海南普通野生稻籼粳分化的SSR分析

利用可区分籼粳亚种的22对SSR特异引物对海南普通野生稻的8个自然居群的51份材料进行了SSR分析.这些引物在海南普通野生稻中能扩增出籼稻带型、粳稻带型及不同居群海南普通野生稻特有的带型.研究结果表明,海南普通野生稻具有一定的籼粳分化,其中偏粳型多于偏籼型.研究结果为进一步明确海南普通野生稻在中国栽培稻起源演化上的地位提供分子生物学证据,对海南普通野生稻资源的发掘利用具有一定的参考价值.     

(禾鲁)稻分类地位的SSR证据

(禾鲁)稻是发现于我国江苏连云港地区(北纬34°33′～34°46′)具有杂草生长习性的一类稻种资源.本研究采用3 0对水稻SSR引物,比较(禾鲁)稻与2 2份近缘野生种、21份亚洲栽培稻种质间的遗传差异.结果表明,稽稻有14对SSR引物的带型与源于安徽省的4份塘稻材料相同,存在10个与粳稻和野生稻共同的SSR位点等位基因,并携带2个籼稻特征标记位点等位基因和1个普通野生稻特征位点(RM25)等位基因.在RM82位点上,发现1个稽稻、塘稻、深水稻和普通野生稻材料所共有的等位基因.聚类分析和主成分分析则显示稽稻与安徽塘稻遗传距离最近,与太湖栽培粳稻明显不同.认为稽稻是保留较多普通野生稻等位基因的较原始亚洲栽培稻种粳稻类型.     

稻分类地位的SSR证据

(禾鲁)稻是发现于我国江苏连云港地区(北纬34°33′～34°46′)具有杂草生长习性的一类稻种资源.本研究采用3 0对水稻SSR引物,比较(禾鲁)稻与2 2份近缘野生种、21份亚洲栽培稻种质间的遗传差异.结果表明,稽稻有14对SSR引物的带型与源于安徽省的4份塘稻材料相同,存在10个与粳稻和野生稻共同的SSR位点等位基因,并携带2个籼稻特征标记位点等位基因和1个普通野生稻特征位点(RM25)等位基因.在RM82位点上,发现1个稽稻、塘稻、深水稻和普通野生稻材料所共有的等位基因.聚类分析和主成分分析则显示稽稻与安徽塘稻遗传距离最近,与太湖栽培粳稻明显不同.认为稽稻是保留较多普通野生稻等位基因的较原始亚洲栽培稻种粳稻类型.     

水稻籼型、粳型特异性分子标记的研究和应用

利用SRAP,TRAP,SSR,ISSR标记系统对水稻典型籼粳型进行了比较研究,共检测到86条特异性标记带可用于区分典型籼粳稻,其中SSR有13条,ISSR有18条,SRAP有25条,TRAP有30条.4种分子标记都检测到爪哇稻有丰富的籼型和粳型特异性标记,表明爪哇稻籼粳是介于籼型、粳型之间的中间类型.野生稻材料在不同标记中部分材料在偏籼,偏粳上存在差异,但在结合4种分子标记的籼粳特异性带对比中,所有野生稻材料粳型特异带较多,表明普通野生稻是籼粳分化不太彻底的原始性,但已经有了偏粳的趋势.实验结果证实四种分子标记系统都可以较好的应用于籼粳特异性分子标记分析,而SRAP和TRAP标记有更大的应用潜力.     

杂草稻、栽培稻及野生稻的遗传多样性比较

用30对SSR引物比较来自不同省区的12份杂草稻、34份栽培稻及36份普通野生稻的遗传多样性,共检测出121个等位变异,每个SSR位点的等位变异数在2～6之间,平均为4.033个。杂草稻、栽培稻和野生稻的遗传多样性指数分别为0.288 2、0.351 5和0.489 9,每个位点在杂草稻、栽培稻、野生稻中的等位基因数平均值分别为2.10、2.27、3.53,说明野生稻的遗传多样性最大。杂草稻与栽培稻之间的遗传距离(0.049 4)明显小于其与普通野生稻间的遗传距离(0.583 8),表明杂草稻与栽培稻亲缘关系较近,而与野生稻的亲缘关系较远,即杂草稻很可能起源于栽培稻的返祖退化。     

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。     

中粳水稻品种资源的遗传多样性Ⅱ.黄淮稻区近期育成品种的SSR多样性比较

采用42个SSR标记,分析了136份中国黄淮稻区近期育成的中粳水稻品种(系)的遗传差异,发现有33个标记具有多态性,多态性位点共检测到106个等位基因,每个位点2.0~7.0个,平均3.2个。供试品种的基因多样性指数(He)平均值为0.249,变幅为0.171~0.426,遗传多样性较低。供试品种(系)籼粳分化程度(TDj)值的分布范围为0.629~0.945,籼粳分化比较彻底,粳稻基因成份高。UPGMA聚类结果表明,利用SSR分子标记可将供试136个粳稻品种(系)与对照籼稻品种分开,粳稻群在遗传距离为0.43处分为2个类群,并可进一步分为多个亚群,聚类结果一定程度上反映了品种(系)间的亲缘关系。     

利用程氏指数和SSR标记分析水稻籼粳性

用程氏指数法从稃毛、酚反应、第1穗节与第2穗节间的长度、抽穗时壳色、叶毛和粒形6方面对90份水稻材料的籼粳属性进行分析。以冈46为对照,将供试材料分为籼、偏籼、粳、偏粳4类。用分布于12条水稻染色体上的30对SSR引物对90份水稻材料进行遗传多样性分析,结果共检测出101个等位位点,平均每个引物检测到3.37个等位基因,其中籼稻特异位点17个,占16.04%,粳稻特异位点11个,占10.37%,说明籼稻的遗传多样性大于粳稻。聚类结果表明,SSR标记能较好地将粳稻与籼稻分类。     

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。     

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。     

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.     

中国不同省份籼稻地方品种的指纹图谱分析

【目的】通过对中国不同省份籼稻地方品种的SSR标记多样性分析,为中国籼稻地方品种的指纹图谱构建及其有效保护和利用提供理论依据。【方法】利用78对SSR引物,对中国14个省280份籼稻地方品种进行指纹图谱检测,分析不同省份籼稻地方品种间SSR标记遗传多样性差异、等位基因组成及其出现频率等。【结果】共检测到330个等位基因,每对引物等位基因数为2—12个,平均等位基因数为4.141个。RM336、RM334、RM264、RM297、RM204、RM248、RM444的等位基因数和有效等位基因数较多,分别在6和3以上,且遗传多样性指数较高,在1.4以上。78对SSR引物各等位基因的出现频率变异在0.18%—99.56%,RM338的A等位基因出现频率最高,RM131的E等位基因和RM276的F等位基因出现频率最低。RM338、RM308、RM484、RM29等44对SSR引物的某个等位基因在单个或多个省份籼稻地方品种中出现频率为100%。RM336、RM334、RM264、RM204、RM297、RM248、RM263、RM276、RM444、RM21、RM246和RM258等12对引物在多数省份中均表现为较高的遗传多样性。【结论】上述12对SSR引物适用于中国籼稻地方品种的指纹图谱构建。     

中国不同地理来源旱稻地方品种的遗传相似性研究

【目的】通过对中国旱稻地方品种的遗传多样性检测,分析不同地理来源旱稻地方品种的遗传相似性和遗传差异,为旱稻地方品种在水稻遗传育种中的有效利用提供理论依据。【方法】利用39对SSR引物对来自中国17个省份或地区的158份旱稻地方品种以及20份巴西旱稻种质进行SSR标记多态性、遗传相似性和聚类分析。【结果】在中国旱稻地方品种中共检测到等位基因308个,每对引物等位基因数变异在2—21个,平均等位基因数为7.8974个,其中RM72、RM241、RM232和RM412的等位基因数较多,分别为21、17、16和15个。Nei’s基因多样性指数变异在0.0435—0.8989,平均基因多样性指数为0.6153,其中RM232、RM72和RM241的基因多样性指数较高,分别为0.8989、0.8914和0.8883。籼型旱稻地方品种的平均等位基因数和平均基因多样性指数分别为6.4359和0.6227,而粳型旱稻地方品种分别为6.9744和0.5087。籼型旱稻地方品种各省份或地区间遗传一致性变异在0.4007—0.8959,平均为0.7168,而粳型旱稻地方品种各省份或地区间遗传一致性变异在0.5803—0.9581,平均为0.7643。【结论】籼型旱稻地方品种的基因多样性显著高于粳型旱稻地方品种;各省份或地区间粳型旱稻地方品种的遗传一致性高于籼型旱稻地方品种;各省份或地区粳型旱稻地方品种间遗传相似性与地理位置密切相关,而籼型旱稻地方品种间遗传相似性与地理位置未见相关。     

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.     

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。     

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。     

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。     

利用SSR标记揭示中国粳稻地方品种遗传多样性

【目的】通过中国粳稻地方品种的遗传多样性分析,阐明各省份粳稻地方品种的遗传结构及其亲缘关系,为中国粳稻杂交育种的亲本选配提供科学依据。【方法】利用43对SSR多态性标记,对原产于中国17个省（市、自治区）的187份粳稻地方品种进行等位基因多样性、遗传结构和聚类分析。【结果】共检测到等位基因351个,每个位点等位基因变幅为2-21,平均每个位点等位基因数为8.2;基因多样性指数变异范围为0.117-0.908,平均为0.550;多态信息含量（PIC）变异范围为0.114-0.902,平均为0.523。在RM72、RM241、RM219、RM412和RM232等位点所检测到的遗传多样性参数值较大。西南、华南、华中粳稻地方品种的遗传多样性明显高于华北和东北地区;云南省粳稻地方品种遗传多样性最丰富,天津和吉林的粳稻地方品种的遗传多样性相对较低。基于Nei’s遗传距离的系统聚类把供试材料分为8个小类群,南方粳稻地方品种主要聚类于第ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ和ⅴ等5个小类群,北方粳稻地方品种主要聚类于第ⅵ、ⅶ和ⅷ等3个小类群。基于模型的群体结构分析,供试材料被分为11个亚群,有144份材料被分到相应的11个亚群,其余43份材料被分到混合亚群。【结论】南方稻区粳稻地方品种的遗传多样性明显高于北方稻区,其中西南稻区的粳稻地方品种遗传多样性最为丰富,而云南是粳稻地方品种遗传多样性最丰富的省份。北方与南方粳稻地方品种间存在较大的遗传差异,粳稻地方品种间亲缘关系与地域性存在一定的相关性,这种相关性在北方粳稻地方品种中更为突出。RM72、RM241、RM219、RM412和RM232适合应用于粳稻地方品种的遗传多样性检测。     

广西非香地方栽培稻与香稻的遗传多样性比较

利用分布于水稻12条染色体上的16对SSR引物,分析24份广西非香地方栽培稻资源和18份广西种植香稻的SSR等位变异、多态信息含量、基因多样性等。结果表明,在广西非香地方栽培稻资源中,每对引物检测到的等位基因数为2~7个,平均每个位点的等位基因数为4.38个,平均多态信息含量(PIC)和平均基因多样性(Hs)分别为0.53和0.60;而在广西种植香稻资源中,每对引物检测到等位基因数2~9个,平均每个位点的等位基因数为3.44个,平均多态信息含量(PIC)和平均基因多样性(Hs)为0.41和0.47。说明广西非香地方栽培稻资源比香稻资源具有更为丰富的遗传多样性。聚类结果表明,广西非香地方栽培稻和香稻资源各自聚为一类,说明二者存在较大的遗传差异。