特异性SSR标记对水稻籼粳交RIL群体的分类研究

以七山占(典型籼稻)×秋光(典型粳稻)F8重组自交系群体为试材,用形态指数法和分子标记法对该群体的籼粳分化进行研究。结果表明:重组自交系群体由籼到粳呈偏粳的连续变化,与形态指数法相比,分子标记法判断该重组自交系群体更加偏粳;两种分类方法的符合度仅在50%左右;籼粳交后代群体的非随机组合值较低,其平均值R2=0.019。     

籼粳交后代亚种特征表现及其之间相关性研究

以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的F8、F9重组自交系(RIL)为试材,测定其程氏指数六性状、大小维管束比及大维管束比。揭示其杂交后代亚种特征表现及其籼粳属性,并进行程氏指数六性状、大小维管束比及大维管束比之间相关性运算,分析其亚种分类表型性状与解剖学性状间关系。结果表明:除1-2穗节长呈偏籼分布,其余性状均呈偏粳分布;由程氏指数及维管束比揭示籼粳属性均为由籼至粳的偏粳连续分布。其相关性分析表明杂交后代其亚种特征各性状已发生重组,与典型籼粳稻相比,非随机分离程度降低。     

籼粳交重组自交系的亚种属性与稻米品质性状的关系

2006—2007年以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系(RILs)F8的92个株系和F9的142个株系为试材,分别以程氏指数(ChI)和籼粳特异SSR标记(Dj)为群体形态分化与遗传分化的指标,同时测定11项主要稻米品质性状,分析群体稻米品质性状类型间差异及籼粳属性与稻米品质性状的相关性。结果表明,两世代RILs群体形态分化均表现为接近正态的连续分布,籼型和粳型株系数接近,遗传分化则均表现为明显偏粳的连续分布;根据ChI将RILs群体划分为籼型和粳型,除F9粒宽外两世代品质性状类型间差异均未达到显著水平;根据Dj将RILs群体划分为偏粳型和粳型,两世代粳型糙米率、整精米率、粒宽显著或极显著高于偏粳型,长宽比极显著低于偏粳型;两世代RILs群体ChI与所有品质性状的相关性均未达到显著水平;Dj与糙米率、整精米率和粒宽呈显著或极显著正相关,而与长宽比呈显著或极显著负相关。形态分化与北方粳稻品质性状没有直接关系,而遗传分化中粳稻血缘比例增加可能通过粒形间接改善碾磨品质。     

籼粳交重组自交系亚种属性判别及维管束性状的变异

以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系群体为研究对象,利用程氏指数法和维管束分类性状分别对其不同世代（F6和F8）群体进行籼粳亚种属性判别。发现群体表现为中间类型占优势的偏粳分布,具有明显籼粳亚种间差异的维管束性状在群体内实现了重组,理论上通过籼粳杂交可以实现优良维管束性状的组合。穗颈大小维管束比、倒2节间和穗颈大维管束比在确认群体的籼粳属性时与程氏指数法判别结果相似,且较穗颈大、小维管束数和倒2节间大、小维管束数在世代间表现稳定,可作为鉴别群体籼粳属性的参考指标。群体内多数株系还属于分化不彻底的中间类型,造成穗颈大小维管束比、倒2节间和穗颈大维管束比对某些株系的判别存在一定差异。     

籼粳交后代中的穗型指数与亚种特性及产量性状的关系

 以两个典型的籼粳交重组自交系F6群体(RILSA：中优早8号／丰锦;RILSB：七山占／秋光)为试材,分别在四川和辽宁种植,研究穗型指数（PTI）与亚种特性及产量性状的关系。结果表明,PTI在籼粳交后代中表现连续变异,籼粳交可以创造大量具不同PTI的株系,可以作为理想穗型选育的来源。生态环境对PTI有显著影响,从辽宁到四川,PTI显著变小。 PTI与大多数亚种特征性状呈显著负相关。PTI在不同亚种类型间有明显差异,总体上有籼(H)>偏籼(H′)>偏粳(K′)>粳(K)的趋势,但PTI不可以作为判别亚种类型的依据,因为籼粳交后代中的PTI在不同亚种类型间交错重叠。PTI与穗部性状和产量性状大多呈负相关,两群体中绝大多数株系的PTI为中下部优势型,在产量上具有明显优势。     

两个籼粳杂交种F2几个重要性状的分布

比较了02428/培矮64和台中65/特育两个不同的籼粳交组合F2结实率，株高和几个程式分类性状的分布，结果表明：（1）两个组合的株高呈现相似的正态分布，不受其F1结实率和株高的影响，说明F2株高不存在配子选择问题，在杂交亲和性较好的02428/培矮64中，F2的平均结实率与其F1的结实率几乎相等，而台中65/特青结实率则表现为由F1到F2增加的趋势，说明配子选择在亲和性较好的杂种中很少或不存在，而在亲和性相对较差的组合中存在，（2）在程氏分类性状的分布中，叶毛，抽穗时稃色和第1～2穗轴节长等存在大量的各间类型，表现明显的正态分布，稃毛和酚反应呈双峰分布，但仍然存在少量的中间类型，而谷粒长宽比则表现极端的偏斜分布，明显地偏向籼粳，虽然各分类性状表现不同的分布类型，但程氏分类指数表现出正态分布，即偏籼偏粳的中间型占绝大多数。     

籼粳亚种F1的分类及其与杂种优势关系的研究

 采用程氏指数分类法对籼粳交亲本及其F₁分类结果，28个亲本基本可分籼粳两大类，广亲和品种多属偏籼偏粳型，与爪哇型品种接近。以籼稻为母本的籼粳交F1籼型较多，约占73.1%， 以粳稻为母本的籼粳交F₁粳型较多，约占72.4%。92个籼粳交组合F₁偏籼、偏粳型比例为73.9%，这说明F₁分类既受细胞质影响，也受双亲遗传背景影响。双亲程氏指数差值与F₁结实率呈极显著的负相关，而与F₁的生物产量呈极显著正相关，双亲程氏指数差值大小适合(6-13)时， 生物产量与结实率均较高，其经济优势较强。     

两个籼粳交杂种F2几个重要性状的分布

比较了02428/培矮64和台中65/特青两个不同的籼粳交组合F2结实率、株高和几个程氏分类性状的分布。结果表明：（1）两个组合的株高呈现相似的正态分布,不受其F1结实率和株高的影响,说明F2株高不存在配子选择问题;在杂交亲和性较好的02428/培矮64中,F2的平均结实率与其F1的结实率几乎相等,而台中65/特青结实率则表现为由F1到F2增加的趋势,说明配子选择在亲和性较好的杂种中很少或不存在,而在亲和性相对较差的组合中存在。（2）在程氏分类性状的分布中,叶毛、抽穗时稃色和第１~２穗轴节长等存在大量的中间类型,表现明显的正态分布,稃毛和酚反应虽呈双峰分布,但仍然存在少量的中间类型,而谷粒长宽比则表现极端的偏斜分布,明显地偏向粳型。虽然各分类性状表现不同的分布类型,但程氏分类指数表现出正态分布,即偏籼偏粳的中间型占绝大多数。关键词     

水稻籼粳交F_2代性状分离的研究

水稻籼粳交F_2代结实率、株高、酚反应等性状分离的研究表明:①有广亲和粳稻亲本参与的籼粳交组合,F_2代的分离程度较小,③以02428作母本的籼粳交组合F_2代的稃尖色分离比例是1:1,与其它籼粳交组合不同;③本文所研究的几个籼粳交F_2代的稃尖色分离与结实率、株高、酚反应等性状分离无相关关系。     

籼粳稻杂交后代群体形态分化与遗传分化的比较

 以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的F8、F9重组自交系为试材,研究表型性状所揭示的形态分化与籼粳特异SSR标记所揭示的遗传分化差异,探讨维管束性状与形态分化和遗传分化的关系。形态分化和遗传分化所揭示的群体后代籼粳属性均呈偏粳分布,遗传分化所揭示的更加偏粳。依程氏指数、大小维管束比、大维管束比的分类结果与遗传分化相符度均为50%左右,将维管束性状作为程氏指数补充所得总分值与遗传分化的相符度为80%左右,相符度显著增高。维管束数量比可以作为籼粳分类的补充性状。     

Genetic Structure and Indica/Japonica Component Changes in Major Inbred Rice Varieties in China

We used 39 SSR markers to analyze the genetic structure of 304 major Chinese inbred rice varieties, and to compare changes in the indica or japonica components in these varieties that have been widely cultivated from the 1950s to the 1990s in China. The genetic structure analysis showed that these rice varieties were distinctly divided into two populations, indica and japonica. The sub-structure of indica varieties was more complex than that of japonica ones. Among the various lines, late-season indica and early season japonica varieties had simpler genetic backgrounds. The seasonal ecotypes were not quite consistent with the subtypes of genetic structure. Twelve SSR loci with specific differentiation between indica and japonica were used to calculate the indica/japonica components. The differences in indica/japonica components among the five decades were not significant, except for late-season indica varieties in the 1990s, which had a significantly higher japonica component. These results will help to understand the genetic structure of the major Chinese inbred rice varieties and will be useful for indica-japonica hybrid breeding in China.     

水稻籼粳核质核杂种研究初探

籼质粳核核质杂种配普通籼稻,粳质籼核核质杂种配普通粳稻,以及这两种核质杂种互交F1,称之为核质核杂种.研究表明,核质核杂种既保持了或基本保持了籼粳稻亚种间的杂种优势水平,又克服了籼粳稻亚种间不亲和的问题、植株超高问题和不能正常抽穗等问题.探索了一条亚种间杂种优势利用的新途径.     

不同类型籼粳亚种间杂种F1可利用和非可利用杂种优势的评价和利用

 搜集典型籼粳品种、广亲和品种、偏籼或偏粳品系及恢复系并进行杂交。选取25个籼粳亚种间杂种F1，将其划分为5类。以这5类25个组合的生物产量、茎叶重、秆高、出穗期、每穗颖花数、实粒数、结实率等性状为基本资料，分别计算其超亲优势与竞争优势。结果指出：籼粳亚种间杂种F1茎叶重与结实率存在负相关，杂种优势含可利用与非可利用两部分，典型籼粳F1杂种优势是难以利用的，利用广亲和系与偏籼或偏粳恢复系及其派生系或者偏籼广亲和系和偏粳广亲和系配组，实现部分利用亚种间杂种优势，应作为当前亚种间杂种优势利用育种战略的重要措施。     

水稻粳型亲籼系亲和性的测定

通过研究建立了粳型亲籼系的检测方法和鉴定标准,以6个籼型和6个粳型品种作为亲和性测验种,凡与籼型测验种杂交F1的平均花粉育性达85%以上,且平均小穗育性达80%以上者,为亲籼系。利用测验种对10个待测粳型亲籼系的亲和性进行了测定,结果表明, G2416-3、G2417-2-1、G2605和G3004-4与籼型测验种的亲和性高,达到或基本达到亲籼性的标准,其中G2416-3和G2417-2-1与粳型测验种的亲和性低,为特异亲籼系,G2605和G3004-4与粳型测验种的亲和性高,为广亲和系。     

利用粳型亲籼恢复系组配的籼粳亚种间杂交稻的实用性研究

利用空间诱变育成的粳型亲籼恢复系，分别与多个不育系配组成杂交组合种植，连续3a观测了同一恢复系与不同不育系配成的各组合和同一组合在不同年份、不同季节的结实率和籽粒充实度表现，并对一些组合进行产量比较试验。结果表明：由这类型亲籼恢复系与籼型不育系配成的籼粳亚种间杂交稻组合，其结实率高，籽粒饱满度好，且季节间、年度间均表现稳定，特别是部分组合的单产和日产量均显著高于对照。可见，这类粳型亲籼系在杂交水稻育种和生产上有较好的应用前景。     

水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究现状与展望

籼粳亚种间杂种优势的利用是提高我国杂交稻产量的重要途径。本文简述了籼粳杂种优势利用的研究现状,浅析了亚种间杂种优势利用面临的难点以及解决对策,总结了现阶段籼粳亚种间杂种优势利用的方法,并结合生产和育种实际,对进一步开展有关籼粳亚种间杂种优势利用的工作进行了展望。     

水稻品种T984和Pecos的广亲和性及其利用价值

 通过广泛测交筛选，发现浙江台州地区农科所的籼粳复交后代T984和美国粳型品种Pecos具有亚种间杂交的广亲和性。T984与8个籼型和7个粳型测验种的测交F₁杂种的平均结实率分别为75.8% 和76.8%，表现广谱型的亲和性。Pecos与2个籼型和2个粳型测验种测交F₁杂种的平均结实率分别为66.4%和77.9%， 属偏粳型的广亲和性品种。T984对籼、粳型测验种杂交F₁和Pecos对籼型测验种杂交F₁在单株生产力、单株穗数、株高等性状上存在着较强的正向超亲优势。Pecos对粳型测验种杂交F₁除了株高和穗长外，其余性状投有超亲或表现负向优势。     

Different Aluminum Tolerance among Indica,Japonica and Hybrid Rice Varieties

Hydroponic cultures were conducted to compare the aluminum(Al) tolerance among different rice(Oryza sativa L.) varieties, including indica, japonica and their hybrids. The results showed that the root growth of rice plant was inhibited in different degrees among Al treated varieties. The Al tolerance observed through relative root elongation indicated that five japonica varieties including Longjing 9, Dharial, LGC 1, Ribenyou and Koshihikari were relatively more tolerant than indica varieties. Most indica varieties in this study, such as Aus 373 and 9311(awnless), were sensitive to Al toxicity. The Al tolerance of most progenies from japonica × indica or indica × japonica crosses was constantly consistent with indica parents. The differences of Al tolerance among Longjing 9(japonica), Yangdao 6(indica) and Wuyunjing 7(japonica) were studied. Biomass and the malondial-dehyde content of Yangdao 6 under Al exposure decreased and increased, respectively, while there was no significant effect on those of Longjing 9 and Wuyunjing 7. Remarkable reduction of root activities was observed in all these three rice varieties. Significantly higher Al content in roots was found in Yangdao 6 compared to Longjing 9 or Wuyunjing 7.     

水稻显性半矮秆突变体及其衍生系的广亲和性鉴定

分别以水稻显性半矮秆突变体Y98149及其衍生系D3、D4、D5与4个籼稻和4个粳稻品种测交进行广亲和性鉴定。结果表明,D5与标准籼稻测验种(IR36、南京11号)测交F1结实率均值为78.7%,与标准粳稻测验种(巴利拉、秋光)测交F1结实率均值为77.9%,具有较好的广亲和性;且D5与籼、粳品系测交在产量性状上均表现出较强的杂种优势,而株高较矮,具有负向超亲优势。     

中熟类型甬优籼粳杂交稻组合产量优势形成及其形态生理特征

以中熟类型甬优籼粳杂交稻组合甬优2640、甬优1640为材料,常规粳稻镇稻11、武运粳30和杂交籼稻丰两优香1号、新两优6380为对照,比较各类型品种在干物质积累、穗部特征、叶片形态及茎秆特性上的差异。结果表明,甬优籼粳杂交稻两年平均产量为11.3 t/hm~2(11.1、11.4 t/hm~2),较常规粳稻和杂交籼稻分别高6.6%和13.0%;产量构成上,甬优籼粳杂交稻的每穗粒数和群体颖花量显著高于对照,有效穗数、结实率和千粒重低于对照;甬优籼粳杂交稻抽穗期、成熟期的干物质量及抽穗至成熟期的干物质积累量依次为13.4 t/hm2、21.6 t/hm~2、6.9 t/hm~2,均显著高于对照;穗部特征上,甬优籼粳杂交稻的单穗质量和着粒密度高于对照,穗长略低于杂交籼稻,近80%的籽粒集中于中上部,而常规粳稻75%的籽粒集中于中下部,杂交籼稻籽粒分布相对匀称;甬优籼粳杂交稻上3叶的叶宽和卷曲率高于对照,叶长和叶基角处于对照之间(以杂交籼稻最大),披垂度最低,上部1、3叶差异显著;株高、穗高、秆长及穗下节间占秆长的比例以杂交籼稻甬优籼粳杂交稻常规粳稻;成熟期单茎茎干质量、单茎鞘干质量及基部节间单位长度干质量以甬优籼粳杂交稻最高。中熟类型甬优籼粳杂交稻组合产量优势特征为足穗基础上,主攻大穗,并保持较高的结实率和千粒重;形态生理特征表现为籽粒集中于中上部,上3叶大小适宜,叶片内卷且直立,株高及穗下节间占秆长的比例适中,成熟期茎秆充实度好。