云南稻核心种质及其杂种后代形态性状的遗传多样性

以云南稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502、粳稻品种合系35配制的杂种BC1F3(448份)和亲本为材料,在昆明地区生态条件下,对供体亲本及其杂种BC1F3世代的形态性状遗传多样性进行分析.结果表明:1) 供体亲本的11个数量性状的平均值、标准差、变异系数等与回交后代差异明显.回交使其后代的性状逐渐趋于轮回亲本,变异系数呈下降趋势,籼粳基本一致.2) 供体亲本及其杂种BC1F3的11个形态性状Shannon-weaver遗传多样性指数的t测验表明,除剑叶宽和1～2节长外,亲本与后代其他性状差异不显著,并具有丰富的形态多样性,籼粳一致.3) 主成分分析表明,株高、剑叶长、穗颈长、穗下节长、1～1节长、穗长、实粒数、秕粒数和结实率等9个性状是解释云南地方稻种和杂种后代多样性的重要依据.     

云南稻核心种质F2主要形态性状遗传表现及相关分析

以548份云南稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502、粳稻品种合系35配制的杂种F2(498份)为材料,在昆明地区生态条件下,对杂种F2世代的主要形态性状的遗传参数和相关性进行分析。结果表明:①该群体的穗颈长、每穗实粒数、秕粒数和结实率的遗传力最高,且均表现出较高的遗传变异,选择潜力较大。②该群体各形态性状的遗传变异度不同。利用本群体进行新品种选育时,除应考虑各形态性状的表现特点和遗传潜力大小外,还应考虑籼粳的遗传差异和特点。③形态性状间存在一定的相关性,且粳稻性状间的相关性明显高于籼稻,对F2粳稻进行早期世代间接选择的效果强于籼稻。     

云南地方稻核心种质利用研究Ⅰ.农艺性状的表现及遗传多样性

核心种质如何创新和有效利用是目前植物遗传资源研究的主要内容,为此,以云南地方稻(Oryza sativa L.)种资源核心种质519份和497个F1杂交组合为研究材料,研究了籼(Indica)、粳(Japonica)2个亚种间、5个稻作生态区和16个行政地区的遗传多样性和遗传分化分布趁势.研究结果表明,云南稻种资源遗传多样性大,稻区间遗传多样性差异不明显,地区间遗传多样性差异较明显,遗传多样性中心在滇西南(西双版纳、思茅、临沧、德宏),遗传多样性的形成与生态环境息息相关,粳稻表型遗传多样性大于籼稻.核心种质中籼稻与滇屯502的杂种一代总的遗传多样性和遗传分化均增加;粳稻与合系35的杂种一代总的遗传多样性降低,但亲本与F1的遗传多样性的差异不显著,遗传分化增加.应加强对遗传多样性中心的遗传资源进行深入研究,以便使这些宝贵资源在遗传改良中发挥其应有的作用.     

云南稻核心种质回交后代稻谷粒形性状的遗传变异

以云南稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502、粳稻品种合系35配制的杂种BC3F5和BC4F4(172份)为材料,在云南新平相同栽培条件下种植,研究供体亲本及其回交后代稻谷粒形性状的遗传变异.结果表明:1)供体亲本及其后代的谷粒长和谷粒宽遗传力较高,且均表现出较高的遗传变异,选择潜力较大.2)谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比3个谷粒性状的遗传变异度不同.利用供体亲本及其后代进行粒形新品种选育时,除应考虑各谷粒性状的表现特点和遗传潜力大小外,还应考虑籼粳、稻谷粒形、供体亲本与其后代的遗传差异和特点.3)籼粳间、稻谷粒形间的3个谷粒性状多样性指数均较高,表现出显著的粒形多样性.遗传改良可使粒形多样性明显降低,表现为籼稻大于粳稻,阔卵形大于椭圆形和中长形.     

云南地方稻核心种质利用研究 Ⅰ．农艺性状的表现及遗传多样性

核心种质如何创新和有效利用是目前植物遗传资源研究的主要内容，为此，以云南地方稻（Oryzasativa L．）种资源核心种质519份和497个F1杂交组合为研究材料，研究了籼（Indica）、粳（Japonica）2个亚种间、5个稻作生态区和16个行政地区的遗传多样性和遗传分化分布趁势。研究结果表明，云南稻种资源遗传多样性大，稻区间遗传多样性差异不明显，地区间遗传多样性差异较明显，遗传多样性中心在滇西南（西双版纳、思茅、临沧、德宏），遗传多样性的形成与生态环境息息相关，粳稻表型遗传多样性大于籼稻。核心种质中籼稻与滇屯502的杂种一代总的遗传多样性和遗传分化均增加；粳稻与合系35的杂种一代总的遗传多样性降低，但亲本与F1的遗传多样性的差异不显著，遗传分化增加。应加强对遗传多样性中心的遗传资源进行深入研究，以便使这些宝贵资源在遗传改良中发挥其应有的作用。     

基于InDel分子标记的云南地方稻籼粳属性与表型性状相关分析

[目的]明确云南地方稻资源的籼粳属性及籼粳基因频率与表型性状间的相关性,为有效利用云南地方稻资源改良水稻品种提供理论依据.[方法]利用39对InDel籼粳特异性标记对来自云南12个地州69个县区的406份云南地方稻资源进行籼粳属性分析,通过计算云南地方稻资源在39个InDel位点上的籼粳基因频率,确定其籼粳类型;并对倒伏性、芒长、颖尖色、谷粒形状、株高、穗颈长、穗长、有效穗数、剑叶长、剑叶宽、每穗总粒数、每穗实粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重、结实率、谷粒长和谷粒宽等18个表型性状进行调查,分析籼粳基因频率与表型性状的相关性.[结果]406份云南地方稻资源中有303份籼型稻(典型籼稻、籼稻和偏籼),占74.63%,其中典型籼稻77份、籼稻214份、偏籼12份;中间型资源11份,占2.71%;粳型稻(典型粳稻、粳稻和偏粳)有92份,占22.66%,其中典型粳稻36份、粳稻54份、偏粳2份.籼粳基因频率与表型性状的相关分析结果表明,粳型基因频率与穗颈长、谷粒宽、芒长、穎尖色、穗长、剑叶长、每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数、谷粒长和谷粒形状等11个表型性状呈极显著相关(P<0.01,下同),其中与谷粒宽(r=0.374)的正相关性最高,与谷粒形状(r=-0.429)的负相关性最高.[结论]云南地方稻资源存在明显的籼粳分化,InDel分子指数法所划分的7种籼粳类型在406份资源中均有出现,且其籼粳属性的分化与多个表型性状存在极显著相关性,尤其与谷粒宽(极显著正相关)和谷粒形状(极显著负相关)的相关性最高.因此,利用云南地方稻资源进行籼、粳稻定向改良及选育时应综合考虑谷粒宽和谷粒形状2个表型性状.     

云南稻核心种质光壳稻耐低磷特性研究

在土壤有效磷6.26×10-6和40×10-6条件下对云南地方稻核心种质40份光壳稻和495份具稃毛稻种(非光壳)进行耐低磷特性比较,初步结论如下(1)光壳稻的耐低磷强弱与籼粳程氏指数有一定联系,强耐低磷品种主要分布在偏籼和偏粳的中间型陆稻.(2)光壳稻平均耐低磷力显著低于其他稻,耐低磷力由籼至粳到光壳依次递减,呈连续性变异.(3)耐低磷强弱与稃毛有无、籼粳分化密切相关.     

栽培稻机动细胞硅酸体的形态特征及其在籼,粳亚种间的差异

来源于水稻叶片机动细胞硅酸体的植物蛋白石、，作为古代稻的直接证据和籼、粳分类的指标，在稻作起源和传播以及籼、粳亚种演化的研究中具有重要意义。以中国水稻地方品种和改良品种为材料，分析了水稻机动细胞硅酸体的长、宽厚和形状系数ｂ／ａ这４个形态性状在品种内、品种间和籼粳亚种间的变异情况。结果显示，不论是灿稻还是粳稻，同一品种不同硅酸体的形态均有明显差异，表明单个或少数几个机动细胞硅酸体不足以代表该品种硅酸     

思茅地区核心稻种籼粳特异性标记的聚类分析

以云南思茅地区141份核心种质为材料进行程氏籼粳分类及其特异性标记聚类分析,结果表明(1)用程氏籼粳分类法把141份核心种质划为籼(13.5%)、偏籼(26.2%)、偏粳(14.2%)和粳(46.1%)4种类型;以粳稻和中间型为主,籼型较少.(2)用SSR标记聚类法把141份核心种质划为热带粳(Ⅰ)、早粳(Ⅱ)、偏籼(Ⅲ)、籼-中间型(Ⅳ)和粳-中间型(Ⅴ)5大类;Ⅴ类又可划分为籼-中间型-粳(Ⅴ-1)、粳-中间型(Ⅴ-2)和偏籼型(Ⅴ-3)共3个亚类.(3)无论是程氏籼粳分类还是SSR标记聚类均表现为不仅类间存在连续性变异,而且亚类内也呈现复杂的连续性变异;验证了思茅是云南稻种籼粳亚种的分化中心和遗传多样化中心之一,明确了海拔是籼粳分化的驱动力.     

中粳水稻品种资源遗传多样性Ⅲ. 不同时期育成品种SSR多样性的比较分析

利用 42个SSR标记对我国中粳水稻稻区不同时期育成的137份品种进行遗传多样性分析,33个标记具有多态性,在多态性位点共检测到107个等位基因,每个引物上的等位基因数为 2～7个,平均3.2个。供试品种Nei多样性指数平均值为0.290,变异范围为0.162～0.419。供试品种在籼粳分化程度上差异明显,TDj值平均为0.7787,变幅为0.3620～0.9445,多数品种的籼粳分化较为彻底,地方品种和早期育成品种存在粳型倾籼类型。利用SSR分子标记进行UPGMA聚类分析,可将130个典型粳型品种、3个籼稻对照品种和7个粳型倾籼型品种明显分开,与形态分类的结果相一致,130个粳稻品种可分为多个类群。Nei基因多样性指数He,TDj值、SSR多样性变化趋势表明,我国中粳水稻稻区不同时期育成的品种遗传多样性呈下降趋势,因此,水稻育种中应发掘新的种质资源,拓宽品种的遗传多样性。     

云南地方稻种不同分类方法的比较研究

在中国的丁颖和程侃声栽培稻分类体系的基础上,按俞履祈的变种分类方法对云南搜集保存的5285份地方稻种资源进行分类研究表明：（1）云南是中国稻种最大的遗传变异中心。（2）云南地方稻分属58个变种,为中国栽培稻变种的总和,但品种数约占中国栽培稻的8.6%;其变种特点是以普通籼、红籼,红粳、普通粳、普通糯粳和红光壳粳为优势变种,粳稻变异大于籼稻,深色型、糯稻、光壳稻和有芒变种占有较高比较。（3）云南地方稻种分为籼粳2个亚种、6大生态群,其中热带粳群、光壳粳群和普通粳群的品种数分别占云南地方稻种的3.6%,18.1%,32.1%,分别为13,11和18个变种;早中籼群、冬籼群和晚籼群的品种分别占云南地方稻种的1.8%,0.5%,43.9%,分别为11,4和24个变种。（4）云南地方稻籼亚种26个变种和粳亚种32个变种。籼水稻和晚稻是籼亚种的基本型,籼陆稻和早中稻则是生态变异型。粳亚种中的水陆稻、粘糯稻、早中和晚稻之间均没有基本型与变异型之分,且与籼亚种中的有明显区别。这进一步揭示了云南地方稻种籼和粳为两个独立起源中心。（5）初步提出云南栽培稻分类体系为按“种－亚种－生态群－生态变种群－品种类型”的5级新型分类体系。     

元江普通野生稻渗入系籽粒镉评价及与农艺性状的相关性分析

为探讨云南普通野生稻渗入系籽粒积累镉的能力,并分析其籽粒镉含量与田间农艺性状的相关性,于2019年3—10月在滇南某镉污染农田种植120份元江普通野生稻渗入系BC3F4株系,测定其籽粒镉含量,并就籽粒镉含量与渗入系材料主要农艺性状展开相关性研究。结果表明:120份渗入系材料籽粒镉含量差异极显著,籽粒镉含量在0.05～3.57 mg·kg-1范围内,存在广泛的遗传多样性,从中筛选出镉低积累材料54份,高积累材料3份。120份渗入系材料含3种水稻类型(籼稻、粳稻及彩色稻),3种水稻类型籽粒镉含量在种内差异显著,变异系数大;在种间,籽粒镉含量彩色稻与籼稻、粳稻间均存在显著差异,而籼稻与粳稻间差异不显著。籽粒镉含量与渗入系株系产量及结实率间存在正相关性,相关系数分别为0.411和0.300,与其他性状无相关性。籼稻类、粳稻类产量与籽粒镉含量的相关系数分别为0.446和0.672,籼稻类、粳稻类结实率与籽粒镉含量的相关系数分别为0.362和0.634。研究表明,渗入系后代各株系间镉积累差异极显著,可从中筛选出低积累和高富集株系;渗入系株系籽粒镉含量与产量及结实率存在相关性,可作为田间判别株系镉含量的依据,并为镉积累相关基因挖掘提供理论依据。     

水稻籼粳杂种不育性的遗传机理及杂种优势利用

籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,两者在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,亚种间的遗传差异将会产生强大的杂种优势,能进一步提高水稻的产量潜力,但是,籼粳亚种间的 F1 杂种不育性严重阻碍了杂种优势的利用。杂种不育性是一种合子后生殖隔离,具有普遍性和复杂性,受多个不育基因座控制。广亲和品种的发现为克服亚种间杂种不育提供可能,该材料无论与籼稻还是粳稻杂交,F1 杂种都能正常结实或结实率较高。概述了籼稻与粳稻间差异,剖析了水稻籼粳亚种间杂种不育的遗传基础、已鉴定的杂种不育主效QTL 与基因,分析了已克隆杂种不育基因的分子作用机制及广亲和基因的功能。据此提出利用籼粳架桥培育亚种间渗入水稻、聚合育种培育广亲和系和粳型亲籼系,以及应用基因编辑技术创制广亲和系等途径,能够克服籼粳亚种间杂种不育性,精准化改良籼粳杂种的结实率,从而实现亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂交水稻的推广应用,将会推动水稻产业的又一次重大变革。     

祁连山高寒牧区杂种羔羊生长及肉用性能分析

为了优化祁连山高寒牧区肉羊生产杂交模式,2008年-2010年连续3年以特克塞尔、白萨福克、邦德和澳洲美利奴4个引进品种为父本、甘肃高山细毛羊为母本,采用AI技术开展杂交试验。生长观测表明,特甘细羔羊断奶体重为27.71 kg,极显著高于其他组合;6月龄体重达到31.04 kg,比邦甘细、白萨甘细、澳甘细和对照组分别高出8.79%、14.15%、18.42%和33.97%。屠宰结果表明,特甘细的胴体重、屠宰率、胴体净肉率、骨重和眼肌面积均最大,骨肉比最小。同时,特克塞尔杂种羔羊肉的pH值、嫩度等肉品质指标较优。由此表明,“特克塞尔X甘肃高山细毛羊”是祁连山高寒牧区生产优质羔羊肉的最优杂交组合,特克塞尔是改良甘肃高山细毛羊的最优父本。     

水稻粳型亲籼系籼粳型属性的程氏指数鉴定

为了提高鉴定粳型亲籼系籼粳型属性的准确性，用程氏指数鉴定了待测粳型亲籼系及其杂交后代的籼粳型属性。结果表明：用程氏指数鉴定粳型亲籼系的籼粳型属性的结果准确率较高，且年度间和季度间的稳定性好；偏粳型品种与籼型或偏籼型品种杂交，其F1多为籼型和偏籼型。用程氏指数法从15个待测粳型亲籼系中鉴定出1个粳型品系和4个偏粳型品系。另外，秧苗的KClO3抗性可作为鉴定粳型亲籼系籼粳型属性的一个指标，改良程氏指数能提高鉴定粳型亲籼系籼粳型属性的准确性。     

Development of a Highly Informative Microsatellite （SSR） Marker Framework for Rice （Oryza sativa L.） Genotyping

To select highly informative microsatellite markers （SSRs） and establish a useful genetic SSR framework for rice genotyping, 15 rice （Oryza sativa L.） cultivars including six indica varieties and nine japonica varieties were used to analyze the polymorphism information content （PIC） value of 489 SSR markers. A total of 1 296 alleles were detected by 405 polymorphic markers with an average of 3.2 per locus. The PIC value of each chromosome was ranged from 0.4039 （chromosome 2） to 0.5840 （chromosome 11）. Among the two rice subspecies, indica （0.3685-0.4952） gave a higher PIC value than japonica （0.1326-0.3164） and displayed a higher genetic diversity. Genetic diversity of indica was high on chromosome 12 （0.4952） and low on chromosome 8 （0.3685）, while that for japonica was high on chromosome 11 （0.3164） and low on chromosome 2 （0.1326）. A SSR framework including 141 highly informative markers for genotyping was selected from 199 SSR markers （PIC〉0.50）. Ninety-three SSR markers distributed on 12 chromosomes were found to be related to indica-japonica differentiation. Of these 93 pairs of SSR primers, 17 pairs were considered as core primers （all the japonica varieties have the same specific alleles, while the indica varieties have another specific alleles）, 48 pairs as the second classic primers （all the japonica or indica varieties have the same specific alleles, while the indica or japanica varieties have two or more other specific alleles ） and 28 pairs as the third classic primers （all the japonica and indica varieties have two or more alleles, but the specific alleles are different between japonica and indica）. Thirty-two SSR markers were selected to be highly informative and useful for genetic diversity analysis of japonica varieties. This work provides a lot of useful information of SSR markers for rice breeding programs, especially for genotyping, diversity analysis and genetic mapping.     

籼粳稻亚种间分子标记差异分析

[目的]为籼粳稻亚种的分子标记鉴定提供依据。[方法]以13份籼稻、5份粳稻为亲本,采取SDS法提取水稻叶片总DNA,进行扩增反应,利用321对SSR引物对亲本的多态性进行筛选,分析籼粳亚种之间的SSR标记差异。[结果]18个亲本中共筛选到168对引物具有明显的标记带和较好的多态性。SAR水稻血缘的412、407、421、992、950之间及长药野生稻血缘的84-15与84-23之间的多态性明显少于稳定亲本与栽培稻之间的多态性,也低于籼稻品种间和粳稻品种间的多态性。籼稻与粳稻之间的多态性频率最高,籼稻品种之间的多态性高于粳稻品种之间的多态性。供试材料籼粳稻之间存在31个SSR标记差异,SSR标记可较为准确地鉴定材料的亚种属性。[结论]籼粳亚种之间有明显的SSR标记差异。     

用SSR标记比较亚洲栽培稻与普通野生稻的遗传多样性

 用 30对SSR引物比较了 5 2份不同生态型的栽培稻和 34份不同省 (区 )的普通野生稻 (简称CWR)的遗传多样性 ,发现在 2 84条多态性带中 ,有栽培稻特异带 15条 (5 .2 % ) ,普通野生稻特异带 117条 (41.2 % ) ,栽培稻与普通野生稻的差异主要来自野生稻。栽培稻和普通野生稻的平均基因多样性分别为 0 .6 7和 0 .9,每一位点在栽培稻中的等位基因平均为 5 .3,而在野生稻中平均为 9.6 ,栽培稻中的等位基因数仅为野生稻的 6 2 % ;野生稻材料间的平均遗传距离为 0 .80 11,远大于栽培稻品种之间的 0 .6 6 0 3,说明野生稻的遗传多样性大于栽培稻。此外 ,籼稻品种与粳稻品种之间的平均遗传距离也明显大于籼、粳亚种内品种间的遗传距离 ,表明籼粳分化是亚洲栽培稻遗传分化的主流。聚类分析结果表明 ,SSR标记既能较好地将栽培稻与野生稻分开 ,又能较好地进行籼粳稻的分类。