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。     

利用基础导入系分析粳稻基因的遗传效应

 【目的】为了有效地评价粳稻等位基因在籼稻遗传背景中的遗传效应，为籼粳亚种间优良基因的利用提供理论和实践依据。【方法】以粳稻品种日本晴（Nipponbare）为供体亲本、籼稻品种珍汕97B（Zhenshan 97B）为受体亲本，经过杂交、回交，结合分子标记辅助选择，构建了88个基础导入系, 每个导入系具有相同的籼稻遗传背景，且只含有一个或少数粳稻的导入片段，每个导入系的导入片段叠加起来能覆盖整个粳稻的染色体。利用基础导入系群体进行单株产量、有效分蘖数、千粒重和每穗实粒数的数量性状基因（QTLs）定位和遗传效应分析。【结果】共检测到29个具有显著遗传效应的位点（QTLs）。其中6个QTL具有正向的加性效应和超显性效应，其余23个QTL具有负向的加性效应和超显性效应。【结论】一些粳稻基因导入到籼稻中能表现出不同程度的增产效应；超显性效应对水稻籼粳杂种优势起重要作用。     

基于InDel分子标记的籼粳杂交稻与粳粳杂交稻的杂种优势比较研究

【目的】随着籼粳杂交稻育种技术的发展与完善,直接利用籼粳亚种间杂种优势培育高产的水稻品种已成为可能。利用InDel分子标记及其成熟的技术,准确地分析品种的籼粳基因型频率、籼粳稻属性、品种类型与竞争优势水平,对籼粳杂交稻的育种与品种类别的甄别具有重要的意义。【方法】征集浙江省多家育种单位培育的24个籼粳杂交组合和粳粳杂交组合,选用18对InDel分子标记引物,采用王林友等报道的方法,检测水稻样品在InDel位点上的粳型基因频率,判别参试品种的籼粳属性。采用Nei的方法求算参试品种的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特征向量的平均分量值作平面散点图。调查或考察全生育期、株高、每穗总粒数、千粒重等10项主要农艺性状,测定小区籽粒产量及产量的竞争优势。测定InDel遗传距离与籼粳杂交组合和粳粳杂交组合竞争优势的相关性。【结果】18对InDel引物可扩增获得每个材料的籼稻特异带、粳稻特异带和籼粳杂合带型,经计算粳型基因频率,所有参试材料准确地判别出籼粳属性,并归为6类,其中12个为籼粳杂交组合,另外13个为粳粳杂交组合。经InDel标记的聚类分析,验证了上述判别的正确性。PCA分析把所有品种归入3个不重叠的区域,即籼稻区、典型粳稻与粳稻区、偏粳型与中间型区。籼粳杂交稻品种的2年小区籽粒产量分别比粳粳杂交稻品种增产12.47%和14.89%,表现十分明显的产量竞争优势。对比2类组合的10项农艺性状,籼粳杂交稻组的每穗总粒数2年分别比粳粳杂交稻品种增加32.0%和37.1,每穗实粒2年分别增加26.8%与34.4%,说明大穗是籼粳杂交稻增产的主要贡献因子。分析参试组合与嘉优2号的遗传距离（GD）及其各性状的竞争优势的相关性,结果粳粳杂交稻组合未发现有相关性,籼粳杂交稻表现为穗长和千粒重极显著呈正相关,着粒密度呈现为显著负相关。【结论】InDel分子标记技术可以有效地测定各种类型品种的粳型基因频率,并判别参试品种的籼粳属性,甄别品种的类型。籼粳杂交稻籽粒产量的竞争优势十分明显,其主要贡献因子是较大的每穗粒数。     

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。     

利用籼粳稻特异InDel标记分析云南糯稻品种的籼粳特性

利用籼粳杂种优势是实现水稻超高产育种目标的重要途径之一。利用根据粳稻日本晴和籼稻93-11基因组序列设计的34对特异性插入/缺失(Insertion/Deletion,InDel)引物,对采自云南省7个地州17个县的181份糯稻品种进行籼粳性分析。通过对这些糯稻品种DNA样品在这34个InDel位点上的籼型或粳型基因频率,确定各个糯稻品种的籼、粳性。结果表明:141份测试品种被鉴定为典型籼稻,18份为籼稻,8份为典型粳稻,13份为粳稻,1份为偏粳稻。主成分分析表明,云南糯稻籼粳分化明显。     

籼稻和粳稻品种在RAPD上的遗传差异

 以27个籼稻和粳稻品种为试材,探讨RAPD分子标记在研究水稻籼粳分化程度中的可行性。从500个随机引物中可以筛选出23个能扩增出籼稻或粳稻特征带且重复性好的引物。表明RAPD技术可用于研究水稻籼粳分化程度。     

利用InDel标记鉴定水稻籼粳交衍生株系的籼粳属性

通过籼粳杂交培育了9个水稻品系,进行形态指数法和分子标记法籼粳属性鉴定.结果表明,GY908、GY1128、GY1124和GY2888属籼稻类型,GY926和GY2750属偏籼类型,GY726、GY770、GY1134属偏粳类型,与分子标记的遗传距离聚类分析结果一致.说明通过籼粳渐渗手段,培育中间型水稻品系,对丰富水稻新材料的遗传背景具有重要意义.     

籼粳交水稻花培DH系的籼粳成分鉴定及聚类分析

为分析籼粳交水稻花培DH系的遗传重组情况,利用籼粳分化InDel标记鉴定了Bph68s与少蘖粳(SNJ)籼粳交的94个花培DH系的籼粳指数.结果表明,DH系的籼粳指数呈正态分布,籼粳中间型材料占66.67％,偏籼、籼稻、偏粳、粳稻材料分别占12.50％、2.11％、14.58％、4.22％,典籼和典粳材料未出现.同时挑选48个SSR标记对94个DH系进行聚类.Bph68s与SNJ的籼粳交花培DH系的遗传重组丰富,产生了多个基因重组单株,多样性高.     

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。     

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     

籼粳衍生恢复系的研制与利用

通过分析籼粳衍生恢复系选育与利用实践的成效及存在问题,认为:以优良籼稻恢复系为主体亲本,通过杂交导入粳稻亲缘,育成的籼型或偏籼型恢复系与籼型不育系有较好的亲和性及较强的配合力。恢复系材料的籼粳成分指数与其配制组合杂种的穗数、穗总粒数、千粒重间存在极显著相关,但与单株重的关系不显著;随着制恢材料粳稻成分增加,选育难度与效率将发生较大变化。     

水稻籼粳亚种分化关联性状的QTL分析

亚洲栽培稻分为籼粳两个亚种,程氏形态指数法已经广泛应用于籼粳分类的研究和生产实践中,但籼粳分化相关性状的遗传基础还多不清楚.本研究以典型粳稻牡丹江8号和典型籼稻明恢63的杂交F2群体为材料,构建遗传连锁图,检测到了11个籼粳分化相关性状(稃毛长、粒长、粒宽、倒一节间长和抽穗期)的QTL.同时定位了13个与这些性状高度相关的株高、穗长和护颖长的QTL.结果表明,检测到5个控制稃毛长的QTL,最大贡献率为25.57%;4个控制穗长的QTL,总贡献率为47.13%;4个控制抽穗期的QTL,分别位于第3、第7染色体上;控制粒长和控制粒长的QTL各检测到1个,贡献率分别为38.03%、20.56%.本研究为相关性状基因的克隆打下了基础,并加深了人们对籼粳分化的认知.     

应用花培技术培育水稻籼粳交两系不育材料

[目的]快速将粳稻染色体片段渗入籼型两系不育系,获得稳定材料,便于亚种间杂种优势利用.[方法]对籼型两系不育系Bph68S与粳稻少孽粳杂交的F1,采用花药培养的方法,构建籼粳交DH系两系材料,并观察其杂种优势表现.[结果]对大田的种植株型进行鉴定,从242株绿苗中获得123个二倍体单株,其中41个单株具有两系不育系的特性;DH3S两系不育单株具有较强的杂种优势,与母本Bph68S相比,其有效穗降低（14.2±2.9）％,成穗率增加（21.5±5.8）％,株高降低（28.5±3.2）％.两系不育株DH3S与籼稻931 1组配杂交种F1的成穗率、穗粒数和单株产量均高于Bph68S与9311组配的杂交组合.[结论]用籼稻两系不育亲本与粳稻杂交的F1花培构建DH两系不育材料,可快速获得两系不育系稳定中间材料,是快速获得籼粳交不育系的可行方法.     

减氮对甬优籼粳杂交稻产量和氮肥利用率的影响

于2017—2019年在浙东单季稻区2种类型土壤(象山淡塘泥田和鄞州青紫泥田)上开展定位试验,以4个甬优籼粳杂交稻品种(甬优1540、甬优7850、甬优12、甬优538)和2个常规粳稻品种(宁84和秀水134)为材料,设置HN(农民习惯施氮量,杂交稻折纯N 240 kg·hm^-2、常规稻折纯N 200 kg·hm^-2)、MN(在HN基础上减氮17%)、LN(在HN基础上减氮34%)和N0(不施氮对照)4个处理,研究不同处理下水稻产量和氮肥利用率的差异。结果表明,水稻产量在2个试验点均随着施氮量的减少而下降,MN处理下象山和鄞州的甬优籼粳杂交稻平均产量分别达10.8 t·hm^-2和9.9 t·hm^-2,仅比HN处理减少1.2%和2.6%,且无显著性差异;与HN相比,MN和LN处理下水稻有效穗在2个试验点均有一定程度的下降,但结实率和千粒重在象山试验点增加。相关性分析表明,甬优籼粳杂交稻产量在象山试验点(中等肥力)与有效穗、每穗粒数和高峰苗呈显著(P<0.05)正相关,而在鄞州试验点(高肥力)与有效穗、结实率和成穗率呈显著(P<0.05)正相关。对于中等肥力土壤,不同氮肥处理对甬优籼粳杂交稻的氮肥农学利用率无显著影响,但氮肥农学利用率随着试验年限的增加快速提升,表明在当地试验条件下,如不采取其他技术措施,持续减少氮肥投入存在一定风险。在浙东沿海地区常规单季稻栽培条件下,甬优系列籼粳杂交稻上氮肥施用量减少17%可以保证产量,但氮肥减量应综合考虑耕地基础地力、品种特性和肥料利用率等因素的长期效应。     

水稻籼粳分化研究进展

籼粳分化是水稻遗传分化的主流,而明晰水稻的起源演化和亲缘关系,对合理有效地利用种质资源和品种改良具有重要的参考价值.从形态学、生物化学和分子遗传学的角度阐述了国内外在不同时期对水稻籼粳分化相关研究取得的成果,总结了人们对于籼粳分化相关理论的认识,并对该领域研究存在的不足和发展趋势进行探讨.     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

水稻不同籼粳分化类型的光合特性比较与遗传分析

本文比较分析了水稻不同籼粳分化类型材料在抽穗期和成熟期的净光合速率、水分蒸腾速率、气孔导度等反映光合作用特性的性状指标.本研究基于分子聚类结果选出8个育成恢复系,与生产上大面积推广应用的8个水稻不育系,按不完全双列杂交设计(8×8)组配成一套包括亲本和F1代在内的2个世代遗传材料,采用加性—显性遗传模型(AD模型)系统分析了不同类型材料光合特性表现的遗传效应及与产量性状间的遗传相关性.结果表明:(1)不同籼粳分化类型品种的光合生理特性存在差异,籼型品种在齐穗期光合速率较高,成熟期光合作用明显减弱;粳型品种在成熟期仍然保持一定的光合作用,光合功能期较长.(2)不同分化类型的恢复系亲本及所配组合F1产量和主要光合特性的性状指标的表型值存在较大差异,受基因加性和显性效应的影响.(3)主要光合特性的遗传率分析表明,除成熟期的水分利用率不显著外,其余光合特性指标均达到显著或极显著差异水平.     

限制对农民工行政歧视的路径选择

对农民工的行政歧视在现实中有着种种表现,客观存在的行政歧视既不合法也不合理,但是完全消除行政歧视是不可能的,现阶段的目标是尽可能地限制这种歧视.因此应加强法律体系、维权体系以及教育培训体系的建设,促进这一目标的实现.     

非AA型野生稻叶绿体DNA籼粳特性研究

籼粳分化现象广泛存在于亚洲栽培稻（O．sativa）中。大量研究表明，普通野生稻（O．rufipogon）的叶绿体DNA也存在籼粳分化。为进一步探明非AA型野生稻的叶绿体DNA是否存在籼粳分化现象，利用2个长度多态性籼粳分型标记（ORF100和ORF29-TmC^GCA）对12个非AA型野生稻种的叶绿体DNA进行籼粳特性分析。研究发现，非AA型野生稻叶绿体DNA都呈现偏粳趋势。对叶绿体DNA碱基多态性最丰富的2个区域（rps16基因内含子和TmT^UGU-TmL^UAA间区）进行测序比较，在4个位点的籼粳分型标记中，非AA型野生稻有3个位点与粳型标记一致，1个位点与籼型标记一致，但另有多个位点的碱基与栽培稻不同。研究结果表明，非AA型野生稻叶绿体DNA总体偏粳，但与典型粳稻存在一定遗传差异。推测粳型叶绿体可能为稻属原始类型。