杂交稻稻米品质性状的种子、细胞质和母体遗传效应,能为品质遗传改良提供理论依据.本研究以6个籼型不同胞质类型的三系不育系为母本,5个旱籼恢复系为父本,按不完全双列杂交设计,采用禾谷类作物种子数量性状平均数遗传模型,分析了旱籼杂交稻品质性状的遗传效应.结果表明糙米率、精米率、粒长、垩白粒率、直链淀粉含量、碱消值、整...     

水稻单倍体诱导基因Os MATL突变体的创制与分析

MTL基因是玉米中控制单倍体诱导性状的关键基因,该基因在作物中的功能高度保守。OsMATL是MTL在水稻中的同源基因,已有研究证实该基因的突变可以诱导水稻单倍体产生,但不同遗传背景下,OsMATL基因的突变效应有待明确。本研究以日本晴(粳稻)和华航48(籼稻)为材料,利用CRISPR/Cas9技术对OsMATL基因启动子区和编码区的不同位点进行编辑,成功获得OsMATL基因不同遗传背景系列突变体。分析了不同突变位点对结实率的影响,发现OsMATL基因编码区突变后结实率为2%~15%,且存在不同类型的败育籽粒,而启动子区域的大片段缺失对结实率没有显著影响;此外,籼稻背景突变体的结实率高于粳稻突变体。本研究创制的不同类型OsMATL突变体为进一步研究水稻孤雌生殖单倍体诱导的机制提供了基础材料。     

中国水稻籼型三系不育系选育的进展与讨论

从开拓不育系新质源、扩大保持系遗传基础、改进不育系选育方法和转变不育系育种目标等方面综述了近年来中国在水稻籼型三系不育系选育中取得的进展,提出了水稻籼型三系不育系育种的主攻方向,认为围绕不育系的综合育种目标,应用常规与生物技术相结合的育种技术,进行种质创新及亲本遗传背景改良是今后水稻籼型三系不育系育种的关键。     

籼型黑米糊化温度和胶稠度的遗传效应研究

采用禾谷类作物种子胚乳数量性状的遗传模型,分析籼型黑米品种双列杂交F1和F2种子的糊化温度和胶稠度的遗传效应.结果表明,黑米碱消值糊化温度和胶稠度同时受制于种子直接遗传效应、母体效应和细胞质作用影响,其中,种子直接效应和细胞质效应比母体效应的作用更大,且种子直接效应以加性效应占主导.黑米糊化温度的细胞质遗传率     

湖北保康不同花色野生紫薇的RAPD分析

紫薇为千屈菜科紫薇属木本花卉,作为一种观赏、药用兼环保的优良花木,在现代城市园林绿化中有着广泛的应用前景,湖北保康是全国乃至全世界紫薇的一个重要发祥地。湖北保康野生紫薇种质资源非常丰富,由于长期的天然杂交、自然变异,形成了丰富多彩的自然类型。本研究基于RAPD分析技术,利用筛选出的12个多态随机引物,对4种不同花色的湖北保康野生紫薇样品进行了扩增反应,共得到41个多态位点。利用POPGENE软件包对RAPD数据进行分析,结果表明保康野生紫薇具有较丰富的遗传多样性,4种不同花色群体间遗传多样性参数存在较大差异,紫色群体的遗传多样性高于其它三个群体。利用UPGMA方法对不同花色样品间的聚类分析结果表明红色、白色及粉色系的单株基本聚在一起,但紫色系的单株聚类结果比较分散。根据不同花色群体间的遗传距离对4个群体进行聚类,结果表明紫色与红色的亲缘关系较近,与粉色的亲缘关系较远。该研究通过对不同花色野生紫薇遗传多样性的分析,有利于在DNA分子水平上揭示不同花色品种间差异、亲缘关系及相互之间遗传物质的交流情况,这为紫薇花色遗传改良提供了有利的理论依据。同时该研究对有效保存和合理利用保康野生紫薇资源具有重要意义。     

籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析

采用禾谷类作物种子数量性状遗传模型和统计分析方法, 分析了籼稻稻米直链淀粉含量的 胚、 胚乳、 细胞质和母体植株遗传效应以及环境互作效应。 结果发现稻米直链淀粉含量 的表现主要受制于基因的遗传主效应, 环境互作效应对其影响较小。 控制直链淀粉含量的 遗传主效应以胚乳效应为主, 细胞质效应和母体效应对直链淀粉含     

DH群体内株系对籼、粳亚种的亲和性

以窄叶青8号（ZYQ8）/京系17(JX17)的13个花培DH株系和培矮64／02428的11个花培DH株系为材料,分析了它们的籼粳分化及其对籼、粳亚种杂交的亲和性。结果表明,无论亲本是否具有广亲和性亲缘,两个DH群体均出现广亲和性良好的株系,且多数株系属籼粳中间类型。这说明虽然广亲和性是遗传的,但是籼粳基因的重组确实可以产生广     

海南三种野生稻遗传多样性的比较研究

利用39对SSR引物对海南114份普通野生稻、146份疣粒野生稻和81份药用野生稻进行扩增,从多态位点比率、平均等位基因数、香农指数等多个指标比较了3种野生稻遗传多样性的差异。结果表明,普通野生稻的遗传多样性最高,疣粒野生稻次之;在所检测的53个位点中,药用野生稻和疣粒野生稻的多态位点数分别为普通野生稻的1/7和2/7,等位基因数分别为普通野生稻的37%和39%;平均每个位点的实际杂合度,以普通野生稻杂合度最高（60%）,分别是疣粒野生稻和药用野生稻的4.6倍和6.6倍。Wright-统计量和聚类分析结果表明,普通野生稻群体的遗传多样性主要来自群间,当遗传一致度I等于0.53时,3个居群分别属于不同类群,因此建议将3个普通野生稻居群都纳入原生境保护点建设范围。同时,药用野生稻和疣粒野生稻无论居群间还是居群内遗传变异都很小,各居群个体间出现部分交叉,只有当I大于0.9时才分别聚为不同的类群,因此,在进行原生境保护时只需保护遗传多样性水平高的居群即可。     

水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展

本文从水稻育种进步的宏观观点，回顾与展望了我国水稻杂种优势利用的历史进程，由早期追求以强大生物优势为主要育种目标的启蒙阶段进入三系法生态远缘优势与理想株型相结合的籼梗杂种优势间接利用阶段，实现了水稻杂种优势利用的第一次飞跃。现在又进入三系法、两系法籼粳有利基因交换与自由配组的籼梗杂种优势直接利用阶段，预期将产生水稻杂种优势利用的第二次飞跃，近年研究表明，双亲遗传距离与经济优势呈二次多项式关系，杂种