辽宁省水稻品种品质性状多样性演变及亲缘关系分析

以1981-2010年育成的62个水稻(Oryza sativa)品种为材料,分析不同时期水稻品种品质性状多样性和亲缘系数的变化,并通过主坐标分析、聚类分析了解品种间的形态距离和遗传关系。结果表明,随着育种时间的推移,辽宁省水稻品种间品质性状多样性下降,遗传基础狭窄。在今后的水稻品质育种工作中应拓宽亲本来源、加强种质交流,充分利用现有育成品种间的遗传差异,最大程度发挥优质骨干亲本的作用。     

应用SSR分子标记评价不同年代东北三省粳稻基因组遗传构成

为进一步明确北方粳型水稻基因组遗传构成,利用52个SSR分子标记对79份不同时期东北粳稻品种进行遗传多样性与基因组遗传构成的研究.结果表明:品种遗传多样性在省份间呈现出辽宁＞黑龙江＞吉林,在年代间呈现出2001～2008＞1981～1990＞1991～2000＞1963～1980的趋势;基因组籼稻成分比例表现为辽宁品种...     

建国以来山东省小麦品种及其亲本的亲缘系数分析

 【目的】探讨山东省小麦品种的遗传多样性。【方法】对山东省建国以来历经9次更换的66个小麦品种的2145个组合进行了亲缘系数(coefficient of parentage, COP)分析。【结果】67.44％品种组合间存在亲缘关系，所有品种COP值变异范围为0.00～0.8203，平均为 0.06249，系谱亲缘系数高于平均值的占21.53％。随着时间的推移，各个年代之内品种间亲缘系数有逐渐增大的趋势，到90年代有所降低，然后又再增大。各年代内品种的亲缘系数普遍高于年代间品种的亲缘系数。早期的品种与以后年代的品种间的亲缘系数较小，中期和近期品种与以后年代的品种间的亲缘系数较大。同一个年代的品种，对后代的遗传贡献率，则随着年代的推移而逐渐减小。对品种间COP值按WAP法进行了聚类分析，除徐州438、齐大195、烟农78在COP为0处单独聚在一起外，其余63个品种可以聚为6个大类群，大多是同一年代的品种聚在一起，体现了不同年代的特点。山东省历史上年种植面积较大或推广时间较长的17个小麦品种，大都是较早利用引进亲本进行组配选育而成，亲本的亲缘系数较小，遗传差异较大。从系谱上看，山东省小麦的种质资源可基本上追溯到碧玉麦、Villa Glori(中农28)、洛夫林系、蚰子麦等四大骨干亲本体系。【结论】自50年代以来，品种间的遗传差异日趋狭窄，遗传多样性逐渐降低。     

中国杂交籼稻遗传多样性演变及其分析

对1981~2002年中国生产上利用的杂交籼稻组合进行分析,结果表明,1990年以后杂交籼稻的遗传多样性逐步提高,每年种植组合中的恢复系数量平均为不育系数量的2.5倍,恢复系的遗传多样性大于不育系的遗传多样性,两系杂交水稻的大面积推广丰富了杂交籼稻的遗传基础。对国内生产上利用的骨干亲本亲缘系数(COP)的分析结果显示:尽管生产上杂交籼稻的组合数量不断增加,遗传基础有所扩大,但年种植面积大于3.3×105hm2组合的亲本仍然是几个骨干不育系和恢复系,这些材料的遗传背景仍然比较单一。因此,加强籼稻种质的发掘和利用,特别是加大不育系的创新力度,对于实现杂交籼稻的可持续发展具有重要意义。     

太湖流域水稻地方品种籼粳分化和遗传多样性分析

利用32对In Del标记和18对SSR标记对200份太湖流域水稻地方品种进行籼粳分析和遗传多样性分析。籼型指数≤0.1的有179份,属典型粳稻;籼型指数0.11~0.25之间的有1份,属粳稻;籼型指数0.26~0.39之间的有1份,属偏粳稻;籼型指数0.75~0.89之间的有2份,属籼稻;籼型指数≥0.90的有17份,属典型籼稻,太湖流域地方品种以典型粳稻和典型籼稻为主。32对In Del标记和18对SSR引物遗传多样性分析共检测出156个等位基因,每对引物可检测出2~9个等位基因,平均为3.12个,UPGMA聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.42处,地方品种籼稻和粳稻可以明确区分出来,在遗传相似系数0.77和0.82处,籼稻和粳稻又都可以分2个群。     

一种基于PCR的水稻SNP标记检测方法

旨在找到一种简便的SNP检测方法用于水稻种性鉴定及遗传多样性分析，本研究以245份长江中下游主推杂交水稻品种及亲本为研究材料，从1319个SNP位点中筛选出124对多态性高的位点，建立SNP的高效检测体系。选用其中的一个标记sf0141821553和SSR的标记RM7120来检测水稻的纯度，分别利用Caps-AccI标记和SNP-sf0601764762扩增分析亲本及杂交后代Wx的基因型，两者结果完全一致，说明水稻功能性SNP标记完全可用于水稻种品纯度和种真实性的鉴定。用124对位点对245份杂交水稻进行遗传多样性分析，聚类分析显示，245个品种间的遗传相似系数在0.64~0.97之间，以遗传相似系数0.64为阈值，可以将245个水稻品种分为两个类群，这两个类群分别在遗传相似系数为0.712和0.667处又可以分为两个亚群，结果表明材料间存在明显的群体结构，能精确区分待测品种的基因型以及品种间的遗传差异。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳来实现SNP标记的检测，方法简便且不需要大型仪器设备和昂贵的试剂，便于实验室开展水稻品种的鉴定工作。     

贵州地方耐冷水稻品种的SSR遗传多样性分析

用16对SSR引物对11个贵州地方耐冷水稻品种、2个典型的籼稻品种和2个典型的粳稻品种进行遗传多样性分析，在15份材料中共检测到95个等位基因，每一位点的等位基因变幅为4～12个，平均5．9个，其中有效等位基因70个，有效等位基因的百分数为75．8％，多态位点百分率为38％，贵州地方耐冷水稻品种间遗传距离为0．06～0．53。应用NJ法对基于16对SSR标记数据的品种进行聚类分析，结果表明：15份不同材料可分为粳稻组和籼稻组，粳稻组各品种间遗传距离为0．06～0．53，平均遗传距离为0．303，其中贵州地方耐冷水稻品种间的遗传距离为0．21～0．46，籼稻组各品种间遗传距离为0．297～0．377，平均遗传距离为0．329。11个贵州地方耐冷水稻品种除筒恢211外，其他都属粳稻组。用相同SSR标记数据和聚类方法分别对苗期、芽期、孕穗期和开花期耐冷的水稻品种进行聚类分析发现：同一时期耐冷品种在各自聚类图中的排列位置与全部材料聚类时有所不同，但其亲缘关系远近没有变化。结果表明SSR适合贵州地方耐冷水稻品种的遗传多样性研究和籼粳分类。     

若干水稻品种（组合）的等位酶和RAPD遗传分析

利用等位酶标记和RAPD标记技术,对我国不同时期主栽的15个水稻高秆品种、矮秆品种和杂交稻组合的亲缘关系及其遗传背景进行了分析。17种酶的电泳分析共获得34个假定位点,其中9个为多态性位点,占26.5%;获得43个等位基因,其中18个为多态性等位基因。每个位点的平均等位基因数为1.26个,每个多态性位点的平均等位基因数为2.00个。应用Nei’s遗传多样性统计分析表明,供试的水稻品种或组合的总基因多样性（Ht）为0.090,其中品种(组合)内的基因多样性(Hs)为0.044,而品种(组合)间的基因多样性(Dst)为0.046。基因变异系数（Gst）为0.515。RAPD分析表明,杂交稻组合、常规籼稻和粳稻间,其RAPD多态性有较大差异,分别为28%、48%和12.8%。由同工酶数据计算的Nei’s遗传距离创建的聚类分析表明,粳稻品种自成一个聚类组;而杂交稻组合形成一个杂交稻亚组,常规籼稻品种形成常规籼稻亚组,两者形成与粳稻品种有较大差异的聚类组。RAPD数据的聚类分析,进一步证实了杂交稻组合、常规籼稻和粳稻间的这种分子遗传关系。研究结果表明,应用等位酶标记和RAPD标记技术能较好地揭示水稻品种的遗传背景、亲缘关系及其分子演化规律。     

青藏高原青稞育成品种的亲缘系数分析

【目的】分析青藏高原青稞育成品种的遗传多样性,评估其遗传基础,探索拓宽其遗传基础的对策,推动青稞新品种选育工作。【方法】以1950s后,影响力高、推广面积大的105个藏区青稞育成品种和3个引进品种为研究对象,采用亲缘系数分析法分析参试品种的遗传基础,进而以亲缘系数为基础,采用兰氏距离、类平均法对参试品种进行聚类分析;采用累积直系亲缘系数,筛选藏区主要骨干亲本。【结果】18.01%的品种组合间存在亲缘关系,各组合亲缘系数的变异范围为0.000—0.750,组合平均亲缘系数为0.053,显著高于中国大麦主栽品种以及北美大麦品种。根据参试品种的育成时间,以十年为期,将参试品种划分为7个时期,1970s和1980s 2个时期,参试育成品种的组合平均亲缘系数较高,分别达到0.115和0.107;1990s和最近十年,参试育成品种的组合平均亲缘系数较低,分别为0.040和0.032。西藏自治区、青海省、四川省、甘肃省的参试育成品种数分别为48、27、17和12个;甘肃省的参试育成品种组合平均亲缘系数最高,达到0.220,西藏自治区、青海省、四川省的参试育成品种组合平均亲缘系数较为接近,分别为0.094、0.122和0.138。聚类分析的结果显示,参试品种聚为7类,Ⅱ、Ⅲ类群共包含25个参试品种,各类群的组合平均亲缘系数较低;其他5个类群共包含83个参试品种,各类群的组合平均亲缘系数较高。40个参试品种的累积直系亲缘系数大于0,其中9个育成品种是藏区青稞的重要骨干亲本,其衍生了67个参试品种。9个骨干亲本及其67个衍生种占参试育成品种总量的72.38%。1960s,骨干亲本及其衍生种的数量占该时期参试品种总量的41.76%,之后的4个时期,骨干亲本及其衍生种的数量占各时期参试育成品种总量的比例分别达到80.00%、80.77%、76.47%和72.22%;最近十年,该指标虽有所下降,但仍然高达68.75%。对于西藏自治区、青海省、四川省和甘肃省,骨干亲本及其衍生品种数占各地区参试育成品种总量的比例分别达到79.17%、62.96%、70.59%和75.00%。参试育成品种所使用的亲本合计118个,其中本地亲本97个,占比82.20%,外引亲本15个,占比12.71%;剩余6个亲本的来源信息缺失。【结论】藏区青稞的9个骨干亲本及其67个衍生品种构成了育成品种的主体,外引大麦种质利用率低,从而导致青藏高原青稞育成品种的遗传多样性较低,遗传基础相对狭窄、脆弱。     

浙江省46个粳稻新品种SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

采用农业部推荐的12对水稻SSR引物(NY/T 1433—2007),对2008年以来由浙江省主要育种单位育成的46个常规粳稻品种构建DNA指纹图谱,并分析其亲缘关系。结果显示,12对SSR引物共检测出84个等位基因,平均多态性频率(FP)值为0.192。46个品种的相似系数在0.735~1.000之间,平均相似系数为0.879,表明近年来浙江省粳稻品种亲缘较近,遗传背景较狭窄。该研究结果可为浙江省水稻新品种选育、鉴别和保护提供参考。     

Genetic diversity and elite gene introgression reveal the japonica rice breeding in northern China

Abundant genetic diversity and rational population structure of germplasm benefit crop breeding greatly.To investigate genetic variation among geographically diverse set of japonica germplasm,we analyzed 233 japonica rice cultivars collected from Liaoning,Jilin and Heilongjiang provinces of China,which were released from 1970 to 2011 by using 62 simple sequence repeat(SSR) markers and 8 functional gene tags related to yield.A total of 195 alleles(N_a) were detected with an average of 3.61 per locus,indicating a low level of genetic diversity level among all individuals.The genetic diversity of the cultivars from Jilin Province was the highest among the three geographic distribution zones.Moreover,the genetic diversity was increased slightly with the released period of cultivars from 1970 to 2011.The analysis of molecular variance(AMOVA) revealed that genetic differentiation was more diverse within the populations than that among the populations.The neighbor-joining(NJ) tree indicated that cultivar clusters based on geographic distribution represented three independent groups,among which the cluster of cultivars from Heilongjiang is distinctly different to the cluster of cultivars from Liaoning.For the examined functional genes,two or three allelic variations for each were detected,except for IPA1 and GW2,and most of elite genes had been introgressed in modem japonica rice varieties.These results provide a valuable evaluation for genetic backgrounds of current japonica rice and will be used directly for japonica rice breeding in future.     

Comparison Between AFLP and RFLP Markers in Detecting the Diversity of Rice (Oryza sativa L.)

AFLP and RFLP were used to study the diversity of 20 rice cultivars. 15 primer combinations were used in the AFLP analysis and 47 - 118 bands were amplified in each lane. A total of 107 polymorphic bands were detected in the RFLP analysis using 49 RFLP probes. The cluster analysis based on RFLP data showed that 20 rice cultivars could be divided into an indica group and a japonica group, as did the AFLP data; however AFLP is more suitable in detecting the difference of pedigree and ecotype among the 20 cultivars.The genetic distance based on AFLP and RFLP data showed the same tendency, but AFLP markers increased the measure of genetic distance among intra-subspecific cultivars and decreased the measure of genetic distance among inter-subspecific cultivars relative to RFLP markers. That indicated that AFLP is more suitable than RFLP in the diversity study and RFLP is more suitable to study the indica-japonica differentiation of cultivars.     

遗传单一性、品种单一性与中国玉米生产

物遗传物质复杂性的降低减弱了品种抗逆的能力,降低了作物产量.亲本系数是常用描述遗传多样性的指标,但用亲本系数衡量遗传多样性与作物生产之间的关系时往往得到不同的结论.本文分别计算了全国20个省1982～1997年玉米生产的3个遗传多样性指标:遗传单一性、加权亲本系数和品种单一性的变化,并采用生产函数模型研究了遗传多样性对我国玉米生产的影响.结果表明,遗传单一性与我国玉米单产之间呈显著的负相关关系;品种单一性不一定会导致遗传单一性的增加.鉴于此,政府应增加拓宽种质资源的研究投资,以增加玉米品种的遗传多样性.     

华南地区常规籼稻品种产量和株型性状的遗传改良

【目的】研究矮化育种以来华南地区常规籼稻品种产量与株型性状的改良及其关系,为进一步提高品种产量潜力探索新的突破方向。【方法】以华南地区自矮化育种以来育成推广的65个主要栽培品种为试验材料,通过在相同生态和栽培条件下的栽培试验,研究不同年份育成品种产量和株型性状的演变,将植株形态性状与产量性状进行相关分析,并将几个主要产量性状与产量进行通径分析。【结果】从矮化育种开始,华南地区常规籼稻品种产量水平不断提高,至20世纪80年代中期达到最高水平,随后产量水平处于停滞状态,直到2000年又开始形成上升趋势。品种株高随育成年份缓慢上升,但上升幅度不大;在叶形性状中,上三叶长和上三叶宽未有明显变化,但上三叶基角和上三叶曲率则有较显著的改良;穗粒性状中单株穗数和结实率逐渐降低,一次枝梗数、二次枝梗数和每穗粒数则呈线性增加,千粒重呈阶梯式下降;单株库容量、单株生物产量和单株产量表现为20世纪50年代至80年代中后期显著上升,随后上升趋势停滞。【结论】自矮化育种以来,华南地区常规籼稻品种产量水平显著提高,但自20世纪80年代中后期开始未能取得进一步突破。在株型性状的遗传改良方面,叶片形态性状改良显著,品种由大粒穗数型向小粒大穗型演进。今后品种改良的重点是通过株型改良提高库容量。     

用微卫星标记评估中国水稻主栽品种的遗传多样性

【目的】为正确评估中国水稻(Oryza sativa L.)主栽品种的遗传多样性提供依据。【方法】应用位于水稻)12条染色体上已筛选的24个微卫星(simple sequence repeats, SSR)标记组合（每条染色体2个），分析63个主栽常规稻品种和杂交稻组合亲本(2002年推广面积达6.67×104 ha（100万亩）)的遗传变异。【结果】共检测到135个等位基因，平均每个标记5.6个；多态性频率（frequency of polymorphisms, FP）变动范围为0.486～0.840，平均0.682。水稻恢复系比保持系/不育系遗传差异大；与常规籼稻品种相比，常规粳稻品种的遗传多样性较低。聚类分析表明，中国籼稻品种主要来自华南稻区和长江流域稻区，粳稻品种则分布于北方稻区和太湖流域(江苏和浙江省)，表现出明显的地域分布特点。【结论】作者认为，应用微卫星标记所作的中国水稻品种聚类分析与传统系谱分析趋势一致，结果更为精确。     

中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系分析

【目的】探讨新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和遗传多样性。【方法】选用1949年以来,在中国有一定的推广面积和具有清晰系谱关系资料记录,以引进或育成的20个长果种和40个圆果种黄麻品种为供试材料,采用亲缘系数与聚类分析的方法,对中国60多年来黄麻生产上历经6次品种更替的主要品种间进行亲缘关系和遗传多样性分析。【结果】在长果黄麻中,20份供试品种共组成190对组合,31.58%存在亲缘关系,COP总和为38.5625,平均为0.0964,表明2/3的品种在系谱上的遗传关系较少;在圆果黄麻中,40份供试品种共组成780对组合,其中50.26%存在亲缘关系,COP平均为0.1179,表明50%的圆果品种存在亲缘关系,有近一半的品种亲缘关系相对较远。圆果黄麻品种间的亲缘关系比长果品种间的遗传相似性更高。聚类分析较直观地反映了新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和品种演变特点。20份供试长果黄麻品种在欧式距离值0.95处,聚为5个类群。其中,2个国外引进品种各自聚为一个类群,其余18个品种分别以翠绿、广丰长果、巴长4号、马里野生长果等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。40份供试圆果黄麻品种在欧式距离值0.90处,聚为6个类群,除了2个地方品种各自聚为一个类群外,其余38个品种分别以D154、琼山、粤圆1号、卢滨圆果、选46等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。共祖先度分析表明,翠绿、广丰长果、宽叶长果、巴长4号等品种在新中国成立以来中国长果黄麻育种中利用价值很高;D154、卢滨圆果、粤圆1号、JRC-212、选46等品种是对中国圆果黄麻培育贡献较大的骨干亲本。【结论】在黄麻育种中,利用较多的资源是广丰长果、宽叶长果、粤圆1和早期引进的D154、JRC-212等少数骨干亲本,而近年引进的品种资源相对较少,由此导致现有黄麻品种遗传基础狭窄。在以后的育种工作中需加强黄麻种质资源的挖掘和引进,以提高黄麻品种的遗传多样性。     

普通野生稻和亚洲栽培稻核基因组的RFLP分析

 本研究通过对来自亚洲10个国家的122份普通野生稻（O.rufipogon Griff.，简称普野，下同）和76份亚洲栽培稻（O.sativa L.）的核DNA RFLP分析，探讨了中国普野与南亚、东南亚普野，普野与栽培稻以及籼粳之间的遗传分化关系。结果表明，籼粳分化是栽培稻核DNA遗传分化的主流。在核DNA分化上，中国普野可分为原始普野型，偏籼型和偏粳型；南亚普野只有原始普野型和偏籼型，没有偏粳型；东南亚普野有原始普野型和偏籼型，还可能有偏粳型。中国普野因地理分布不同，其遗传分化表现出多态性，江西东乡和湖南茶陵以及部分云南元江普野既不与籼稻聚在一起，又不与粳稻聚在一起，而独聚一类，其形态上亦比较原始，属于原始祖先型。广东、广西普野则表现为偏籼或偏粳。根据中国、南亚、东南亚普野的遗传分化关系，再次论证了中国和南亚（以印度为中心）是栽培稻起源演化的两个原始中心，并提出了籼粳演化应该是多途径的。     

中国常规水稻品种的更替趋势和核心骨干亲本研究

【目的】明确新中国成立以来中国常规水稻品种的更替趋势和核心骨干亲本。【方法】追踪、分析中国育成并推广的3 656份常规水稻品种的种植面积和血缘。【结果】新中国建立60年来,中国常规水稻品种经历了矮化育种,出现了8次新品种更新换代,其中,1953-1977年发生了3次,1978-2010年发生了5次。对中国常规新品种育成和产量提高作出重大贡献的核心骨干亲本35个,其中,籼稻19个,粳稻16个。研究同时发现,虽然中国水稻的单产和总产保持了较快增长,但是近30年来种质资源的创新和利用速度逐步减缓,高增产品种推广面积和比例逐渐下降。【结论】60年来中国育成和推广的4 000余份优良常规水稻品种及其8次品种更新换代,是提高中国常规水稻单产和总产的主因。加强优异种质的发掘、引进和创新,克服资源瓶颈是水稻育种目前面临的挑战。     

Genetic Diversity Based on AIIozyme Alleles of Chinese Cultivated Rice

Genetic diversity was analyzed with 6 632 core rice cultivars selected from 60 282 Chinese rice accessions on the basis of 12 allozyme loci, Pgil, Pgi2, Amp1, Amp2, Amp3, Amp4, Sdhl, Adhl, Estl, Est2, Est5 and Est9, by starch gel electrophoresis. Among the materials examined, 52 alleles at 12 polymorphic loci were identified, which occupied 96.3% of 54 alleles found in cultivated germplasm of O. sativa L. The number of alleles per locus ranged from 2 to 7 with an average of 4.33. The gene diversity （He） each locus varied considerably from 0.017 for Amp4 to 0.583 for Est2 with an average gene diversity （Ht） 0.271, mid Shannon-Wiener index from 0.055 to 0.946 with an average of 0.468. The degree of polymorphism （DP） was in a range from 0.9 to 46.9% with an average of 21.4%. It was found that the genetic diversity in japonica （Keng） subspecies was lower in terms of allele＇s number, Ht and S-W index, being 91.8, 66.2 and 75.7% of indica （Hsien） one, respectively. Significant genetic differentiation between indica and japonica rice has been appeared in the loci Pgil, Amp2, Pgi2, and Est2, with higher average coefficient of genetic differentiation （Gst） 0.635, 0.626, 0.322 and 0.282, respectively. Except less allele number per locus （3.33） for modern cultivars, being 76.9% of landraces, the Ht and S-W index showed in similar between the modem cultivars and the landraces detected. In terms of allozyme, the rice cultivars in the Southwest Plateau and Central China have richer genetic diversity. The present study reveals again that Chinese cultivated rice germplasm has rich genetic diversity, showed by the allozyme allele variation.     

香稻品种的遗传多样性研究

 【目的】研究香稻品种的遗传多样性。【方法】利用分布于12条水稻染色体上的60个SSR引物和22个水稻功能基因标记检测了32个香稻品种的遗传多样性。【结果】60对SSR引物共检测出188个等位基因,其中有效等位基因数126个。每对引物等位基因数在2～6之间,平均为3.13个。多态性信息含量（PIC）变幅为0.116～0.744,平均为0.467±0.175。32个品种间的遗传相似系数在0.51～0.96之间,平均为0.697。聚类分析将32个香稻品种在遗传相似系数0.58处分为籼、粳两类,分类结果与品种系谱分析比较吻合。【结论】SSR分子标记在香稻品种遗传多样性分析和育种应用方面具有重要价值。功能基因标记检测表明,部分功能基因在所研究材料中不存在等位变异。而存在等位变异的功能基因标记则表明不同产地来源、不同生态类型的香稻品种具有不同的等位基因。抗稻瘟病基因标记检测出宜香B、香恢1号和丝苗香3个品种同时含有两个抗稻瘟病等位基因,为香稻抗性育种提供了材料基础。