四川省主要杂交稻亲本的SSR多态性分析和指纹图谱的构建与应用

利用微卫星标记对四川省主推杂交水稻品种进行了DNA指纹图谱构建和品种鉴定研究。208对引物中具有多态性的引物共123对,占所用引物的59.13%。不同染色体的微卫星分析的多态性不同,第9、10染色体微卫星的多态性高于其他染色体,第12染色体上的微卫星标记的多态性最差,仅为46.15%。42份常用杂交水稻亲本材料聚类分析表明,恢复系和不育系的遗传基础均较狭窄,但恢复系和不育系之间的遗传距离相对较远,从一定程度上反映了遗传距离与杂种优势的正相关。筛选出的各个亲本材料的特异引物或引物组合,能够将某个亲本材料与其他材料相区分。利用这些SSR引物建立了四川省主要杂交水稻亲本的DNA指纹数据库,可以有效地解决杂交水稻及其杂交种的鉴定问题,以及有效地分析各材料间的亲缘关系。从DNA指纹数据库中筛选出D优527的特异引物RM337、RM244和RM346,可以鉴定出D优527中的纯度,与田间鉴定结果一致;在真伪性鉴定中将同一不育系配组的D优527和D优68区分开,说明微卫星鉴定结果是准确可靠的,可用于品种权保护和品种真伪性及纯度鉴定。     

南方稻区国家水稻区域试验品种的微卫星标记分析

利用前期研究筛选的12个微卫星标记（SSR）首选标记对2005年南方稻区国家水稻区域试验199个水稻品种进行了DNA指纹鉴定,构建了199个水稻品种×12个首选标记的南方稻区国家水稻区域试验品种DNA指纹库。在首选标记座位上,常规稻和杂交稻的主导等位基因基本相同,籼稻和粳稻的主导等位基因差异较大;常规稻品种的纯合度高,多数杂交稻品种的杂合度较高、杂合座位数呈正态分布。比较相同母本的系列杂交稻组合,表明主导不育系系列组合具有较高的组内品种间母本一致性。此外,对南方稻区国家水稻区域试验品种特异性鉴定、DNA指纹库的扩充和鉴定标记数的确定进行了讨论。关键词     

应用微卫星标记评估我国水稻主栽品种的一致性

为较准确地评估我国水稻主栽品种的一致性,挑选５个微卫星标记,对４１个有2~7个来源的水稻品种进行了微卫星标记检测。结果表明,１８个（４３．９０％）品种存在同一品种名称不同来源间的差异。进一步选择１１个代表性水稻品种或杂交稻组合作较大样本分析（５０个单株）,它们在５个微卫星标记上的不一致率为０．０％～１０．０％,平均为１．６７％,每个微卫星标记的异质率变化幅度为０．３６％～５．４５％。１１个品种中有６个（５４．５５％）在所有位点上完全一致,不一致率通常都不超过５％ 。因此,在构建水稻品种微卫星数据库时,必须慎重选择取样来源。当鉴别特定材料时,则应相应增加标记数。     

基于NYT 1433-2014中48对SSR引物的94份杂交稻亲本DNA分子数字指纹库研究

建立方法简便、分辨率高的水稻品种遗传多态性和真实性鉴定的分子指纹技术对于指导水稻育种和规范种子市场都具有重要意义。农业部颁布的水稻品种鉴定技术规程行业新标准是基于35个不同遗传特点的代表性水稻品种建立的SSR分子标记技术规程。本研究根据该标准方法,对94份杂交水稻亲本材料的遗传多态性和特异性进行了比较分析,结果表明,供试品种间至少具有3对以上引物扩增的DNA片段差异,即利用该标准能很好地区分供试杂交水稻亲本的遗传差异。对新标准中48对推荐引物的比较与分析表明,46对引物扩增的DNA片段多态性较高,而RM176和RM551两对引物扩增带多态性较低,因此在其染色体的其他位点可进一步研究多态性更高的分子标记。与标准中35个水稻品种的指纹库进行比较,发现了16个新的等位变异,这些位点可作为标准指纹库的信息补充,丰富标准库中的遗传信息。对94个杂交水稻亲本的分子指纹比较分析,发现23个亲本材料具有特异性分子标记,这些特异分子标记可应用于杂交组合的真实性以及杂交种子纯度的分子鉴定。根据供试亲本的数字分子指纹,构建了87个不育系与7个父本杂交的虚拟组合数字分子指纹库以及虚拟组合的真实性和纯度快速鉴定的特异数字分子标记。     

利用RAPD和微卫星标记对协优杂交稻及其亲本进行区别与鉴定

选用400个随机寡核苷酸和40个荧光标记的微卫星引物对,对我国主栽的协优杂交稻组合及其亲本进行多态性分析。RAPD分析显示,400个随机寡核苷酸引物中,有364个能够在供试基因型材料中扩增出肉眼可见的DNA条带,其中28个显示扩增的多态性,这中间9个引物产生的13条多态性条带具有清晰、易分辨的特点,可以在供试的水稻组合与亲本之间,以及杂交组合之间进行区别和鉴定。微卫星分析指出,40对荧光标记引物中,13对引物产生的31条标记带,能够在供试基因型材料中显示稳定的多态性,且杂种表现为双亲的互补型。与RAPD相比,微卫星分析具有多态性强、精确性高和重复性好的特点。     

寒地早粳杂交稻光温反应鉴定研究

经连续３年对８９份综合性状表现较好的杂交稻组合、骨干亲本和当地主栽常规稻品种的光温反应进行鉴定研究，初步明确了寒地早粳杂交组合的光温反应型，主要取决于亲本之一的恢复系，两者之间是极显著的正相关。且呈显性遗传。     

长江中下游籼型常规稻与杂交稻主要性状的比较分析

以2005～2010年国家农作物品种审定委员会审定的17个早籼稻品种为材料,对籼型常规稻和杂交稻的农艺性状、产量、米质及抗性进行了比较分析。结果表明,我国籼稻的育种水平和种植管理水平在提高,杂交稻的植株群体长势优于常规稻,产量高3.5%,且产量优势来源于有效穗、穗长和结实率;常规稻与杂交稻的米质和抗性水平总体上相当,在育种和种植方面,常规稻和杂交稻都应注重提高整精米率、降低垩白粒率和垩白度,常规稻还应注重改善粒型和选用直链淀粉含量稍高的品种,加强抗病品种的选育并注意防治水稻病害。     

我国主要杂交水稻组合及其亲本SSR标记和纯度鉴定

选用分布于水稻12条染色体上的26对SSR引物对我国9个主要的杂交水稻组合及其亲本进行了SSR标记分析,21对多态性引物共扩增出62条条带,平均2.95条,能够有效地区分所有恢复系和大部分不育系。杂交种条带均为父母本的互补型,很适合做杂交种纯度鉴定。用引物RM17对杂交稻组合汕优63和两优培九进行了100粒单种子SSR鉴定,所测纯度分别为96.0%和98.0%,与田间纯度96.2%和97.7%非常接近,显示出SSR技术在品种认证和纯度鉴定中有广阔的前景。     

我国优质杂交稻主要品种推广情况与展望

【目的】最近十余年,是我国杂交稻优质化从修订审定指标引导到全面推进的重要时期,回顾这一时期我国优质杂交稻的选育与推广进程,对于完善和指导未来的水稻育种具有重要的意义。【方法】试验材料与数据来自2009－2020年我国杂交水稻主要品种的推广面积统计汇总、品种审定试验结果及品种系谱资料。分析了各主要稻区优质杂交稻品种的推广应用总体情况,梳理了主要优质杂交稻品种利用的不育系、恢复系及各系列品种推广面积,还回顾了各稻区主栽品种更替历程。【结果】这一时期,我国优质杂交稻品种推广面积持续快速增长,各主要稻区品种优质率显著提升,但高档优质稻品种仍然缺乏。优质杂交稻品种的亲本来源比较单一,集中于15个骨干不育系和9个恢复系。此外,分析结果还显示我国各主要稻区主栽优质杂交稻品种总体上进行了1~2次大规模更替。【结论】过去12年来,得益于水稻科研育种技术创新驱动,我国杂交稻优质化育种进程明显加快,各稻区优质杂交水稻品种不断涌现,推广面积快速增加,生产主推优质品种比重显著提升。     

从国家品种区试和审定结果看我国水稻育种格局的变化与发展

以国家品种(组合)区试和审定资料为依据,探讨了20世纪70年代初以来我国水稻育种格局的发展变化趋势.指出在区试和国审中:杂交稻育种迅速发展并超过常规稻育种;各类品种(组合)单产水平都有不同程度的提高;大多数两系杂交稻组合比三系杂交稻组合增产幅度未达预期目标;大多数超级杂交稻组合增产幅度也未达预期目标;常规稻育种有重大进展,粳稻常规育种尤其突出.预测我国水稻育种格局将长期呈现多种育种途径并存、竞争和互促的局面.     

Construction and Testing of a Primary Microsatellite Database of Major Rice Varieties in China

Sixty-three major inbred varieties and parental lines of major F1 hybrids used in the commercial rice production in China were assayed with rice microsatellites screened in a previous study and additional microsatellites on four chromosomes. A set of 24 markers was selected and proposed for its application in the variety identification of rice, which are distributed on all the 12 rice chromosomes with 2 markers on each chromosome. The 63 major varieties and parental lines, as well as 41 major F1 hybrids, were genotyped with the markers. Alleles detected in each line at each marker locus were verified. By matching marker genotypes of corresponding F1, maternal and paternal lines of hybrid rice, high reliability of the maternal lines was verified, data on the paternal lines were modified, and a false hybrid was removed. A database containing genotype data of 103 major rice varieties and parental lines at the 24 marker loci was constructed and analyzed.     

籼粳杂交后代幼苗NH4＋吸收、同化的效率

 以籼稻广陆矮4号为母本与粳稻黄金光、笹锦为父本的杂交后代作试验材料。试验结果表明，籼粳杂交后代幼苗的生长大干它的亲本。杂交后代和它的亲本在NH4吸收速率上的差异为：母本（籼）>杂交后代>父本(粳)。杂交后代和母本在NH₄吸收速率上的差异小于和父本的差异．可能母本对杂交后代在NH₄吸收速率上的影响大于父本。NH₄吸收的Km杂交后代<父本<母本。Im是母本>杂交后代>父本，但母本与杂交后代之间的差异较小。杂交后代NH₄的吸收具有偏低的Km，偏高的Im，有较高的NH₄吸收效率。NH₄同化效率，杂交后代有杂种优势，比亲本高10%上下。     

鉴定水稻品种的微卫星标记筛选

 选用58个水稻微卫星标记，对目前应用较广的28份杂交水稻亲本材料进行多态性分析，并比较了其中14个标记应用3.0%琼脂糖凝胶电泳和6.0%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的检测结果。研究表明，所应用的标记可将所有供试水稻材料区分开，不同标记的多态性检测能力差异较大；两种检测方法所得结果高度一致，但非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分辨率较高、带型清晰，能更准确反映水稻材料间的差异。对于一般水稻材料而言，选用12个标记可将不同材料区别开的几率大于99.9%，但要区分遗传相似性较高的材料，则可能需挑选高多态性标记和（或）增加检测的标记数。     

Evaluation of Genetic Variation Among Wild Populations and Local Varieties of Rice

Cultivated rice (Oryza sativa L.) is derived from Asian wild rice (Oryza rufipogon Griff). Vietnamese local varieties and wild natural populations in Vietnam and Myanmar were examined to evaluate the levels of genetic variation in cultivated and wild rice. In total, 222 Vietnamese local varieties were analyzed with ten microsatellite markers. Using marker genotype and gene diversity data, the local varieties were differentiated based on geographical distribution, cropping season, and human preference. A total of 976 wild plants were collected at six natural sites of wild populations (three each in Myanmar and Vietnam), and the degrees of variation among populations were analyzed with five microsatellite markers. Phylogenetic analyses revealed wide genetic differentiation among wild populations. The diversity values detected in a single wild population in Vietnam were higher than those in whole Vietnamese local varieties. These results indicate that wild rice has much greater genetic variation than cultivated rice.     

诸葛菜与芸薹属属间杂交亲和性研究

诸葛菜与芸薹属属间杂交存在高度的不亲和,很难得到杂种。芸薹属植物的不同种、同一种不同品种与 诸葛菜亲和力不同。F1 种子的产生不仅与亲本的基因型有关,而且与杂交的组配方式有关。以芸薹属做母本的杂 交亲和性高于以诸葛菜做母本的组合的杂交亲和性。授粉子房离体培养能够提高属间杂交种产生的频率。F1 植 株的形态大多数偏向母本。     

Hybrid rice heterosis and genetic diversity of IRRI and Lao rice

Glutinous and non-glutinous rice hybrids derived from IRRI and Lao PDR rice germplasm were evaluated for yield heterosis and genetic diversity based on SSR markers. Pollen and spikelet fertilities of the hybrids showed absence of effective restorer and maintainer genes in the Lao varieties for WA-CMS cytoplasm. Positive heterosis over better or male parent (Lao varieties) was observed. Hybrids derived from an IRRIs TGMS line with Lao varieties showed a great potential in hybrid rice application. Genetic diversity among the rice lines was assessed by COP and SSR markers. Cluster analysis based on the molecular markers generated three parental groups in agreement with parental pedigree information. Significant linear relation was detected between yield heterosis and marker-based genetic distance of parents.     

几种杂交水稻及其亲本三系幼苗抗冷特性的比较

 根据杂交水稻抗冷性选育种的需要，我们研究了低温对五个杂交水稻组合的影响。从低温对幼苗根系电解质泄漏，黄化幼苗转绿和幼苗存活率的影响来看：根系外渗液的相对电导率增加，叶绿素合成能力的降低与幼苗存活率具有一致性，其抗冷顺序为粳稻型的秀优57>籼稻型的青优早>汕优63、汕优64和威优64。杂交水稻Fl的抗冷性与母本近似．与父本关系不大。保持系的抗冷性相似于不育系。本文对该结果在杂交水稻抗冷性选育中的意义进行了讨论。     

几种杂交水稻及其亲本三系幼苗抗冷特性的比较

根据杂交水稻抗冷性选育种的需要,我们研究了低温对五个杂交水稻组合的影响从低温对幼苗根系电解质泄漏,黄化幼苗转绿和幼苗存活率的影响来看:根系外渗液的相对电导率增加,叶绿素合成能力的降低与幼苗存活率具有一致性,其抗冷顺序为粳稻型的秀优57>籼稻型的青优早>汕优63、汕优64和成优64。杂交水稻F_1的抗冷性与母本近似,与父本关系不大,保持系的抗冷性相似于不育系。本文对该结果在杂交水稻抗冷性选育中的意义进行了讨论。