水稻新广亲和基因的初步分子定位

 对02428与IR24、Pecos杂交分离世代的小穗育性的遗传分析表明,02428/IR24 F₁表现为半不育,不育性受单基因控制,且由非S5的新位点引起,美国品种Pecos具有复等位中性基因。随机选取分布于12条染色体上的87个探针,结合7种限制性内切酶,对亲本进行了限制性片段长度多态性(RFLP)检测分析,发现其中35个探针能够揭示出亲本间多态性。利用35个表现多态性的探针对Pecos/IR24//02428三交组合后代F₁ 55个植株小穗育性的分离进行分析,第11染色体上的RFLP标记RG98和G24与Pecos中的未知籼粳杂交亲和性基因有显著连锁关系。根据小穗育性和RFLP标记的共分离资料,初步绘制了第11染色体上该广亲和基因Sp(t)座位的RFLP连锁图。     

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。     

水稻亚种间杂种优势利用中广亲和性的研究

从1986年始对水稻广亲和性的资源筛选,亲和谱,遗传和利用进行了研究。试验结果表明：1）在籼粳杂种后代材料及美国稻品种中存在较丰富的广亲和品种,如T984,嘉40,Pecos和L201等均表现有良好的亲和性。2）各广亲和品种亲和谱存在明显的差异。T984,中国91,热研1号和嘉40的亲和谱较宽;而Dourada Percos和中作180的亲和谱较窄,即所谓的特写亲和性品种。3）广亲和品种的亲和性遗传亦有不同的表现。热研1号的广亲和性（以南京11和76-27bB作为籼粳测验种）受一对S_n⁵基因控制,其位于第6染色体山,与色素原基因C的交换值为4.71%;Pecos和L201的广亲和性（以南京11和秋光为测验种）除受色素原基因C连锁的主效基因控制外,还存在微效基因的修饰;T984的广亲和性（以辐8-1和秋光为测验种）与色素原基因C相互独立。此外,广亲和品种/粳型测验种的F2植株的亲和性强弱与相应的F3株系的平均结实率高低存在一定的关系。     

水稻亚种间杂种优势利用中广亲和性的研究

 从1986年始对水稻广亲和性的资源筛选，亲和谱，遗传和利用进行了研究。试验结果表明：1）在籼粳杂种后代材料及美国稻品种中存在较丰富的广亲和品种，如T984，嘉40，Pecos和L201等均表现有良好的亲和性。2）各广亲和品种亲和谱存在明显的差异。T984，中国91，热研1号和嘉40的亲和谱较宽；而Dourada Percos和中作180的亲和谱较窄，即所谓的特写亲和性品种。3）广亲和品种的亲和性遗传亦有不同的表现。热研1号的广亲和性（以南京11和76-27bB作为籼粳测验种）受一对S_n⁵基因控制，其位于第6染色体山，与色素原基因C的交换值为4.71%；Pecos和L201的广亲和性（以南京11和秋光为测验种）除受色素原基因C连锁的主效基因控制外，还存在微效基因的修饰；T984的广亲和性（以辐8-1和秋光为测验种）与色素原基因C相互独立。此外，广亲和品种/粳型测验种的F2植株的亲和性强弱与相应的F3株系的平均结实率高低存在一定的关系。     

水稻抗白背飞虱基因Wbph2的初步定位

 鉴定了ARC10239/明恢63 F2群体对白背飞虱的抗性，混合F2感虫稻株的DNA，构建感虫池。应用129个RFLP探针，结合4种限制性内切酶，检测抗虫亲本ARC10239、感虫亲本明恢63和感虫DNA池的多态性。检测到6个阳性探针，分布在5个染色体上(染色体3、6、8、11和12)。应用阳性探针分析了F2群体的142个个体，发现抗虫基因Wbph2与第6染色体上的标记RZ667、RG64和RG264连锁,其中， Wbph2与RZ667的遗传距离为25.6 cM (LOD=4.50)。     

水稻籼粳特异性RFLP标记及广亲和品种亲缘关系分析

 应用160个RFLP标记分析了21个水稻广亲和品种6个籼粳测验种，发现其中68个标记可以区分籼粳测验种。21个广亲和品种根据与籼粳测验和共有片段比率的大小 可以分为籼，粳和籼粳中间型三类。68个标记在15个籼粳品种中进一步筛选，得到24个籼粳特异性RFLP标记。它们在亚种内杂交带型相同而亚种产不一样。其中RG358、G318为籼稻专一性探针，在粳稻中表现为零等位。以此24个探针为基础构建了广亲和品品种亲缘关系的树状图。讨论了籼粳特异性RFLP标记在水稻遗传育种实践中的应用。     

用籼/籼交重组自交系群体构建的分子遗传图谱及其与籼/粳交群体的分子图谱的比较

为了最终实现对籼稻数量性状基因位点 (QTLs)精确定位 ,用一个包含 1 31个系的籼 /籼交重组自交系群体 (F6∶7)构建了分子遗传连锁图谱。该图谱含由 1 1 3个水稻探针、2 8个小麦探针揭示的 1 6 0个RFLP标记和由 5个PstⅠ /MseⅠ引物组合揭示的 78个AFLP标记。群体的杂合性比率接近期望值 ,表明该群体具有正常的遗传结构。在 6个染色体区域观察到标记的偏分离 ,表明即使在亚种内群体中也可能发生标记的偏分离。本图谱的总长度为 1 4 35 8cM ,相邻标记间的平均距离为 6 38cM。由于采用了一套日本水稻基因组计划 (RGP)的RFLP标记 ,使本图谱能与RGP图谱进行比较。结果表明 ,两个图谱上的共同标记所覆盖图谱总长度几乎相同 ;在水稻 1 2条染色体中的 9条表现完全的连锁保守性。此外 ,水稻的第 1号染色体与小麦的第 3组染色体具有很强共线性。但是 ,两个图谱间也存在明显的差异 ,在 1S、1L、4L和 8L 4个染色体臂上发现 4个小倒位 ;除第 5号和第 6号染色体外的其他染色体上共检测到 1 9个新的位点。籼稻亲本间在染色体臂 2S、7S、1 0L和 1 1S 4个区域的RFLP多态性很低或没有 ,从而导致籼稻图谱在这些区域呈现空白。在这个籼稻图谱中 ,未检测到第 1 1号和 1 2号染色体间的重复性。还就稻属在基因组进化中的染     

利用系谱分析探讨水稻广亲和性的遗传

 就水稻恢复系T984及其7个系谱亲本C57、京引35、300号、 科情3号、IR26、IR24和IR8的亲和性进行了测定分析。结果表明受测的7个系谱亲本均不具有广亲和性，而T984却具有广亲和性，其与南京11、秋光和早沙粳测交F1的结实率分别为72.84%、74.42%和67.24%。从而证实了非广亲和性的籼粳亚种间杂种后代也可产生广亲和的品种．     

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。     

水稻品种02428和8504的广亲和性遗传

 以02428、8504和CPSLO 17与籼型测验种南京11、IR36、测49和粳型测验种巴利拉、秋光、丰锦测交，F1杂种的小穗育性为78.8%～97.9%，其平均值02428为90.2%，8504为82．4%，CPSLO 17为90.9%。以CPSLO 17作对照，研究了02428、8504的广亲和性遗传，推测它们的广亲和性遗传都是由一对主基因控制的，广亲和基因与色素原基因C+连锁位于第Ⅰ连锁群上，遗传规律符合单位点孢子体-配子体互作模式，并受微效基因的修饰作用。     

水稻亚种间杂种后代Pgi-1同工酶的异常分离

 采用籼稻品种与粳稻品种或偏粳型广亲和性品种的杂交后代F₂集团8个，分析了位于第3染色体上的Pgi-1同工酶的分离情况。其中4个F₂集团表现为显著或极显著偏离正常的孟德尔分离比例，带粳稻标记基因Pgi-1的配子明显减少，只占总受精配子的41.4%±2.8%。而另4个F₂集团则保持正常分离比例。分析结果表明， Pgi-1的异常分离与雌性育性无关，也不是由于花粉形态性败育而致，在第3染色体Pgi-1附近，存在一个独立于ga-2和ga-3的新的配子体基因，控制花粉的受精竞争。在该配子体基因位点上，一些粳稻品种或偏粳型广亲和性品种具有的等位基因可以消除籼粳交后代中由于受精竞争而导致的粳配子败育。     

水稻株高基因eui的初步分子定位

 采用近等基因系,应用RFLP方法将eui基因定位于第5连锁群下端,找到了与此连锁的分子标记RG435、RG493。     

LH422细胞质对广亲和基因表达的影响

水稻籼粳亚种间杂交一代在一定程度上表现不育,这是利用亚种间杂种优势的主要障碍。多年来许多学者对舢粳杂种的部分不育性的遗传机理做了大量的研究,认为这种不育性受核基因控制。在育性基因作用的方式上,Oka[7,8]认为籼粳杂种F1的不育性由不同座位的配于重复致死基因引起。Ikehashi[10,12]则认为这种不育性受同一位点上一组复等位基因的控制,并提出单座位抱子体一配子体互作致死模式。这些解释都没有涉及细胞质与育性的关系。已有报道「“认为,细胞质对籼粳杂种后代的育性有着明显的影响。1994年,我们发现在LH422参与的某些杂交组…     

应用分子标记检测水稻耐盐性的QTL

 利用特三矮2号/CB组合构建了重组自交系群体(RI)。以60个RFLP标记检测142个纯系的基因型。在含有NaCl的电导率为12 dS/m的培养液中鉴定这些纯系的耐盐性。结果表明,RI群体的耐盐性出现超亲分离。构建了一张覆盖11条染色体、含52个标记位点的连锁图。仅检测到一个位于第5染色体的位点(RG13)显著与耐盐性有连锁。该位点的表型贡献率为11.6%。来自母本的该位点可提高耐盐性。分别对RG13与其它59个标记位点间的互作做检测,仅发现3对互作显著,即RG13×RG104; RG13×RG143; RG13×RG716。当来自母本的RG13分别与来自父本的RG104和RG143重组时,均明显提高耐盐性。分别来自母本的RG13和RG716能产生提高耐盐性的互作。这些基因互作结果为超亲分离提供了理论依据。     

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。     

中国主栽水稻品种微卫星标记数据库的初步构建

以前期筛选的微卫星标记为基础,并在4个染色体上增加新标记,进一步检测了63个主栽常规稻品种和杂交稻亲本,推荐了24个微卫星标记（每条染色体2个）作为水稻品种鉴别的标记;除了63个常规稻品种和杂交稻亲本外,这24个标记还应用于检测41个主栽杂交稻组合,并确定了各个标记在试验材料中检测到的等位基因类型。通过杂交稻组合与其亲本的标记匹配性检验,确认了杂交稻母本的高真实性,提高了恢复系数据的可靠性,剔除了1个假杂交稻,建立了103个水稻材料×24个标记的主栽水稻品种微卫星标记数据库,并分析了数据库中各个标记、各组材料的多态性表现。此外,还讨论了材料真实性和典型性对数据库构建的影响,提出了水稻品种间差异判别标准的建议及其应用风险和解决途径。     

利用基因组文库加速Xa23基因定位的染色体步移

 用距离水稻抗白叶枯病基因Xa23 0.8 cM的EST标记C189，扩增Xa23的近等基因系CBB23的基因组片段（0.8 kb）为探针,筛选水稻明恢63的TAC文库和广陆矮4号的PAC文库，对获得的7个阳性克隆用酶切法和Tail PCR法进行末端片段分离，获得15个末端片段， 用于感病亲本金刚30和抗病亲本CBB23之间的多态性检测，发现7个末端片段在双亲间有多态性，分别为69B、70N、81N、45B、45N、84N和84B。用这些末端片段作RFLP标记，对金刚30/CBB23的F2群体进行检测和连锁分析,结果表明这些标记与Xa23的遗传距离依次为0.4、0.4、0.4、0.5、0.6、0.6和1.1 cM。虽然69B、70N和81N与Xa23的遗传距离均为0.4 cM，但序列比对揭示69B与70N的物理距离为35 kb，与81N为95 kb，69B距Xa23最近。三者与Xa23的遗传距离虽然相同，但物理距离存在很大差异。这些末端片段标记加密了Xa23基因一侧的遗传图谱，并使其遗传距离缩短到0.4 cM，加速了Xa23的定位进程，为Xa23的分离克隆奠定了重要基础。讨论了这种染色体步移方法的适用条件。