马来西亚普通野生稻增产QTL的分子标记辅助选择及其育种效果

位于马来西亚普通野生稻（Oryza rufipogon）第1和第2染色体上的两个主效增产QTL（yld1.1和yld2.1）分别具有18%和17%的增产效果。为探明野生稻增产QTL对杂交水稻产量性状改良的效果,以超级杂交稻亲本9311为受体和轮回亲本,马来西亚普通野生稻为增产QTL供体进行杂交和连续回交,并利用与这两个增产QTL紧密连锁的4个SSR分子标记对回交群体进行分子鉴定和辅助选择。产量比较试验结果显示, 育成的携带野生稻增产QTL的9311改良系比受体9311增产,主要表现为有效穗数和每穗总粒数显著增加;携带野生稻增产QTL的稳定株系所配杂交组合也比对照显著增产。研究表明野生稻增产QTL yld1.1和QTL yld2.1导入栽培水稻品种的遗传背景后能显著提高产量潜力,可作为超级杂交稻育种重要资源。     

野生稻高产QTL的分子标记辅助育种进展

1995年中国国家杂交水稻工程技术研究中心与美国康奈尔大学合作,在马来西亚普通野生稻中鉴定出两个主效高产QTLyld1.1和yld2.1.随后将野生稻高产QTL导入优良晚稻恢复系测64-7及中稻恢复系9311和明恢63中,采用分子标记辅助选择与田间选择相结合,育成了Q611等携带野生稻高产QTL yld1.1和yld2.1的新恢复系.经测交鉴定,Q611所配组合表现出强大的产量优势,说明野生稻高产QTL具有显著的增产效应和重要的育种价值,同时也表明采用分子标记辅助选择方法对数量性状进行遗传改良同样具有明显的效果.     

导入野生稻增产QTL育成优质高产杂交稻新组合Y两优7号

国家杂交水稻工程技术研究中心以超级稻亲本9311为受体和轮回亲本,与马来西亚普通野生稻杂交和连续回交,利用分子标记辅助选择,育成了携带野生稻增产QTL yld1.1和yld2.1的新亲本R163,与自选广适性光温敏不育系Y58S配组,育成两系杂交中稻新组合Y两优7号.该组合株叶形态优良,丰产性好,米质优良,抗逆性强,适应性广,2008年3月通过湖南省农作物品种审定,同年被湖南省认定为超级稻品种.报道了Y两优7号的选育过程、特征特性及其高产栽培与制种技术要点.     

野生稻增产QTL导入超级杂交中稻父本9311的增产效果

在通过分子标记辅助选择获得的（9311／野生稻∥9311）BC4F3群体中选择分别携带纯合野生稻增产QTL yldl．1和yla2．1及同时携带yldl．1和yla2．1且农艺性状优良的单株各5株与培矮64S测交配制15个杂交中稻组合，以两优培九为对照，研究野生稻增产QTL的增产效果。结果表明：15个携带野生稻增产QTL组合的理论产量均高于对照，平均增产16．41％；有14个组合的实测产量高于对照，增产组合比例为93．3％，平均增产7．14％。从产量结构看，野生稻增产QTL主要是通过有效穗数的增加和结实率、千粒重的提高实现增产。说明野生稻增产QTL在改良9311的杂种中得到表达，具有显著的增产效果和重要的育种价值。     

野生稻高产基因及其分子标记辅助育种研究

传统遗传育种方法在挖掘和利用水稻栽培品种的遗传资源方面日趋饱和,进一步提高杂交水稻产量潜力必须考虑利用水稻野生近缘种的有利基因库.随着分子生物学技术的发展,分子标记辅助选择在定向导入远缘有利基因方面的研究日益活跃.介绍了马来西亚普通野生稻的2个高产QTLs(即yld1.1和yld2.1)的发现及其分子标记辅助育种的进展,并展望了这一领域的研究前景.     

基于水稻产量相关QTL位点标记的杂种优势预测研究

利用与水稻产量性状相关的QTL位点标记分析了15个杂交水稻亲本间(4个不育系和11个恢复系)的遗传差异,结合15个亲本所配组合(44个)的F1表现,研究了基于QTL位点的分子标记遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明分子标记遗传距离与产量性状杂种优势呈显著正相关(r=0.31*),而与其它主要产量构成因子的优势相关不显著。为分子标记预测杂交水稻杂种优势研究奠定了基础。     

利用分子标记辅助选择技术改良三系不育系荃9311A稻瘟病抗性的研究

为了提高三系不育系荃9311A的稻瘟病抗性,以含广谱稻瘟病抗性基因Pigm的水稻品种9311为供体,保持系荃9311B为受体和轮回亲本,通过分子标记辅助选择技术筛选抗性基因、剔除恢复基因和遗传背景筛选,在稻瘟病病区进行抗性鉴定,人工接种鉴定以及田间农艺性状考查,于BC2F2代获得有Pigm基因并剔除了恢复基因的改良株系...     

两个水稻抗褐飞虱隐性基因的遗传分析与初步定位

选用抗褐飞虱的海南普通野生稻渗入系WB01与感虫品种9311杂交,构建F2群体。采用141个具有多态性的SSR标记对303个F2:3株系进行分析,并应用MapMaker/EXP3.0和Windows QTL Cartographer2.0对水稻抗褐飞虱的数量性状基因座进行检测和遗传效应分析。共检测到2个抗性QTL,分别位于第4和第8染色体上,LOD值分别为2.92和3.15,贡献率分别为11.3%和14.9%。     

水稻抽穗扬花期耐热QTL(qHTH5)定位及其遗传效应分析

对元江普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)(简称元江普野)荷花塘3号为供体、籼稻(O.sativassp.indica)恢复系蜀恢527为轮回亲本构建的种间近等基因系群体进行数量性状位点(QTL)分析,在近等基因导入系YJ10-03-01中鉴定了一个抽穗扬花期耐热QTL。利用均匀分布在水稻12条染色体上的360个SSR标记检测近等基因系YJ10-03-01和籼稻恢复系蜀恢527,共获得9个多态性标记。单标记分析表明第5染色体短臂上的多态性标记与抽穗扬花期耐热性极显著相关。进一步在人工气候室模拟高温条件下处理YJ10-03-01与蜀恢527杂交得到F2分离群体(1027个单株)并进行SSR标记分析,以水稻结实率为耐热指标,利用复合区间作图方法在第5染色体短臂上检测到一个抽穗扬花期耐热性QTL,暂命名为qHTH5。该QTL在F2及F3世代分别解释8.6%和19.4%的表型变异。在F3世代,继续利用目标区间标记RM7320和RM7444之间的SSR标记鉴定纯合重组体,利用置换作图法将QTL定位在约304.2kb之内(RM592-RM17921)。     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记

大豆细胞质雄性不育系的获得,为大豆杂种优势利用奠定了基础.在确认RN型大豆细胞质雄性不育系属单基因配子体不育,恢复性是由显性单基因控制的遗传模式的基础上,开展恢复基因的分子标记研究,旨在找到与恢复基因紧密连锁的分子标记,为进一步克隆恢复基因及恢复系的分子标记辅助育种奠定基础.研究选用412对SSR引物,利用RN型不育系YA与恢复系167杂交的F2分离群体,获得了与恢复基因连锁的两个标记Satt414和Satt596,遗传距离分别为16.4和14.6 cM.为了找到更近的分子标记,分析了Satt414和Satt596附近的所有SSR引物,并利用两个遗传差异较大的亲本重新构建了分离群体,从而获得了与恢复基因连锁比较紧密的标记Satt547,遗传距离为7.56 cM.根据Cregan等构建的大豆分子遗传连锁图,将恢复基因定位于J连锁群上.     

不同环境下稻米品质性状QTL的检测及稳定性分析

【目的】挖掘新的稻米品质性状QTL并利用分子育种技术改良稻米品质。【方法】利用构建的一套以籼稻香型恢复系昌恢121为背景亲本，以优质粳稻越光为供体亲本的染色体片段代换系（CSSLs）为材料，在4个环境下对稻米品质性状进行QTL检测及稳定性分析。【结果】在4个环境下共检测到44个QTL，其中6个QTL能在多个环境下被检测到；第2、3、5、6和10染色体上存在多效QTL簇，对稻米品质性状具有明显的调控作用；第1、6和12染色体上7个QTL能在不同环境下稳定表达。【结论】第1染色体RM3143−RM1117区间qPGWC1和第12染色体RM3331−RM5479区间qPaT12是两个新的稳定表达QTL。     

不同环境下稻米品质性状QTL的检测及稳定性分析

【目的】挖掘新的稻米品质性状QTL并利用分子育种技术改良稻米品质。【方法】利用构建的一套以籼稻香型恢复系昌恢121为背景亲本,以优质粳稻越光为供体亲本的染色体片段代换系（CSSLs）为材料,在4个环境下对稻米品质性状进行QTL检测及稳定性分析。【结果】在4个环境下共检测到44个QTL,其中6个QTL能在多个环境下被检测到;第2、3、5、6和10染色体上存在多效QTL簇,对稻米品质性状具有明显的调控作用;第1、6和12染色体上7个QTL能在不同环境下稳定表达。【结论】第1染色体RM3143-RM1117区间qPGWC1和第12染色体RM3331-RM5479区间qPaT12是两个新的稳定表达QTL。     

利用染色体片段置换系群体定位和分析水稻粒重和粒型QTL

[目的]挖掘水稻粒重和粒型相关性状QTL,对于解析水稻籽粒遗传机理具有重要作用.[方法]本研究以籼稻9311为受体、粳稻日本晴为供体构建的染色体片段置换系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSLs)群体为材料,在4个环境下对控制稻谷与糙米的粒重和粒型QTL进行了定位分析.[...     

Recent Advances in Development of Herbicide Resistant Transgenic Hybrid Rice in China

In addition to weed control in direct seeding field of hybrid rice, herbicide resistance genes were used by Chinese scientists to increase and identify the purity of hybrid seeds, and to realize the mechanization of hybrid seed production. The elite restorer lines, such as Minghui 63, R752, T461, R402, D68 and E32 were transformed directly with herbicide resistance genes, in which D68 and E32 are restorer lines of two-line system and the others are of three-line system. Because almost all of important restorer lines are indica varieties and are recalcitrant in transformation, many herbicide resistant near-isogenic restorer lines were developed by sexual hybridization of indica and japonica varieties and backcross with indica restorer lines later, such as Ce 64, Minghui 63, Teqing, Milyang 46, R402 and 9311, in which 9311 is a restorer line of two-line system. The elite photoperiod-sensitive/thermo-sensitive genic male sterile lines, such as Pei'ai 64S, P88S, 4008S and 7001S, were transformed with herbicide resistance genes. A few herbicide resistant male sterile lines were developed through sexual hybridization and subsequently systemic selection, such as Bar1259S, Bar2172S, 05Z221A and 05Z227A. With the employment of herbicide resistant male sterile lines or herbicide resistant restorer lines, a few herbicide resistant hybrid rice combinations were developed, such as Xiang 125S/Bar 68-1 and Pei'ai 64S/Bar 9311. Based on herbicide resistance, the research was marching on to investigate the parental lines of hybrid rice with insect resistance, drought tolerance, etc.     

普通野生稻苗期耐冷性QTL的鉴定与分子定位

 以两份普通野生稻核心种质资源DP15和DP30为供体、9311为受体构建染色体片段代换系鉴定苗期耐冷性QTL;利用苗期耐冷性最强的1个代换系构建QTL作图群体,用SSR标记对其主效QTL进行定位。研究结果表明,两个抗源DP15和DP30所含的苗期耐冷性QTL的数量、位点及耐冷性效应均存在明显的差异。在基本上覆盖两个亲本全基因组的230份BC4F2代换系中共发现19个苗期耐冷性QTL,分布在水稻12条染色体上,第3和第8染色体上有比较密集的苗期耐冷性QTL分布。这19个分布于全基因组的苗期耐冷性QTL被分别分离到不同的野生稻染色体片段代换系里,效应最小的微效QTL位点所在的代换系在苗期耐冷性鉴定中的活苗率仅为8%,而效应最大的主效QTL位点所在代换系的活苗率达到74%。这个主效QTL qSCT 3 1被定位在第3染色体着丝点附近长臂上的RM15031―RM3400区间,距离最近的标记RM15040、RM1164的遗传距离为1.8 cM。     

Field evaluation of upland rice lines selected for QTLs controlling root traits

A marker-assisted back-cross (MABC) programme was used to introgress four root quantitative trait loci (QTLs) from the tropical japonica rice variety Azucena into the Indian upland rice variety, Kalinga III. Previously we tested the products for root traits and reported that the introgressed QTL9 (on chromosome 9) significantly increased root length in the new genetic background. Here we describe field testing for agronomic traits in near-isogenic lines (NILs) that differ for introgressed QTLs. Four NILs were selected and characterised in replicated field experiments in eastern and western India over 3 years. They were tested by upland farmers in a target population of environments (TPE) in three states of eastern India, over 2 years. NILs out-performed Kalinga III for grain and straw yield and there was interaction between the genotypes and the environment (G × E). No effect was found for the root QTL9 on grain or straw yield, however, the presence of several introgressions significantly improved both traits. Some of this effect was due to introgression of Azucena alleles at non-target regions. Overall, the Azucena introgressions increased straw yield more than grain yield. While it has yet to be demonstrated whether this effect is due to improved root systems, this finding fits with the assumption that introgressed genes are involved in partitioning of biomass to the roots and stems, rather than to the grain. The NILs could replace Kalinga III for cultivation in medium upland environments in eastern India.     

利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应

利用特青/Lemont组合的回交群体,证实了特青第7染色体上存在抗纹枯病QTL qSB7Tq。以Lemont为轮回亲本,通过分子标记辅助连续回交结合性状鉴定,构建了qSB7Tq与另外两个抗水稻纹枯病QTL qSB9Tq（位于特青第9染色体）和qSB11Le（位于Lemont第11染色体）的一套近等基因系,对各抗性QTL的单个效应及其聚合效应进行了研究。3个抗性QTL单独存在或在聚合状态下均能显著提高水稻品种对纹枯病的抗性水平。但是,不同抗性QTL之间可能普遍存在一定的负向互作关系。讨论了一致的遗传背景对QTL研究的重要性,以及不同QTL的聚合效应及互作关系对育种实践的意义。