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.     

利用近等基因系定位玉米粗缩病抗性QTL及分子标记辅助选择的研究

以1对近等基因系(NILs)构建的分离群体(NT4092/NT411)F1为材料,采用自然发病鉴定方法,以行发病率为表型值,在3种环境下对各株系进行粗缩病抗病性鉴定。应用完备区间作图法(ICIM)对玉米粗缩病抗性QTL进行分析,分离群体(NT4092/NT411)F1在两地三点检测到3个QTL,均位于第8染色体上,LOD值分别为24.03、10.29和17.02,分别解释了41.37%、20.51%和36.04%的表型变异,是能够稳定表达的主效QTL。泰安5月份和济宁5月份环境下检测到的主效QTL均位于phi121和UMC1817标记区间之内,遗传距离为15.47 cM,标记区间物理距离为92Mb;泰安6月份环境下检测到的主效QTL位于M6和M24标记区间之内,遗传距离为0.86 cM,标记区间物理距离为17.9 Kb。通过对4个分离群体辅助选择的可行性分析表明,这些主效QTL与玉米粗缩病抗性间呈极显著相关,其标记在CL313、1145、沈137等系谱来源相同或相近的自交系中可应用于抗玉米粗缩病育种的辅助选择。     

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.     

在构建QPM近等基因系过程中对回交群体的SSR标记选择

优质蛋白玉米(QPM)遗传基础狭窄,以普通玉米自交系为遗传背景培育opaque-2近等基因系是QPM种质改良的重要途径。本文利用SSR标记技术,以opaque-2基因序列为背景开发的特异SSR引物phi057和umc1066作为标记,对构建中的95个QPM近等基因系回交群体BC1F1和BC2F1进行目标基因选择。结果表明,SSR标记phi057对大多数回交群体中的opaque-2基因的选择是有效的;在少数回交群体,如(多黄29×CA335)×多黄29,SSR标记phi057和umc1066不能区分单株间的基因型变异,针对这些材料,需要进行更深入的研究或开发新的SSR。     

水稻果皮色泽近等基因系的构建及近等性评价

 以紫香糯和春江糯2号为亲本,利用F2、BC1F1和F3分离群体对果皮色泽性状进行遗传分析,并构建了7对果皮色泽近等基因系。遗传分析结果表明紫香糯果皮的色泽性状由两对互补基因控制。对7对近等基因系进行的性状相似性和遗传背景的SSR分子标记检测结果表明,近等基因系间在农艺性状上除了千粒重外,其他性状差异均不显著。利用34对亲本间多态性SSR分子标记,发现5对黑、白近等基因系仅在目标基因区段检测到了多态性标记,近等性比较理想;2对黑、褐近等基因系除了目标区段外,还分别在第11、12染色体检测到了多态性标记,近等性较差。     

籼稻标记性状近等基因系的构建

 选用涉及水稻全部12染色体的，表现简单遗传且易于通过且易于通过目测识别鉴定的形态标记材料27份，以早籼品种浙辐802为轮回亲本，通过3－4次回交，转育成了一套籼型标记性状近等基因系，该套材料除所标记性状外，生育期，株高，分蘖力和穗子大小等农艺性状与轮回亲本基本相仿。     

利用SSR分子标记辅助选择构建QPM近等基因系

利用分子标记辅助选择构建QPM近等基因系,以phi057为特异性引物,对90个回交群体各世代进行选择,构建出一批来自不同遗传背景的QPM近等基因系。结果表明,引物phi057在QPM与普通玉米自交系间表现多态性,能准确区分O2O2、O2o2和o2o2这3种基因型。因此,利用微卫星标记引物phi057在QPM与普通自交系杂交、回交世代中进行o2基因的选择是可行的。实验中的大部分材料在回交5～6代后与轮回亲本的农艺性状极为相似并稳定下来。经卡方检验,OO和Oo的分离比例为1∶1,符合孟德尔遗传分离比例。     

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。     

分子标记辅助选择改良三系杂交稻恢复系R225稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻的主要病害,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效途径。本研究通过分子标记辅助选择与杂交育种相结合的方式,将稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2和Pi9导入到三系杂交稻恢复系R225。对BC3F3代材料进行苗期和成熟期稻瘟病抗性鉴定,携带1个或2个抗性基因的目标株系抗性达到中抗以上水平,稻瘟病抗性显著高于各自的轮回亲本。SSR标记分析表明,改良株系的遗传背景回复率达到86.1%~95.3%。通过标记辅助选择获得的改良材料为三系杂交稻恢复系的培育提供了稻瘟病抗性亲本。     

以广东高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系构建

以栽培稻品种粤香占为受体亲本,利用杂交、回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法,构建了以高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系群体。该群体由20个编号的9个单片段代换系构成。这9个单片段代换系分别分布在水稻的第1、2、3、10和11染色体上,代换片段长度为8.1～23.8cM,总长度为152.7cM,平均长度为17.0cM,代换片段对水稻基因组的覆盖总长度为136.1cM,覆盖率为7.5%。构建以高州普通野生稻为供体亲本的水稻单片段代换系,为发掘和利用高州普通野生稻的有利基因提供了理想的试验材料,为进一步开展高州普通野生稻的遗传研究提供了一条新途径。     

利用分子标记辅助选择选育甘蓝型油菜有限花序新品种

为提高品种的抗倒性,以甘蓝型有限花序品系4769为供体亲本,分别与早熟甘蓝型油菜保持系144B和优良恢复系111R、122R、361R、536R杂交,并利用与有限花序基因Bnsdt1和Bnsdt2紧密连锁的分子标记进行甘蓝型油菜有限花序性状的辅助选择育种。结果表明,共筛选到4个与Bnsdt1和Bnsdt2紧密连锁的共显性分子标记（S02、Indel02、BnW09和BnW18）,可用于回交转育过程中的分子标记辅助选育,最终培育出具有有限花序性状、抗倒性明显增强的保持系Y144B、不育系Y144A、优良恢复系Y111R、Y122R、Y361R、Y536R;经杂交组配和区域试验选育出一个甘蓝型油菜有限花序新品种青杂有限1号,株高适中,分枝低,抗倒伏性提高。     

新质源东乡野生稻胞质不育系的选育与利用

以东乡野生稻为母本与栽培稻品种杂交、复交,在其后代中分离出雄性不育株,再与栽培稻品种连续回交,经多代核置换,转育成无花粉型(或花粉稀少型)和有花粉型两种不同类型不育系。其中无花粉型表现花药瘦小、白色、部分畸形呈钩状,仅含稀少典败花粉,与野败型恢复系测交F1代完全不育,与其近缘恢复材料测交,虽提高了恢复度,但无杂种优势,如东B51A、东培A、东R4005A、东3037A;有花粉型表现花药较肥大、淡黄色、水渍状,染色镜检典败花粉多,圆败很少,恢复谱较广,如东B11A。东B11A已通过技术鉴定和江西省品种审定,并通过广泛测交筛选出东B11A/752、东B11A/C218、东B11A/Txz13等新组合,其中东B11A/Txz13已于2005年通过江西省品种审定,定名为先农40号(赣审稻2005026)。     

利用分子标记辅助选择培育优良食味、低谷蛋白香粳稻新品系

【目的】选育低谷蛋白新品种是功能性水稻育种的一个重要方向。为满足肾脏病患者对人体健康和稻米品质的需求,迫切需要在育种中加强对功能性和食味品质的协同改良。【方法】以具有低直链淀粉含量基因Wx^mp和香味基因fgr的优良食味粳稻品种南粳46与含低谷蛋白基因Lgc1的日本粳稻品种LGC-1杂交、回交,利用与目标基因共分离的分子标记进行跟踪检测并结合田间选择,在BC₂F₆获得5个新品系。以亲本南粳46和LGC-1为对照,对新品系的农艺、产量、品质性状进行分析。【结果】与LGC-1相比,新品系的谷蛋白含量和可吸收蛋白含量相当,食味品质得到显著提升,且综合性状优良,表现出较高的产量潜力,适宜在江苏不同稻区进行种植。【结论】分子标记辅助选择作为一种快速、准确、有效的方法,与常规育种技术紧密结合,能够显著提高优质、高产、低谷蛋白水稻品种的选育效率。     

栽培稻杂交后代保护酶活性的变化

以抗水稻细菌性条斑病（简称细条病）的普通野生稻DY3和感病轮回亲本9311组合构建了BC2F2群体．分蘖期用针刺法人工接种广西细菌性条斑病菌优势致病型菌株JZ28,选取其中的1、3、5、7、9级植株为材料,在孕穗期接种第2次,研究接种细条病后水稻叶片防御酶活性的变化动态及其与抗病性的关系。结果表明：高抗病1级与高感病9级材料的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性和丙二醛（MDA）含量与对照亲本时间动态变化趋势相似,而过氧化物酶（POD）活性变化不一致;不同抗病等级之间,苯丙氨酸解氨酶活性和过氧化氢酶活性在极端抗感材料之间差异显著．超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性和丙二醛含量差异不显著．     

栽培稻种间近等基因系杂种育性遗传及其基因定位

 用粳型亚洲栽培稻品种WAB56-104与来自种间回交组合WAB56-/104/CG14∥WAB56-104///WAB56-104的3个栽培稻种间近等基因系杂交、回交，对3个BC1F1群体的花粉及小穗育性遗传研究表明，育性遗传符合单位点孢子体-配子体互作模型，来自非洲栽培稻的不育基因在与相同位点的亚洲栽培稻等位基因互作时，导致携带亚洲栽培稻等位基因的雌雄配子败育，而形成花粉及小穗的半不育，但本研究的3个组合中，并未导致所有携带亚洲栽培稻等位基因的雌配子完全败育，其作用介于配子消除与花粉灭杀之间。用微卫星标记对这3个群体的育性基因定位表明，它们都位于第6染色体短臂末端，但WAB450-2、WAB450-8携带的不育位点与紧密连锁的微卫星标记RM190、RM133共分离，且很可能与S1等位，而WAB450-7的不育基因则与位于相邻区间的RM253呈松散连锁，可能与WAB450-2、WAB450-8的育性位点不同。