从南庄桥遗址的稻硅酸体看早期水稻的系统演变

植物硅酸体分析是研究作物起源进化的一种有效方法.为了了解新石器时代栽培作物的种类以及栽培稻系统的历史变迁,我们从浙江省南庄桥遗址5～12层中采集了16份土样和8份陶片及红烧土进行了植物硅酸体分析.结果从14份土样和6份陶片中发现了稻的硅酸体,分别属于马家浜文化(B.C. 4500～B.C. 3800)和良渚文化(B.C. 3500～B.C. 2000),说明这个遗址及其周围从距今6000年左右起就已经栽培水稻了.对发现的稻硅酸体进行形状解析结果显示,伴随历史的发展稻硅酸体的长、宽、厚增大,形状系数b/a 减小;在4个形状特性的分布上看到同样的趋势,表明从马家浜文化到良渚文化稻的硅酸体有一个向大尺寸、尖长型方向变化的过程.根据稻硅酸体形状解析结果,我们认为遗址早期的栽培稻可能是一些正在分化的多样性的群体,随着历史的向前发展,走上大量栽培粳稻的道路.     

太湖地区水稻地方品种籼粳分类方法的比较

取太湖地区水稻地方品种99份(籼稻49份,粳稻50份)。比较分析了由品种的酚反应、氯酸钾抗性和稃毛长综合计算的判别值Z1;由硅酸体形态计算的Z2;根据叶绿体DNA电泳谱带判别栽培稻亚种类型的效果。结果表明:用叶绿体DNA判别栽培稻亚种类型的准确率最高,达95%;根据特性分类系数(Z1)划分籼粳类型的准确率次之,达86%;根据硅酸体形态分类系数(Z2)的判别准确率最低,为73%。     

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     

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例.(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.     

我国科学家揭示水稻生殖隔离机理

<正>记者从华中农大作物遗传改良国家重点实验室获悉,由中国科学院院士张启发教授率领的课题组最新研究成果揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的机理。亚洲栽培稻分为籼稻和粳稻两个亚种,籼粳亚种间的杂种优势要远大于籼粳亚种内的优势。     

栽培稻种间杂种营养优势研究

为了研究利用栽培稻种间杂种优势,用13个亚洲栽培稻品种(9个籼稻,4个粳稻)和13个非洲栽培稻品种形成7个处理:I,籼稻亲本9个品种;Ⅱ,粳稻亲本4个品种;Ⅲ,非洲栽培稻亲本13个品种;Ⅳ,籼稻/非洲栽培稻杂种95个组合;V,粳稻/非洲栽培稻41个组合;Ⅵ,籼/粳亚种间杂种39个组合;Ⅶ,非洲栽培稻/非洲栽培稻品种间杂种11个组合;于2000年早稻在海南三亚对分蘖期、抽穗期单株干重及单株茎蘖数进行研究表明,籼稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分蘖期单株干重及单株茎蘖数上有显著的超亲优势,也有强于籼粳亚种间杂种的竞争优势,粳稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分集期及抽穗期单株干重上都有显著的超亲优势,但与籼粳亚种间杂交种相比,竞争优势不明显.同时发现,非洲栽培稻品种间杂交种也有很强的超亲优势.这些结果表明,籼稻与非洲栽培稻杂交种可比籼粳亚种间杂交种显著提高分集期的单株干重及单株茎蘖数,而粳稻与非洲栽培稻种间杂交则是除籼粳杂交外的另一条增加生物产量的重要途径.     

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。     

草鞋山遗址各文化层植物蛋白石的试分析

植物蛋白石分析法有可从农学角度对考古学进行研究的优点，因而在进行稻作起源和农业考古研究时是受推崇的手段之一。本研究应用该分析法对苏州吴县草鞋山遗址各文化层的禾本科植物的蛋白石进行了定量和定性分析，结果发现从新石器时代至今，该遗址区一带一直进行着稻的栽培，且所种植的稻的亚种型为粳型。     

马家浜文化罗家角时期的交往网络和信息传递

罗家角遗址是马家浜文化的早期类型，总面积12万平方米，文化层厚2．5－3．5米，自然遗存丰富，兽骨、草灰等有机质含量高，文化层深黑而疏松，变化多端，层与层之间界线不清，有的土色相同而遗物不同，有些土色不同而遗物相同，这就说明罗家角先民在此经历了一个长期而又连续的生活过程．从罗家角下层到崧泽下层碳'年代测定推算，罗家角先民在此繁衍生息了1680多年（1），在这段期间内，与外界的交往是广泛而又频繁的，有直接的，也有间接的，不但有马家浜文化圈内部，也涉及到其它文化领域。拟以器物的类同，由陶豆的引入，栽培水稻的源…     

栽培稻种间杂种营养优势研究

为了研究利用栽培稻种间杂种优势,用13个亚洲栽培稻品种（9个籼稻,4个粳稻）和13个非洲栽培稻品种形成7个处理：I,籼稻亲本9个品种;Ⅱ,粳稻亲本4个品种;Ⅲ,非洲栽培稻亲本13个品种;Ⅳ,籼稻／非洲栽培稻杂种95个组合;Ⅴ,粳稻／非洲栽培稻41个组合;Ⅵ,籼／粳亚种间杂种39个组合;Ⅶ,非洲栽培稻／非洲栽培稻品种间杂种11个组合;于2000年早稻在海南三亚对分蘖期、抽穗期单株干重及单株茎蘖数进行研究表明,籼稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分蘖期单株干重及单株茎蘖数上有显著的超亲优势,也有强于籼粳亚种间杂种的竞争优势,粳稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分蘖期及抽穗期单株干重上都有显著的超亲优势,但与籼粳亚种间杂交种相比,竞争优势不明显。同时发现,非洲栽培稻品种间杂交种也有很强的超亲优势。这些结果表明,籼稻与非洲栽培稻杂交种可比籼粳亚种间杂交种显著提高分蘖期的单株干重及单株茎蘖数,而粳稻与非洲栽培稻种间杂交则是除籼粳杂交外的另一条增加生物产量的重要途径。     

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.     

利用微卫星分子标记法研究水稻亲缘关系

为探明水稻品种的亲缘关系,合理利用水稻品种资源,选用55对微卫星标记引物对23个水稻品种的亲缘关系进行了研究,采用UPGMA构建系统树图进行聚类分析和计算遗传距离.结果表明:引物的扩增产物带型清晰,结果稳定;23个品种分为4种类型,其中籼型8个,粳型6个,偏籼型5个,偏粳型4个;籼型品种之间和粳型品种之间的亲缘关系均较近,偏籼型品种之间和偏粳型品种之间的亲缘关系均较远.为了提高籼稻或粳稻品种和杂交种的优势,应注意采用偏籼或偏粳材料作为亲本之一.     

水稻籼粳交育种策略的优化及育种实践

籼粳交育种是水稻育种取得突破的基本途径,以培育掺粳籼稻为主题,分析了籼粳交育种的多个育种策略,利用典型粳稻和采用三交(回交)方式是优先可取的方法,但存在工作量大的问题。为此,提出了工作量小、能有效缩短育种时间的高效育种策略,即(籼型细胞质雄性不育系/对细胞质雄性不育系具有保持能力的典型粳稻品种F1//具有恢复能力的籼稻品种或恢复系"的育种策略,回顾了籼粳交育种历程及所取得的成效,并对籼粳交育种策略的进一步优化进行展望。     

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RFLP标记水稻亲本遗传差异及其在杂种优势中的利用

本研究以 17个杂交水稻亲本、3个新株型株系和 2 4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 ,RestrictionFragmentLengthPolymorphism ,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 6 9个不同的限制性片段 ,其中 2 0个 (占 47.6 % )探针显示 47个 (占 6 8.1% )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 ,籼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 ,已配组育成了强优势的杂交稻组合     

广西地方稻种资源核心种质的耐盐性鉴定评价

[目的]筛选耐盐性强的优异栽培稻种质资源,为盐碱地的改良提供品种支持,也为耐盐育种、耐盐基因的挖掘提供理论依据.[方法]以419份广西水稻地方品种核心种质为试验材料,进行芽期和苗期的耐盐性鉴定评价,芽期鉴定采用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以相对盐害率为耐盐评级指标;苗期鉴定采用沙培法,用0.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以死叶率作为评级指标,以植株矮化率为参考指标.[结果]广西水稻芽期耐盐性等级为3.77级,芽期耐盐资源主要集中于1级和3级,占参试总数的62.53%;苗期耐盐性等级为7.15级,大部分资源耐盐主要集中于7级和9级,占参试总数的75.89%.在水稻不同类型耐盐性比较中,芽期平均耐盐性籼稻(3.64)高于粳稻(4.28),籼稻变异系数(69.12)大于粳稻(60.28);苗期平均耐盐性籼稻(6.91)高于粳稻(8.03),籼稻变异系数(30.21)大于粳稻(18.43);籼稻苗期鉴定株高矮化率(32.73)和变异系数(50.92)均小于粳稻株高矮化率(37.22)和变异系数(63.62);相关分析结果表明,籼稻(r=0.0667)和粳稻(r=-0.0531)的芽期和苗期耐盐等级均无显著相关(P>0.05).对不同稻作区水稻耐盐性进行比较,广西桂南稻作区水稻的平均耐盐性在芽期(3.48)和苗期(6.97)为4个稻作区中最高.[结论]广西水稻地方品种资源芽期耐盐性强于苗期,籼稻耐盐性强于粳稻,以芽期1级和苗期1、3级进行耐盐种质筛选,获得杨村一号等12份优异耐盐种质资源,可作为耐盐育种的亲本选育及在耐盐基因挖掘中加以利用.     

利用RFP标记进行水稻籼粳杂种偏分离的遗传分析

为了研究水稻籼粳杂种偏分离的遗传基础,用转化红色荧光蛋白(RFP)的7个粳稻株系与籼稻杂交,以整合在不同基因组位点的RFP为可视遗传标记,对F1花粉及F2植株进行遗传分析。根据‘7F5’转基因系的研究结果,在粳稻‘日本晴’和籼稻‘9311’杂交的遗传背景中,水稻基因组chr02:33465170位置附近存在一个花粉偏分离位点。‘9A2’转基因系组配的籼粳杂种产生1∶1(RFP+∶RFP-)比例的花粉,并且其F2植株群体发生偏分离,说明相应RFP位点(chr04:29587748)附近有一个控制F2植株偏分离的连锁位点,该位点的遗传机制与F1的花粉比例无关。RFP标记提高了籼粳杂种花粉及后代植株的研究效率,为探索偏分离遗传机理提供了新的研究手段。     

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。     

云南稻核心种质F_2世代形态多样性鉴定与分类

为解决云南稻作遗传基础狭窄和地方稻种难以利用等问题,以548份云南稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502、粳稻品种杂合系35配制的杂种F2(498份)为材料,按籼粳间、稻作区间进行云南稻核心种质杂种后代形态多样性鉴定与分类研究.结果表明:1) 杂种F2具有丰富的形态多样性,结实率、实粒数、秕粒数、穗颈长等性状都表现出较大的变异,平均多样性指数也较高.2) 籼粳间、稻作区间单一性状变异趋势基本一致,但多样性指数存在一定差异.3) 通过聚类分析,可将供试材料划分成4个性状不同的类群,各类群的形态性状差异明显,有利于育种目标的选择.