分子标记在水稻育种中的应用

分子标记技术的应用日趋广泛,对水稻育种研究有重要的价值。通过重点介绍近年来分子标记在水稻分子遗传图谱的构建、遗传资源保存和遗传多样性分析、基因的标记及克隆、分子标记辅助育种等方面研究的应用情况,探讨了分子标记的应用在水稻育种上的优势。     

分子标记辅助育种在水稻育种中的应用

介绍了几种常用的分子标记辅助育种技术及其特点，对分子标记辅助技术在水稻主基因、抗病虫基因的转移和聚合、QTI．改良和杂交育种等方面的应用进行了综述。     

SSR分子标记在稻瘟病抗性育种中的应用

稻瘟病俗称水稻癌症,每年都造成严重损失。实践证明,发展抗性育种是解决这一问题最有效的方法之一。SSR分子标记为辅助选育抗稻瘟病水稻新品种和抗性鉴定提供了新的方法和手段。阐述了SSR分子标记在水稻遗传连锁图谱构建、稻瘟病抗性基因定位、稻瘟病菌危害研究、分子标记辅助育种当中的应用,以为以后的研究奠定基础。     

SSR标记技术在水稻遗传育种中的应用

SSR是建立在PCR基础上的分子标记,与RFLP、RAPD、AFLP相比,SSR具有多态性高、结果稳定可靠、重复性好、操作简单等特点,已在水稻研究中被广泛应用。阐述了SSR标记的基本原理与操作规程,介绍了其在构建水稻连锁图谱、水稻品种特异性鉴定及水稻分子标记辅助育种等方面的应用情况。并分析了目前SSR在应用中所存在的问题,提出相应的解决方法,以期推动SSR标记技术在遗传育种研究中的进展,从而加速育种进程。     

分子标记技术在水稻育种中的应用

分子标记技术的应用日趋广泛,在水稻育种的各个方面具有重要的利用价值。综述了分子标记的种类及其在水稻分子图谱构建、比较基因组研究、基因定位与克隆、辅助选择、种质和杂种优势分析等方面的研究进展。     

稻瘟病抗性基因的克隆及应用研究进展

稻瘟病是水稻三大病害之一,每年都给水稻生产造成巨大损失,挖掘并合理利用品种自身抗性是解决稻瘟病危害的最有效途径。本文综述了水稻稻瘟病抗性基因克隆、功能标记开发以及稻瘟病抗性分子标记辅助选择育种研究进展,为进一步克隆、研究、应用稻瘟病抗性基因提供理论指导。     

分子标记在芸薹属植物遗传育种中的应用

从芸薹属植物遗传图谱构建，种质资源遗传多样性评价，品种指纹图谱鉴定，抗病，育性基因和品质性状的分子标记，分子标记辅助育种等方面，综述分子标记在芸薹属植物遗传育种中应用的最新研究进展及动态。     

遗传标记的类型、作用与水稻遗传标记的研究现状

遗传标记的发展经历了形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记的四个发展阶段，形成了各具特色的标记类型，并由此产生的功能分子标记被广泛应用于作物的育种改良。本文对遗传标记的现状进行了综述，对水稻功能分子标记的应用与发展进行了分析。     

稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2的聚合及其育种价值分析

水稻稻瘟病的发病受外界条件影响较大,单纯依靠人工接种抗性鉴定比较困难。因此,人工接种抗性鉴定与分子标记辅助选择结合应用对提高抗性育种效率具有重要意义。本研究利用已建立的水稻抗稻瘟病基因Pi1和Pi2显性分子标记,对黑龙江省主栽品种空育131进行分子标记辅助选择,将Pi1和Pi2基因聚合到空育131中,对其原始亲本和不同基因组合聚合后代进行了稻瘟病田间抗性鉴定,对2个抗性基因的聚合效应进行了统计和评价,由此明确了Pi1和Pi2基因在寒地育种辅助选择中的应用价值。     

大豆分子标记及辅助选择育种技术的发展

分子标记、QTL的研究和辅助选择应用已经得到很大的发展,一批与大豆形态性状、产量性状、品质性状、生态性状、抗生物胁迫性状相关的QTL在国内外均有报道.但近年来分子标记和QTL研究在比较发达的国家已经转向功能标记(FMs:EST-SSR、SNP和候选基因)的研究,相继肩动大豆EST计戈呼和大豆功能基因组计划,以期使功能基因和性状直接联系起来,目前已经取得了显著成效.而我国目前分子标记和QTL的研究还主要集中在利用随机标记(RMs:RAPD、SSR和AFLP)对性状进行研究.该文就国内外大豆分子标记和分子标记辅助育种及分子育种技术发展动态和发展中存在的主要问题做一概述.     

水稻抗褐飞虱基因Bph18(t)的STS标记开发及有效性验证

利用携有Bph18(t)基因抗褐飞虱材料与感虫材料之间在抗虫位点上的单核苷酸差异,成功开发出1个STS标记KC1。该标记可以准确区分含或不含抗虫基因Bph18(t)的基因型。进一步构建扬稻6号(9311)[不含Bph18(t)基因,感褐飞虱]/C4064[携有Bph18(t)基因]的F2群体进行抗虫鉴定,同时使用KC1标记检测F2群体单株的基因型。根据分子标记检测结果与抗虫表现之间的符合程度推算出标记的选择效果达到了82.6%。研究结果表明,KC1标记有较高的目的基因选择效率,可以应用于扬稻6号遗传背景下Bph18(t)基因的分子标记辅助选择。     

利用水稻早世代稳定特性选育杂交水稻恢复系

 利用早世代稳定水稻品系与骨干恢复系杂交，在F2群体中获得早世代稳定株系3个，通过分子标记辅助选择明确了2个株系具有可恢性。经过测配F1花粉育性检测，其中1个株系恢复力强，2个测配组合产量优势明显。采用此方法获得杂交水稻恢复系仅需1~2年时间，比传统方法的5~8年明显缩短。     

抗稻瘟病基因Pi9的STS连锁标记开发及在分子标记辅助育种中的应用

 利用带有广谱抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75 1 127作为抗病基因供体亲本，用于扬稻6号和R6547抗病性的回交育种。通过比较75 1 127、扬稻6号和日本晴的Pi9基因位点的DNA序列，开发出了与Pi9基因紧密连锁的共显性STS（序列标记位点）标记PB9 1，用于Pi9基因的分子标记辅助选择。结合田间农艺性状选择和分子标记辅助选择，培育出8个Pi9基因纯合的回交后代株系。其中，具有扬稻6号和R6547遗传背景的株系各4个。经湖北恩施和宜昌的病圃鉴定，携带有抗病基因株系的稻瘟病抗性水平较受体品种扬稻6号和R6547有不同程度的提高。具有R6547遗传背景的株系08C893配制的杂交组合在上述病区的抗性表现也明显优于对照品种扬两优6号。上述结果说明，共显性标记PB9 1在Pi9抗稻瘟病基因分子标记辅助育种中具有应用价值，并且Pi9基因作为稻瘟病抗源之一可以在湖北稻区进行有效利用。     

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。     

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.     

分子标记辅助选择创制抗白背飞虱水稻恢复系

 将分子标记辅助选择技术与传统育种的杂交、回交方法及白背飞虱频发区大田自然诱发抗虫鉴定相结合,创制了米质优、配合力好且具有水稻白背飞虱拒食抗性主效QTL位点qSI4 的新恢复系材料3份(R38、R46和R58)。室内抗性鉴定结果表明,新创制的恢复系材料的白背飞虱抗性与抗源春江06的抗性水平相当,具有较强的白背飞虱抗性。这些新恢复系通过与不同遗传背景的不育系进行杂交配组,经过田间测产和室内米质鉴定、评比,筛选出一批集抗性好、米质优、产量高等优良性状于一体的杂交水稻新组合。     

分子标记辅助选择在小麦抗病和品质遗传育种中的应用

DNA水平的分子标记技术能够提供便捷、准确、稳定的遗传标记.近年来,在小麦中应用分子标记进行遗传图谱构建、定位目标基因以及鉴定外源染色体片段等方面发挥了重要作用.为了给相关研究提供参考,本文就分子标记技术在小麦抗条锈、叶锈和白粉病以及小麦麦谷蛋白、淀粉、硬度等品质方面的作用及应用进展进行了阐述,并对分子标记辅助选择在育种应用中存在的问题进行了论述.     

Development ofNew InDel Marker to Detect Genotypes of Conferring Fertility Restoration of BT-Type Cytoplasmic Male Sterility inRice简

Restorer line breeding is an important approach to enhance the heterosis and improve the yields of japonica hybrid rice. To improve the selection efficiency of restorer lines for BT-type cytoplasmic male sterility (CMS) in japonica rice, a functional marker InDel-Rf-1a based on the difference of nucleotide sequence in Rf-1a locus between BT-type CMS lines and restorer lines was developed to detect the genotypes of different rice materials. Conventional indica rice varieties, restorer and maintainer lines without 574 bp deletion could restore the fertility for BT-type CMS in japonica rice. By contrast, most conventional japonica rice varieties except Aichi 106 and Yijing 12, with genotype of rf-1arf-1a showed the 574 bp deletion maintained sterility for BT-type CMS lines. To further verify the effect of genotyping detection in Rf-1a locus, this marker was also used to amplify the genomic DNA in different japonica rice restorer lines, CMS lines, hybrids and F₂ segregation population, and three genotypes in Rf-1a locus could be distinguished distinctly. Therefore, the marker InDel-Rf-1a could be widely used for genetic identification and marker-assisted selection (MAS) in breeding japonica restorer lines.     

Use of Major Quantitative Trait Loci to Improve Grain Yield of Rice

Further improvement of rice productivity remains a challenge. Breeding is perceived as an important option to increase rice yield. However, the genetic progress of grain yield in most rice breeding programs was slow in the last decades. Although great progress in rice genomics and molecular biology has been achieved, the effect of such technological innovations on rice breeding is far small. Marker-assisted selection （MAS） for a few target quantitative trait loci （QTLs） has significant effects in improving qualitative traits, such as disease resistance. The success of MAS has therefore motivated breeders to identify and use major QTLs for yield and yield component traits. In this review, we summarized the recent methods in QTL identification, including novel statistical methods for linkage and association mapping, special population types, and whole-genome sequencing. We reviewed the successful application of marker-assisted gene introgression and gene pyramiding to improve grain yield and discussed the design of efficient MAS schemes to further increase the success rate of breeding programs. The use of well-characterized major QTLs through introgression and gene pyramiding is proven effective in improving grain yield, particularly yield under abiotic stress. Major QTLs that are stable across genetic background and growing environments are often found in less adapted germplasms, such as landraces and wild relatives. Advanced backcross QTL analysis and introgression lines, which integrate QTL discovery and utilization, are important methods for exploiting major QTLs contained in such germplasms. Next-generation sequencing substantially increases mapping resolution and accelerates the identification of casual genes underlying major QTLs. Practical guidelines derived from theoretical and empirical studies are given to guide the design of efficient marker-assisted gene introgression and pyramiding schemes.     

抗白叶枯病杂交水稻的分子标记辅助育种

 应用分子标记辅助回交，育成了带广谱抗白叶枯病基因[i]Xa-21[/i]的两个杂交水稻恢复系R8006和R1176，所配的杂交水稻组合中优6号、中优1176在中国南方稻区及多个省级区试中表现抗病、优质、高产，具有较广的商业开发潜力。