利用SSR分析滇型杂交稻亲本籼粳分化与杂种优势的关系

以滇型杂交稻不育系4个、恢复系31个及其组配的31个杂交种为试验材料,利用SSR籼粳特异引物研究亲本籼粳分化程度及与杂种优势的关系。结果表明,在所检测的18个位点上,4个不育系均以粳稻血缘为主,31个恢复系总体上偏粳,但含有不同成分的籼稻血缘,其籼性比率Pi为0～27.8%。亲本SSR遗传距离、籼粳差异与杂种优势相关分析表明,亲本SSR遗传距离与小区产量超父优势等7个性状相关显著;亲本的籼粳分化差异与百粒重超父优势等4个性状显著相关;亲本SSR遗传距离、籼粳差异与小区产量竞争优势相关不显著,说明SSR遗传距离、亲本籼粳分化差异与产量竞争优势无线性关系,但籼粳分化差异适中的亲本杂交,容易得到正向优势极端组合,可从中筛选出杂种优势强的组合。     

水稻籼粳交恢复系茎秆抗倒性的配合力分析

通过不断聚合和累加不同籼粳亚种有利基因的方法,自育成的不同籼粳分化类型的12个恢复系,与8个两系和三系不育系为材料,采用植物数量性状配合力(NCⅡ设计)分析方法,研究了6个茎秆抗倒性状的配合力和群体遗传参数.结果表明:所考察的6个茎秆抗倒性状的遗传受亲本基因加性效应和非加性效应的影响.倒伏指数、抗折力以非加性效应为主;株高、弯曲力矩、茎椭圆截面积以基因加性效应为主;亲本基因加性效应和非加性效应对后代茎壁截面积的作用相似.恢复系的遗传效应对杂交组合茎秆抗倒性起主要作用.抗折力和弯曲力矩性状除了受亲本特殊配合力的影响外,恢复系的一般配合力也起重要作用.K17A、广抗13A和II-32A三个不育系表现降低籼粳杂种株高超亲和提高抗倒性的遗传效应;明恢509、明恢512、明恢502和明恢398四个恢复系在降低倒伏指数方面较其他恢复系具有明显优势,且株高一般配合力为负效应,在提高茎秆抗倒性为目标的育种实践中有重要利用价值.     

水稻穗颈维管束及其相关性状的遗传效应分析

以包括籼、粳不同类型的6个亲本按Griffing交配设计方法Ⅱ配制的15杂种F1为材料,采用加性-显性遗传模型分析水稻11个穗颈维管束及相关性状的基因效应。结果表明,11个穗颈维管束及相关性状的加性效应均达极显著水平,仅茎壁厚、单个大维管束面积、小维管束总面积和维管束总面积4个性状还存在显性效应,茎壁厚、单个大维管束面积、小维管束总面积的显性效应大于加性效应。籼、粳亚种维管束性状的遗传行为有明显差异,粳型亲本11个穗颈维管束及相关性状的加性效应均为负值。相关分析表明,穗颈粗和茎壁厚与穗颈维管束性状的加性效应呈显著正相关,可以通过对这2个性状的正向选择来达到间接改良穗颈维管束性状的目的。缙恢12号是改良穗颈维管束性状的优良亲本。     

栽培稻籼粳亚种间杂种一代优势利用研究进展──Ⅰ.籼粳亚种间杂种一代优势与亲本的关系

栽培稻籼粳亚种间F1代杂种优势与双亲关系极为密切,不同类型组合间差异甚大。本文从籼粳稻的细胞质效应差异性、籼粳稻的生态型组合的差异性、不同分化程度的亚种组合差异性等几方面总结了近一二十年来水稻各有关的经济性状与生物性状在籼粳亚种间F1代利用中的遗传特点的研究,并重点分析了生育期、株高、充实度3个性状,以期为亚种间杂种优势利用时亲本的选配提供一定的参考依据。     

水稻籼粳交F_1、F_2代及杂交育成品种分类的研究

利用程氏形态指数分类法对水稻籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种进行分类。研究结果表明 :程氏形态指数分类法能较好地对籼粳亚种及其杂交后代进行分类 :籼粳交F1代大多数分类性状均偏向于籼稻特性 ,类型上划分为偏籼型 ;F2 代呈正态分布 ,4种类型均有 ,以中间类型为最多 ,F2 代类型丰富 ;在参试杂交育成品种中 ,尽管各个品种 (系 )都或多或少地带有籼稻和粳稻的血缘 ,但就程氏指数 6个亚种特性而言 ,除穗节长外 ,其它 5个性状仍然基本保持典型粳稻特性 ,在分类地位上仍然属于粳稻     

利用InDel标记鉴定浙优系列杂交稻籼粳属性和预测杂种优势

【目的】准确鉴定水稻材料的籼粳属性及利用遗传距离预测杂种优势,为开展水稻超高产育种和籼粳亚种间杂种优势利用提供基础。【方法】利用19对籼粳稻特异插入/缺失（Insertion/Deletion,InDel）引物,对12个浙优系列杂交稻及其双亲的籼粳属性进行了InDel分子标记鉴定,根据被检测水稻样品在多个InDel 位点上的籼型或粳型基因频率,参考卢宝荣的方法,将供试样品分别判定为“籼稻”、“偏籼”、“中间偏籼”、“中间偏粳”、“偏粳”和“粳稻”。采用Nei的方法求算13个亲本间（1个不育系和12个恢复系）的InDel遗传距离,用UPGMA法进行遗传相似性聚类,用SPSS 17.0统计分析软件对InDel条带赋值进行主成分分析, 依据第一和第二主成分的特征向量的平均分量值作平面散点图。统计杂种F1稻谷产量、每穗总粒数、每穴有效穗、结实率、千粒重及单穗重各产量性状的对照优势,以此分析InDel遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】（1）参试材料籼粳属性的判别：不育系浙04A被鉴定为“粳稻”,8个恢复系被判定为“籼稻”或“偏籼”,由其所配组的8个杂交组合被判定在“中间偏籼”到“偏粳”之间,证实了这8个组合为典型的籼粳交组合;另外4份恢复系被判定为“偏粳”,所配组的4个杂交组合被判定为“粳稻”。（2）参试材料的聚类分析：当GS 为0.350时,35份试验材料被分为“粳稻”和“籼稻”2个主群,GS为0.638时,粳稻主群又被划分为“粳稻/偏粳”和“中间偏粳”2个亚群。其中,粳稻/偏粳亚群包括不育系浙04A、4个粳粳交恢复系及粳粳交杂种F1、3个粳稻对照种和粳稻秀水09;中间偏粳亚群包括8个籼粳交杂种F1。籼稻主群则包括8个籼粳交组合的恢复系、3个籼稻对照种和籼杂组合汕优63。（3）InDel遗传距离与杂种优势的相关性：在以粳粳交、籼粳交组合整体作为分析对象时,InDel遗传距离与稻谷产量、每穗总粒数、单穗重呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关;仅以籼粳交组合为研究对象时,InDel遗传距离仅与单穗重和千粒重呈显著正相关。【结论】供试的12个浙优系列中的8个组合被证实为典型的粳不/籼恢型籼粳交组合,这些组合的双亲间具有较远的遗传距离;InDel遗传距离在不同类型品种间具有较好的杂种优势预测能力,可用于单穗重的优势预测,即随着InDel遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。     

水稻H14显性早熟性的遗传分析

水稻籼粳中间型材料H14具有显性早熟特性,以H14与明恢63、蜀恢881等多个不同类型的中、迟熟品种杂交后代为材料进行早熟性遗传分析。结果显示,各组合F1的抽穗期均与早熟亲本H14相近或更早,H14与明恢63和蜀恢881等的杂交F2和B1F1抽穗期呈双峰分布,从峰谷处进行分组,早熟植株与迟熟植株分离比经χ2测验分别符合3∶1和1∶1,表明H14的早熟性主要受一对显性基因控制。     

利用ILP标记分析水稻籼粳杂交亲本和衍生系的籼粳分化

 【目的】揭示水稻籼粳杂交亲本和衍生系的籼粳分化度,为培育实用型籼粳亚种间杂交稻提供理论和实践依据。【方法】以通过不断聚合和累加不同广亲和基因与恢复基因的方法,历时21年,4个育种阶段,涉及18个籼粳杂交亲本和39个衍生系为研究材料,采用籼粳特异ILP分子标记（水稻内含子长度多态性分子标记）和程氏形态指数法进行籼粳分化度检测。【结果】57个供试材料基因组DNA在所检测位点上均存在籼粳分化。18个亲本共检测出4个粳稻、5个偏粳、8个偏籼和1个籼稻类型。在18个亲本中, 明恢63和9308的粳稻成分分别为12.50%和33.33%;粳型恢复系C418的粳稻成分仅有31.25%。39个籼粳杂交衍生系共检测出1个粳稻、11个偏粳、20个偏籼和7个籼稻类型。其中,粳型衍生系明恢502的粳稻成分仅占10.42%。ILP标记法与形态指数法判定籼粳分类结果的吻合度较好,粳稻成分指数、籼稻成分指数与程氏指数综合值的相关系数分别为r=0.794**和r=-0.7662**。【结论】ILP标记具有准确检测籼（粳）成分比例的功能;研究籼粳分化可以合理解释籼粳型恢复系配组的杂交稻表现明显杂种优势的原因,对有效利用籼粳亚种间优良基因具有重要作用。     

水稻籼粳交后代粒形性状分离研究

用育种中常用的籼型和粳型水稻材料,研究了F1和F2代稻谷粒形性状表现。结果表明,粒长、粒宽、粒厚和长宽比等粒形性状都是典型的数量性状,F1代粒形位于双亲值之间,其中籼籼交F1代粒形接近双亲均值,籼粳交F1代粒形位于双亲值之间而趋近粳形亲本;F2代各组合都出现了较大比例的超双亲粒形,但在籼粳交中,F2代粒形大多偏向粳型亲本,出现大量超粳型亲本粒形,只有少量超籼型亲本粒形出现。本研究对目标粒形组合和亲本材料的选育在双亲粒形的选择上具有较为重要的理论指导作用。     

明恢系列籼粳交品系遗传多样性研究

水稻种质资源遗传多样性不仅表现在表型性状上的差别,也表现在DNA水平上的差异。分子标记是检测种质资源遗传多样性的有效工具。本研究选用39份不同类型的籼粳交品系和17份籼、粳稻亲本为材料,利用表型和SSR     

高粱净光合速率的遗传分析

为筛选净光合速率配合力较高的亲本,选育高光效的高粱杂交品种,选用3 个高粱不育系和6 个恢复系,采用不完全双列杂交法,组配18 个杂交组合,在高粱抽穗期、开花期和灌浆期对亲本和杂交组合的净光合速率进行一般配合力(GCA)效应、特殊配合力(SCA)效应分析,并对高粱净光合速率与主要农艺性状和产量性状进行相关性遗传研究。结果表明,在高粱抽穗期、开花期和灌浆期不育系162273A净光合速率一般配合力均最高,其效应值分别为16.2706、9.7331 和11.9907,3 个不同时期净光合速率一般配合力最高的恢复系分别为16727、161011 和161026,其效应值分别为10.6624、23.7309、18.0146。3个不同时期高粱净光合速率特殊配合力最高的组合分别为162273A×16878、162279A×161026 和162279A×161026,其效应值分别为35.0123、19.9455 和33.0046。3 个不同时期高粱净光合速率加性方差与基因型方差比值较低,狭义遗传力也较低。相关性分析研究表明,灌浆期净光合速率与穗粒重、千粒重、籽粒产量、生物产量和收获指数均呈极显著正相关。     

杂交水稻光合作用以及产量性状的配合力分析

为探明杂交水稻亲本光合作用以及产量相关性状的配合力与遗传力,为杂交水稻高光效育种提供理论依据,以3个恢复系和5个不育系为亲本,采用3×5NCII遗传设计,对光合作用相关的6个指标和5个产量性状进行配合力方差分析。结果表明:在组合间除胞间CO_2浓度差异达显著以外,其余指标和性状差异均达极显著水平;除有效穗和穗长等性状受组合特殊配合力影响外,其余性状主要受亲本一般配合力的制约;光合作用相关指标的一般配合力与狭义遗传力差异不大,加性效应遗传较大,遗传稳定。恢复系RM222、R8319和GR8206多数性状的一般配合力效应和特殊配合力效应较高,通过杂种优势的分析,GR8206的杂种优势较强,具有较好的应用前景。     

三个水稻恢复系及其两系杂交组合衰老特性对产量的影响

采用3×3 NCII遗传交配设计,以三个籼稻恢复系亲本(R527、R498和9311)与三个两系不育系(广占63S、Y58S和PA64S)组配的9个水稻杂交组合以及3个恢复系亲本为材料,测定其在孕穗期、抽穗期、灌浆期和成熟期的剑叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性以及在作物成熟后测定构成水稻产量的主要因素,确定衰老与产量的关系;分析12个材料的衰老特性与产量的相关性,从而进一步探讨不同恢复系杂交组合的抗衰老特性,为育种工作者培育出具有抗衰老特性的优良杂交稻组合提供一定的理论依据与参考。     

籼稻骨干亲本产量相关性状遗传效应

【目的】研究水稻产量相关性状的遗传效应、遗传率和遗传相关,旨在加深理解水稻产量相关性状遗传体系。【方法】以几个重要的恢复系和不育系为材料,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)和统计分析方法研究水稻产量相关性状遗传效应、遗传率和遗传相关。【结果】研究表明水稻产量相关性状同时受加性效应、显性效应和母体效应的控制,穗总粒数、单株总粒数、千粒重和单株重以加性效应占主导,株高和单株有效穗则由显性效应和母体效应共同控制;狭义遗传率以千粒重的表现最高,单株重次之;不育系中粤泰A能增加单株有效穗,Y58S和中9A能增加单株总粒数;恢复系中绵恢725能增加穗总粒数、单株粒数、单株重和千粒重;此外,遗传相关研究表明通过增加穗总粒数和单株总粒数可以达到增加单株重的目的,而要选到穗总粒数较多的材料有效穗不能太多。【结论】在水稻产量相关性状育种实践中,应根据水稻产量相关性状的遗传方式不同采用不同的选育方法。穗总粒数、单株总粒数、千粒重、单株重和播始历期可在常规聚合育种上通过世代综合选择,使加性效应得以稳定遗传,而株高和单株有效穗在杂种优势利用上有一定的潜力。千粒重和单株重早期世代选择效果较好,株高和单株有效穗高代选择比较适宜。     

四种诱导粳稻雄性不育的细胞质对粳籼和 粳粳杂种一代的遗传效应分析

用BT型、红莲型、印水型、野败型4种胞质的粳稻不育系六千辛A及相应的保持系六千辛B分别与8个粳型恢复系和12个籼型恢复系配成的100个组合对4种细胞质的遗传效应进行分析。结果表明:不育细胞质对粳籼杂种F1的株高、每穗总粒数和播抽历期有显著的平均负效应,对穗长、单株有效穗的平均负效应不显著;不育细胞质对粳粳杂种F1的5个性状没有显著遗传效应。对于粳籼杂种F1的5个性状,4种胞质之间遗传效应存在极显著差异;对于粳粳杂种F1的每穗总粒数、株高、播抽历期,4种胞质之间遗传效应差异极显著。根据4种胞质平均相对效应秩次总和排序,无论是粳籼还是粳粳杂种F1,都是印水型细胞质最好。     

水稻早熟糯性品系的评价鉴定

为了解自主选育的水稻糯性品系的特征特性及在杂交稻育种中的作用,在福州早季对水稻早熟糯性品系的农艺性状、米质、抗性及恢复力进行了鉴定,结果显示,‘WX4’、‘WX8’和‘WX9’三个品系的农艺性状、米质、抗性和恢复力方面综合表现较好,是可以加以应用的恢复系。通过考察各品系与三个糯性不育系配组的杂交种关键性状看,糯性品系与‘嘉农WXA1’配组产量优势比较明显,在与‘嘉农WXA1’的配组中,嘉农WXA1/WX3,嘉农WXA1/WX4组合生育期符合福建早季选育标准、糯性得以保持,产量虽然比对照低,但差异不显著。结合恢复系和杂交稻的综合性状考量认为：恢复系‘WX4’综合性状好,经评价鉴定后可在常规稻和杂交稻选育方面有较好的利用价值,‘WX4’命名为‘福糯恢1号’。     

Indica rice restorer lines with large sink potential exhibit improved nutrient transportation to the panicle,which enhances both yield and nitrogen-use efficiency

The yield and nitrogen use efficiency(NUE) of hybrid rice combinations are closely related to restorer line. Therefore, it is essential to evaluate the agronomic characteristics of restorer lines with high yield and high NUE(HYHN). However, it is unclear which restorer lines are HYHN, and neither have the common agronomic traits of the HYHN restorer lines been identified. Aiming to address this issue, we conducted two filed experiments using three nitrogen applications, which screened five HYHN restorer lines from 15 indica restorer lines. Yield, NUE and nutrient transportation of restorer lines with different yields and NUE types were examined. Yield and total nitrogen absorption in aboveground biomass(TNA) increased, whereas NUE for grain production decreased with increasing nitrogen application levels. The HYHN restorer lines had large spikelets and high weight per panicle that were significantly positively correlated with yield and NUE. Therefore, large sink potential may be beneficial for both yield and NUE. We further studied the differences in nutrient transportation to panicles between the HYHN and low yield and low NUE(LYLN) restorer lines and found that the former had a higher nitrogen absorption level and dry matter weight ratios of panicle in maturity. Moreover, the HYHN lines also had a higher root and neck-panicle node bleeding intensity per stem after heading and more developed vascular bundles of neck-panicle nodes and leaves than the LYLN lines, which could contribute to the transportation of nutrients from root to ground and from stem and leaf to spike. Therefore, the advantages of large sink potential of the HYHN restorer lines include large nutrient accumulation in and distribution to the panicles and smooth flow of nutrients along the transportation channels.     

水稻种质资源抗稻瘟病及其恢保特性评价

 抗病种质资源的发掘、研究与利用是水稻抗稻瘟病育种的重要基础。本文对97份水稻种质资源对稻瘟病的抗性、主要农艺性状、恢、保特性进行了系统的研究和评价。结果表明，97份水稻种质资源高抗至中抗稻瘟病，它们的主要农艺性状有很大差异，例如，播种至抽穗期99～132 d，株高89.6～149.2 cm，单株有效穗4.0～13.1穗，千粒重18.50～42.50 g，穗着粒数97～268粒，结实率45.83%～93.90%，单株粒重15.28～32.58 g，表明这97份种质资源具有丰富的遗传多样性。其中，37份种质资源对三系不育系具有恢复性，9份种质资源对三系不育系具有保持性。这些种质资源对选育新的抗病恢复系和抗病不育系以及高产抗病杂交稻新组合具有重要利用价值。     

杂交水稻亲本产量相关性状的配合力分析

[目的]分析杂交水稻亲本产量相关性状的配合力。[方法]以5个三系不育系和5个恢复系采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计,对产量相关性状进行了配合力分析。[结果]F_1产量相关性状的遗传同时受加性效应和非加性效应控制;在单株产量上,不育系一般配合力由大到小依次为301A、421A、606A、五丰A、贡A,恢复系一般配合力由大到小依次为R208、R615、玉桂、华占、R319;狭义遗传力的由大到小依次为千粒重、穗颈长、穗长、穗总粒数、穗实粒数、剑叶长、单株有效穗、株高、结实率、播始历期。[结论]该研究为亲本材料的合理利用提供理论依据。     

黑龙江省西部大豆产量相关性状的分析

为了解大豆主要农艺性状的遗传实质和相关变异,评价对产量间接选择的重要性,为黑龙江省西部大豆品种选育提供科学理论依据,以6个熟期和结荚习性不同的大豆品种（系）为试材,研究大豆6个农艺性状的遗传力、遗传相关和遗传进度。结果表明：提高黑龙江省西部大豆产量,必须有适当的株高,并确保有足够的节数和单株粒数。