利用Wx和fgr基因双功能性标记高效选育优质水稻保持系

对选取的13份籼型保持系进行直链淀粉含量和香味测定及分子标记(484/485和fgr-1F/1R)检测,筛选出宜香1B作为试验用分子育种优质供体亲本。配组Ⅱ-32B/宜香1B,F2代进行该双标记分离分析,结果表明,不仅F2单株间特异性谱带差别明显便于鉴别,且呈现出两对独立遗传基因分离模式。选取F2代484/485和fgr-1F/1R呈Ⅰ型(与宜香B相同的带型)和Ⅲ型(杂合带型)的优良单株,经F3～F6加代,并结合农艺性状(株型、播抽历期等)和稻米品质性状(粒型、垩白度、透明度等)鉴定和选择,在F6再利用484/485和fgr-1F/1R分子标记进行复测和验证,从而获得了一批株系内性状基本稳定、株型好、直链淀粉含量中等、具有香味、外观和蒸煮食用品质优良的高世代株系。经测交鉴定,发现其保持系株系比例约占75.5%。表明利用Wx和fgr基因功能性分子标记的早世代检测和辅助选择,结合常规优质保持系鉴定和选育方法,可以快速获得直链淀粉含量中等、香味、长粒型、透明、低垩白、较易糊化等综合性状较优的保持系。     

具中等直链淀粉含量的籼型优质不育系浙农3A的选育

以具中等直链淀粉含量的优质保持系宜香1B为优质源,与协青早B杂交、回交和自交,在分离早世代(BC1F1、BC1F2)以484/485特异性分子标记对直链淀粉含量进行检测和选择,并结合入选单株糙米的低垩白、高透明度目测筛选,最终选育出具中等直链淀粉含量的籼型三系不育系浙农3A。经鉴定,该不育系花器性状和开花习性良好,花粉败育彻底,不育度高,米质好,配合力强,于2009年通过浙江省品种审定委员会审定。     

利用分子标记辅助选择选育中等直链淀粉含量的籼型三系不育系H22A

用高直链淀粉含量的珍汕97B与中等直链淀粉含量的优质保持系贵9B杂交,F4代选择优良单株与金23A测交并逐代回交转育,在BC1F1和BC5F1用PCR-AccⅠ分子标记对控制中等直链淀粉含量的基因型(TT基因型,产生460bp纯合带)进行辅助选择,选育出了综合农艺性状优良、不育性彻底、直链淀粉含量中等的三系籼型不育系H22A,并于2008年在贵阳通过贵州省科技厅组织的技术鉴定。     

一种水稻香味基因功能标记的开发

 为了提高水稻香味基因的分子标记辅助选择的准确性，根据水稻隐性香型品种与非香型品种的BAD2基因（即香味基因）序列之间存在8 bp碱基缺失，设计出香味基因fgr的InDel功能标记GRFM04。利用该标记对粤丰B（香型）/振丰B（非香型）的F2分离群体和其他16份香稻品种和6份非香稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物电泳带型，可以准确地区分出香型纯合基因型、非香型纯合基因型和杂合基因型3种带型，且3种带型与其植株或品种相应的香味性状表现完全呈一一对应关系。     

水稻Wx基因的遗传多态性及其与主要米质指标的相关性分析

利用RM190和484/W2R ACCⅠ标记分析了50个水稻非糯品种的Wx基因的等位性变异。其中，RM190揭示出7种(CT)n纯合变异类型和1种杂合类型，分别为 (CT)20、(CT)19、(CT)18、(CT)17、(CT)14、(CT)11、(CT)10和(CT)11/(CT)18，并以（CT）11和（CT）18两种类型为主；484/W2R ACCⅠ共揭示出2种纯合类型和1 种杂合类型，分别为G/G型、T/T型及G/T型；(CT)11大多为G/G型，(CT)18大多为T/T型，这两个标记可将供试材料划分为10种等位基因变异类型。进一步分析表明，RM190揭示的Wx基因多态性可以解释直链淀粉含量变异的59.3 %；484/W2R ACCⅠ揭示的Wx基因多态性可以分别解释直链淀粉含量及胶稠度变异的56.1%和24.6%；而两标记共同可解释直链淀粉含量变异的72.4%。还对这两个标记在育种实践中的应用前景进行了探讨。     

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。     

利用分子标记辅助选择聚合Pi-1和fgr基因改良水稻恢复系

以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi-1的籼稻品系BL122为稻瘟病基因的供体,籼稻恢复系香型中间材料XH74为香味基因的供体,三系优良恢复系R290为受体亲本,通过杂交、多次回交、基因聚合和多次自交,并同时利用与Pi-1基因紧密连锁的SSR标记RM144以及香味基因fgr的功能标记GRFM04在不同世代分离群体中进行分子标记辅助选择,最终筛选获得6个双基因纯合的改良株系。利用30个广东代表性稻瘟病菌株接种鉴定,6个改良株系的抗性频率为100%,而对照R290抗性频率仅为66.67%;自然病圃诱发鉴定6个改良株系,其叶瘟和穗颈瘟均表现高抗。检测表明6个改良株系叶片和米粒均具有较浓的香味。统计分析表明,除1个株系结实率稍低与对照差异显著外,其余改良株系与对照相比,在所有农艺性状上均差异不显著。通过分子标记辅助选择将稻瘟病基因Pi-1和香味基因fgr聚合到恢复系R290中,不仅显著地提高了恢复系的稻瘟病抗性,而且稻米有了较浓的香味,利用这批改良株系育成杂交稻新组合荣优633和五优633已参加省区试。     

籼型优质三系香稻不育系广泰A的选育及应用

广泰A是广东省农业科学院水稻研究所以保持系中间材料荣丰B//米31/W254为母本,具有香味的保持系中间材料天丰B/粤丰B为父本进行杂交,然后通过分子标记辅助选择具有香味且直链淀粉较低的F3代株系与印尼水田谷胞质不育系荣丰A测交,后经连续回交转育而成的优质香稻不育系。该不育系具有败育彻底、育性稳定、柱头外露率高、异交习性好、配合力好等特点,米质达部颁标准优质1级,2016年10月通过广东省种子管理总站组织的专家技术鉴定,目前已经组配出广泰优华占、广泰优粤农丝苗、广泰优736、广泰优7170、广泰优秋占、广泰优天弘丝苗、广泰优航0799等多个组合通过国家和省级品种审定。     

葡萄糖焦磷酸酶基因与巨胚基因聚合创建营养功能稻

 以利用农杆菌介导glgC TM基因而获得的水稻优质晚粳品种中超123 T5代纯系作为葡萄糖焦磷酸酶（ADP glucose pyrophosphorylase，AGP）基因的供体亲本，与营养功能粳稻品种巨胚1号为ge基因供体亲本进行杂交。通过单株稻米籽粒胚性状的形态观察并结合分子标记检测，在64个F4代候选株系中共筛选到16个同时带有glgC TM/ge双基因的聚合株系。对其中综合性状较好、籽粒大的5个株系种子分别进行胚重、米质理化指标和γ 氨基丁酸（GABA）含量的测定。与AGP基因的供体亲本中超123相比，5个含glgC TM/ge双基因聚合株系稻米的百粒胚重最小增幅为702%，最大增幅为119.0%，达极显著水平；GABA含量的增加幅度为102.93%～194.14%。所选株系的千粒重均超过巨胚1号，差异达极显著水平；而稻米的胶稠度、碱消值和直链淀粉含量等品质指标的变化不很明显。偏籼型的glgC TM/ge聚合株系直链淀粉含量均显著高于双亲中超123和巨胚1号；而偏粳型的glgC TM/ge聚合株系与双亲没有显著差异。研究结果表明， glgC TM和ge基因在聚合株系稻米籽粒总淀粉的合成和胚的形成中都得到充分表达，增加了稻谷千粒重和米胚大小，但对直链淀粉的合成影响不大。认为利用生物技术与传统技术相结合的分子设计育种来调整稻米的营养功能结构和产量是一条行之有效的途径。     

青海高原春小麦糯性新品系的筛选及其直链淀粉含量

为了培育适合青海高原种植的春小麦糯性新品系，利用DNA分子标记技术检测了80株青春533×糯麦1号F2代材料的Wx基因缺失情况，同时测定了不同Wx基因缺失类型F2代材料的小麦籽粒直链淀粉含量。结果表明，在80株F2代分离群体材料中，单缺失WxA1或WxB1或WxD1基因的材料分别为8份、11份、9份；同时缺失WxA1和WxD1基因的材料为10份，同时缺失WxB1和WxD1基因的材料为12份，同时缺失WxA1和WxB1基因的材料为9份；WxA1、WxB1和WxD1基因全部缺失的材料为8份。Wx基因的缺失数量与直链淀粉含量的高低有密切关系，缺失1个Wx基因（部分糯小麦），直链淀粉含量比对照（青春533）降低5.28%~11.35%；缺失2个Wx基因（部分糯小麦），直链淀粉含量比对照降低10.73%~19.81%；缺失3个基因（糯小麦）的直链淀粉含量为0.97%，比对照降低30.53%。高原春小麦与糯性小麦杂交的F2代直链淀粉含量下降幅度要比前人所研究的材料下降幅度大，并且WxB1单缺失引起直链淀粉含量下降（11.35%）比WxA1和WxD1双缺失所引起的下降幅度要大（10.73%）。     

通过分子标记辅助选择培育优良食味水稻新品种

 为了培育食味品质优良、综合丰产性好的粳稻新品种，以高产粳稻品种武香粳14作母本，具有暗胚乳突变基因的优质粳稻品种关东194作父本配制杂交组合。利用与暗胚乳突变基因Wx mq直接相关的单核苷酸差异，设计合成了CAPS标记，该标记能区分含或不含Wx mq基因的纯合基因型和杂合基因型。利用该标记对武香粳14/关东194衍生的F5、F6株系进行辅助选择，筛选到含Wx mq基因的纯合基因型，成熟后对胚乳淀粉性质的调查结果与分子检测结果完全一致，分子标记辅助选择效果达100%。最终将关东194的暗胚乳突变基因Wx mq与高产基因聚合于一体，育成含有暗胚乳突变基因Wx mq的优良食味粳稻新品种南粳46。     

Molecular marker assisted selection for improvement of the eating,cooking and sensory quality of rice (Oryza sativa L.)

II-32B is a key maintainer line used for hybrid rice breeding in China. However, it is of poor quality for most Chinese consumers because of its high apparent amylose content (AAC), high gelatinization temperature (GT) and non-fragrance. It is well known that the AAC, GT and fragrance traits are largely controlled by the Wx, starch synthase IIa (SSIIa), and fragrance (fgr) genes, respectively. With the aid of functional markers, we improved the quality of II-32B by introgressing the Wx, SSIIa, and fgr genes from Yixiang B, a fragrant maintainer line that has low AAC and low GT. The microsatellite allele (CT)₁₇ of Wx, the contiguous single nucleotide polymorphism TT allele of SSIIa and the 8-bp deletion allele of fgr were transferred to II-32B by two backcrosses and three selfings. Molecular marker assisted selection was applied in the series to select for individuals carrying Wx-(CT)₁₇, SSIIa-TT, and fgr-deletion alleles. According to the marker genotypes, seventeen homozygous lines for Wx-(CT)₁₇, SSIIa-TT, and fgr gene markers were finally selected. The improved II-32B lines were fragrant with reduced AAC and GT.     

Identification of Multiple Alleles at the Wx Locus and Development of Single Segment Substitution Lines for the Alleles in Rice

Amylose content (AC) is a key determinant of the cooking and processing quality of rice (Oryza sativa). It has been reported that the amylose content is mainly controlled by the Wx locus [1]. By using RFLP analysis, two alleles, largely corresponding to t…     

水稻Wx复等位基因的鉴定及单片段代换系的建立

 利用微卫星标记“484/485”和“484/W2R”结合AccⅠ酶切对278份来自国内外水稻品种（系）进行了Wx座位复等位基因分析，共检测到15种等位基因，其中(CT)12-G、(CT)15-G、(CT)16-G、(CT)17-G、(CT)18-G、(CT)21-G为新发现的等位基因。以含不同Wx等位基因的20个品种（系）为供体亲本，利用回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法，建立了72个以Wx等位基因为 (CT)11-G 的“华粳籼74”为受体的Wx复等位基因单片段代换系。这些单片段代换系共包含12种Wx等位基因，其代换片段长度最短为2.2 cM，最长为77.3 cM，平均为17.4 cM。     

Genetic Polymorphism of Wx Gene and Its Correlation with Main Grain Quality Characteristics in Rice

The allelic variation of the Wx gene in 50 non-glutinous rice varieties (lines) was analyzed by using the microsatellite marker RM190 [for (CT)n simple sequence repeat (SSR)] and cleaved amplified polymorphic sequence(CAPS) marker 484/W2R-ACCⅠ[for G/T single nucleotide polymorphism (SNP)]. Six homozygous (CT)n types, namely (CT)20, (CT)19, (CT)18, (CT)17, (CT)16, (CT)14, (CT)11 and (CT)10, and a heterozygous genotype (CT)11/(CT)18 were detected for RM190, of which (CT)11 and (CT)18 were predominant. Two homozygous Wx genotypes (G/G and T/T) and one heterozygous (G/T) were detected using 484/W2R-ACCⅠ . Most of the materials with a RM190 of (CT)11 were G/G for SNP of 484/W2R-ACC I, while T/T for SNP was predominantly appeared in materials with (CT)18. The materials tested could be grouped into 10 categories using the two markers together. Results indicated that 59.3% variance of amylose content was attributed to the polymorphism of Wx gene revealed by RM190, while 56.1% and 24.6% of the variances in amylose content and gel consistency were respectively to the polymorphism of Wx gene revealed by 484/W2R-ACC I. Furthermore, with both SSR and CAPS markers, 72.4% of the variance in amylose content could be explained. In addition, the application prospects of the two markers in breeding were also discussed.     

水稻亚种间优质米组合的选育初报

对籼粳交组合及其亲本的稻米品质进行了分析，结果表明：在选育水稻亚种间优质米组合时，亲本中必须有１个优质米亲本，另一个为高产中等米质亲本；配制偏粳组合时，最好选用粳型不育系作母本；反之，配制偏籼组合时，应选用籼型不育系作母本；双亲垩白度都高的亲本不宜选用；另外，在选配偏粳组合时，不宜选用直链淀粉含量高（２４％以上）的籼稻作父本，最好直链淀粉含量在２０％以下。     

抗稻瘟病优质籼型三系不育系佳谷A的选育

佳谷A系泉州市农业科学研究所用抗稻瘟病保持系谷丰B为母本、优质保持系材料威25为父本杂交,F5代选单株与不育系珍汕97A测交,后代经多次回交育成的野败籼型三系不育系。该不育系具有不育性稳定、米质优、抗稻瘟病、异交率高等特点,2020年6月通过福建省农作物品种审定委员会审定。佳谷A与恢复系厦金占配组的杂交组合佳谷优金占也于2020年6月通过了福建省农作物品种审定委员会审定。