利用RFLP标记水稻亲本遗传差异及其杂种优势中的利用

本研究以17个杂交水稻亲本、3个新株型株系和24个光壳稻、爪哇稻品种为DNA样品来源，通过RFLP（限制性片段长度多态性，Restriction Fragment Length Polymorphism,简称RFLP）标记技术，研究光壳稻和爪哇稻及其与温带粳稻之间的关系，探索RFLP标记水稻亲本遗传差异在杂交稻育种中利用的可能性。研究结果表明：42个探针共产生69个不同的限制性片段，其中20个（占47.6%）探针显示47个（占68.1%）多态性片段，至少在2个基因型间存在差异。每个具有多态性片段分别以1和0记录存在与否。由RFLP数据计算的Nei‘s遗传距离，创建聚类树状图。聚类分析结果表明，灿稻和粳稻容易被分开，温带粳稻又容易与光壳稻、爪哇稻分开，但光壳稻和爪哇稻混合聚在一起，光壳稻与温带粳稻之间的遗传距离要比爪哇稻与温带粳稻之间的遗传距离大。根据聚类图发现温带粳稻亚群内杂种优势较弱，亚群间即生态群间的杂种优势较强，群间即灿、粳亚种间杂种优势更强。利用光壳稻、爪哇稻选育不同生态群方向的恢复系和不育系，已配组育成了强优势的杂交稻组合。     

利用RAPD标记水稻亲本遗传差异及其在杂种优势中的利用

以１７个杂交水稻亲本、３个新株型株系和２４个光壳稻、爪哇稻品种为ＤＮＡ样品来源,通过随机引物ＰＣＲ扩增基因组ＤＮＡ的多态性,探索ＲＡＰＤ标记水稻亲本遗传差异在杂交稻育种中利用的可能性。研究结果表明,２２个１２碱基随机引物共扩增产物９８个,其中１７个引物可产生多态性产物,所扩增产物的４７．９％ 至少在两个基因型间存在差异。每个ＰＣＲ扩增产物分别以１和０记录存在与否。由ＲＡＰＤ数据计算的Ｎｅｉ＇ｓ遗传距离创建聚类树状图。聚类分析结果表明,籼稻和粳稻容易被分开,普通粳稻又容易与光壳稻、爪哇稻分开,但光壳稻和爪哇稻混合聚在一起。根据聚类图发现普通粳稻亚群内杂种优势较弱,亚群间即生态群间的杂种优势较强,群间即籼、粳亚种间杂种优势更强。利用光壳稻、爪哇稻选育不同生态群方向的恢复系和不育系,已配组育成超强优势的杂交稻组合。     

RAPD分子标记水稻遗传距离及其与杂种优势的关系

用 12个水稻亲本按NCⅡ设计配组 32F1 杂种 ,以汕优 6 3为对照 ,研究播始历期、株高、穗长及产量因素等 8个性状的杂种优势。并以 12个亲本为DNA样品来源 ,通过随机引物PCR扩增基因组DNA的多态性 ,探索利用RAPD标记水稻亲本遗传距离预测杂种优势的可能性。由RAPD数据计算的Nei’s遗传距离创建聚类树状图。聚类分析结果表明 ,籼稻和粳稻容易被分开 ,普通粳稻又容易与光壳稻、爪哇稻分开 ,但光壳稻和爪哇稻混合聚在一起。F1 每穗总粒数的优势最强 ,中亲优势平均为 33.46 % ,竞争优势平均为 2 3.10 %。F1 播始历期、株高、穗长、有效穗 4个性状中亲优势和竞争优势均表现为粳×粳 <粳×偏粳 <粳×籼。每穗总粒数的中亲优势也表现上述趋势 ,而竞争优势则是粳×粳 <粳×籼 <粳×偏粳。全生育期、株高、穗长的中亲优势和竞争优势与遗传距离之间均达极显著相关。每穗总粒数的中亲优势与遗传距离之间达显著相关 ,而竞争优势则达极显著相关。根据聚类图发现普通粳稻亚群内杂种优势较弱 ,亚群间即生态群间的杂种优势较强 ,群间即籼、粳亚种间杂种优势更强。利用光壳稻、爪哇稻选育不同生态群方向的恢复系和不育系 ,配组超强优势的杂交稻组合。     

标记辅助改良热带粳稻利用水稻亚种间杂种优势

培育亚种间杂交水稻品种是开发水稻产量潜力的一个重要研究内容。本研究通过复合杂交结合分子标记辅助选择(MAS)培育出新型的籼稻基因渗入热带粳稻品系。这些基因渗入系表现出良好的农艺性状，经RAPD标记检测，遗传上更相似于热带粳稻，大部分品系具有广亲和特性。进一步用SSR和SSR-RAPD分子标记分析这些籼稻渗入系热带粳稻与3个温敏核雄性不育系间的遗传差异性，利用具有较大的分子标记多态性的组合亲本配制杂交稻种子，鉴定获得了多个具有强杂种优势的组合。结果表明，MAS是亚种问杂交水稻育种中辅助选择杂交亲本、鉴定广亲和位点、育种品系的遗传多样性和遗传距离分析和杂交稻组合选配的有效技术手段。     

籼稻与热带粳稻渗入系间的分子标记差异性和杂种优势分析

利用3个籼稻温敏核雄性不育系与9个热带粳稻基因渗入恢复系组配27个杂交稻组合,对杂种优势和产量构成主要因素与亲本间的SSR和SSR-RAPD分子遗传距离的关系进行偏相关分析,筛选强优势杂交稻组合.研究结果表明,在籼稻与热带粳稻渗入系的杂种后代中,多数组合的每穗实粒数、总粒数和穗长呈现正竞争优势;杂种比对照的产量竞争优势主要是依靠每穗结实粒数的增加.在产量构成要素中,每穗实粒数与亲本间的SSR和SSR-RAPD分子遗传距离显著相关,而有效穗数和千粒重与之不显著相关,表明在籼稻与热带粳稻渗入系间的杂交稻组合中可以通过增加亲本间的遗传距离增加杂种的每穗粒数,提高杂种的产量优势.通过分子标记辅助选择获得的 "桂118S×T511"和"T1S×R138" 两个杂交水稻组合示范产量分别比对照特优63增16.3 %和6.7 %,其亲本间的SSR遗传距离分别为0.83和0.71,亲本间分子多态性分别达到51.4 %和42.8 %,表明适当应用分子标记辅助选择有助于选育强优势杂交水稻组合.     

三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系研究

以华中地区大面积应用的4个三系不育系的同型保持系和来自不同生态类型的16个恢复系为材料,根据9个产量及其相关性状进行主成分分析和聚类分析,以欧氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异状况及其与杂种优势的关系。结果表明保持系间遗传差异较小,恢复系间及保持系与恢复系间遗传差异较大。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关,说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。     

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(Ins6rtion/Deletion,InDe1)引物,对12个浙优系列杂交稻及其双亲的籼粳属性进行了InDe1分子标记鉴定,根据被检测水稻样品在多个InDe1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1 3个亲本间(1个不育系和12个恢复系)的InDe1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InDe1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F_1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InDe1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F_1、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F_1。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6 3。(3)InDe1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,InDe1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,InDe1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;InDe1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InDe1遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。     

32个两系杂交稻亲本的SSR分析

应用筛选的20对SSR引物对两系杂交稻的24个不育系和8个恢复系进行PCR扩增,获得2对能鉴别籼粳类型的特异引物RM125和RM322.根据遗传距离进行聚类分析,32个材料被分为籼粳两大类群.在籼稻群内,不育系培矮64S单独成为一个分支,7个安农S衍生的不育系与恢复系余红1号聚为一个亚类群,5个籼稻恢复系有3个聚类在一起,另外2个分散在不育系中间;在粳稻群内,不育系HN5S单独成为一个分支,3个粳稻恢复系聚为一类,与粳稻不育系区分开.比较5个籼型恢复系与培矮64S之间的遗传距离,"9311"与培矮64S之间的遗传距离最大,说明两优培九具有较强的杂种优势与两亲本间的遗传距离大小有一定关系.     

中籼杂交稻遗传多样性的RAPD分析

选用20个随机引物对15个在生产和育种上广泛使用的中籼杂交稻亲本进行遗传多样性分析。20个引物共扩增出205条带纹，其中多态性带为165条。不同引物的多态性频率有较大差异，但普遍较高，平均达95．33％。亲本间的遗传距离小，在0．1210－0．3913之间，平均0．2455。15个亲本按UPGMA法可明显地分为不育系（I类）和恢复系（Ⅱ类）两类，其中Ⅱ类又分为两个亚类（Ⅱ－1和Ⅱ－2）。类群内和类群间的遗传距离分析表明，不育系与恢复系内的遗传差异都较小，而且不育系的遗传变异较恢复系小；不育系和恢复系间的遗传距离只有0．2906，而且与恢复系两个亚类间遗传差异不显著，这说明杂交水稻亲本的遗传资源匮乏。亲本间的遗传差异小，这可能是限制当前杂交水稻产量的重要因素。增加亲本遗传多样性和扩大亲本间遗传差异是当前中籼杂交稻育种的重要任务之一。     

杂交稻亲本间成穗率QTL SSR遗传距离与配合力及杂种优势的关系

【目的】探讨应用分子标记预测杂交稻F1茎蘖成穗率的配合力效应及杂种优势的可行性,为杂交稻亲本的茎蘖成穗性状改良及选配提供理论依据。【方法】利用与成穗率QTL连锁的56个SSR标记检测了13个杂交稻亲本(7个不育系和6个恢复系)之间的遗传距离,结合42个F1杂交组合(7×6NCⅡ)的成穗率表现,对亲本间的QTL-SSR遗传距离与杂种F1的配合力效应及杂种优势进行相关分析。【结果】13个亲本间的QTL-SSR遗传距离为0.15～0.53,平均为0.33;以相似系数0.65为标准可将13个亲本划分为2大类群。亲本间QTL-SSR遗传距离与F1双亲一般配合力之和呈极显著正相关(r=0.614),而与F1特殊配合力相关不显著(r=0.033);亲本间QTL-SSR遗传距离与F1中亲优势、超低亲优势分别呈极显著负相关(r=-0.523)和显著负相关(r=-0.373)。【结论】在一定范围内,杂交稻亲本间QTL-SSR遗传距离的大小可以反映F1成穗率性状的双亲一般配合力总效应,并能预测F1的杂种优势。     

超高产亚亚种杂交中粳组合选育方法的探讨

以利用粳爪（或光）交亚亚种杂种优势为出发点,探讨长江中下游和沿淮生态区一季中粳杂交稻组合及其亲本的选育方法。确定以提高千粒重为突破口,选育产量结构为 ２７７．５ 万穗／ｈｍ ２×２００ 粒／穗×８０％ 结实率×２８ｇ 千粒重的组合模式。利用光壳稻和爪哇稻,育成理论产量超过 １４０ｔ／ｈｍ ２ 的 Ｎ４２２ Ｓ／ Ｈ Ｐ１２１、 Ｎ４２２ Ｓ／ Ｚ Ｙ８１７８、 Ｈ Ｐ１２１ Ｓ／ Ｚ Ｙ８２８６ 等一批符合目标的超高产杂交中粳组合,并有效地解决杂交稻因亲缘关系扩大而存在的生育期、株高、结实率、饱满度以及株型等问题。     

两系杂交稻亲本籼粳程度与配合力及杂种优势的关系

为了提高两系杂交稻亚种间杂种优势利用的预见性，以籼粳程度不同的4个两用核不育系和11个优良父本品系为材料，研究和分析了亲本灿粳程度与配合力效应及杂种优势的关系。结果发现，亲本籼粳程度与杂种超亲优势和特殊配合力效应三者之间两两相关显著，而亲本籼粳程度、杂种超亲优势与双亲一般配合力总效应相关不显著。     

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。     

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.     

华北两系杂交粳稻优势生态型初步研究

以４个光（温）敏核不育系培矮６４ｓ、Ｎ４２２ｓ、１０８ｓ、ＬＳ２ｓ分别与１２个生态型材料配组,对Ｆ１进行产量及产量构成因素的分析,结果发现,培矮６４ｓ与爪哇稻、华北育成粳、韩国地方粳、韩国育成粳、南方育成粳、东北育成粳、东北地方粳等为强优势配对模式;南方地方籼、华北地方粳、韩国地方粳、新株型灿稻等是１０８ｓ的优势生态型;ＬＳ２ｓｚ与爪哇稻、华北地方粳、华北育成粳等配组优势较强。探讨了水稻优势生态型的筛选问题和这４个不育系及这１２个不同生态型材料在北方两系杂交粳稻中的应用。认为培矮６４ｓ、Ｎ４２２ｓ、１０８ｓ这３个不育系具有较好的广亲和性和配合力,在华北两系杂交粳稻育种中有一定的利用价值;ＬＳ２ｓ不具备广亲和性,配合力也较差,在育种中可间接利用其大粒的优势。华北粳是４个不育系的优势生态型,因此在水稻优势生态型的研     

滇型杂交稻亲本籼粳分化与杂种优势关系的初步研究

 以滇型杂交稻不育系 10个、相应的保持系 10个和恢复系 38个 ,以及由上述不育系和恢复系组配的 4 0个杂交种为试材 ,研究了亲本材料的RAPD籼粳分化程度与杂种优势的关系。结果表明 ,亲本籼粳差异与产量杂种优势存在抛物线的关系。利用籼粳分化存在一定差异的亲本杂交 ,易得到正向优势组合 ,平均杂种优势较强 ;但并非双亲籼粳分化差异越大越好 ,双亲差异过大则不易获得正向优势组合 ,使杂种优势减弱 ,甚至为负。双亲籼稻成分差值以 12 %～ 16 %为宜