用单片段代换系（SSSLs）研究水稻株高及其构成因素QTL加性及上位性效应

株高是典型的数量性状,易受遗传背景和环境等因素的影响。单片段代换系和双片段聚合系减少了个体间遗传背景的干扰,是鉴定QTL和研究QTL上位性的新型遗传材料。本研究采用随机区组试验设计方法以初级单片段代换系间杂交衍生的16个次级单片段代换系和15个双片段聚合系分析了株高及其构成因素QTL的加性效应及加性×加性上位性效应。共鉴定出11个QTL,其中3个株高QTL,1个倒1节间长QTL,2个倒2节间长QTL,2个倒3节间长QTL和3个倒4节间长QTL,分布于第4、6和10染色体上。鉴定出23对双基因互作,其中7对为没有显著效应的座位间互作,16对为有显著效应的QTL与没有显著效应的座位间互作。结果表明,QTL加性效应和QTL间的上位性效应都是株高及构成因素的重要遗传组成。通过单片段代换系杂交衍生的次级单片段代换系和双片段聚合系可提高QTL鉴定和上位性分析的灵敏度。     

水稻矮秆脆性突变体dbc1的鉴定与基因定位

利用EMS诱变籼型水稻恢复系缙恢10号,获得一个稳定遗传的矮化脆性突变体dbc1,苗期即表现矮化、叶片变脆,一直保持到成熟。与原始亲本相比,突变体的各节间均显著缩短,株高仅58.93 cm,略有包穗,属于dn型矮化变异,对赤霉素的敏感性显著下降,有效穗、千粒重和结实率无明显变化,穗长、穗粒数和实粒数则极显著下降。进一步分析发现,dbc1的茎秆和叶片的载荷强度极显著下降,纤维素含量无变化,木质素含量则略有下降,差异达显著水平。遗传分析表明该性状受1对隐性核基因调控,利用886株西农1A/dbc1的F₂变异单株,最终把DBC1基因定位在第2染色体SSR标记RM13943和RM13952之间,物理距离仅197 kb,含有52个注释基因。这为下一步调控基因的克隆和dbc1材料的育种应用奠定了基础。     

水稻条斑花叶突变体生态st(t) 的鉴定与遗传定位

利用EMS诱变育成优良籼型恢复系缙恢10号,从其后代中鉴定出一个白色条斑花叶突变体st(t),在三叶期开始表现白斑,拔节期白斑变为不规则线状,一直保持到成熟。突变体叶绿素含量明显下降,类胡萝卜素含量显著升高。透射电镜观察表明,突变体的绿色叶片部位与野生型相比,在细胞结构上无明显差异,叶绿体发育正常;突变体的白化部位细胞结构异常,质体内多含有积聚在一起的嗜锇小球,不能发育出正常叶绿体所具有的类囊体和基质片层结构。遗传分析表明该性状受一对隐性核基因调控,利用1 500株西农1A/st(t)的F₂隐性定位群体,最终把St(t)基因定位在第6染色体SSR标记RM19745和RM19762之间,遗传距离分别为0.07 cM和0.27 cM,根据9311基因组序列推测,两标记之间的物理距离约为345 kb。这为St(t)基因的图位克隆和分子标记辅助育种奠定了基础。     

水稻穗颈极度缩短突变体sui(t)的遗传分析与基因定位

来源于EMS处理籼型恢复系缙恢10号的穗颈节间极度缩短突变体其他节间与恢复系缙恢10号无显著变化,表现为全包穗,对GA3不敏感,暂命名为sui(t).遗传分析表明变异性状受一对隐性核基因控制.以中花11/sui(t)的F2隐性单株为定位群体,将sui(t)基因定位在第1染色体SSR标记RM5336,RM3425向短臂末端一侧,进一步合成SSR,Indel等标记,最终将sui(t)基因定位在RM3148和C1 In002(swu)之间,遗传距离分别为0.8 cM和1.4 cM,物理距离为382 kb,为下一步基因克隆和功能研究奠定了基础.     

籼型两系杂交稻产量主攻方向的研究

本文对１２例籼型两系杂交稻组合在５个播期条件下的播始天数，株高，草株草重，谷草比，单株有效穗，每穗着粒数，实粒数，结实率，千粒重不粒重等１０个性状进行相关及通径分析，结果表明，不仅结实率及谷草比与单株粒重的相关系数（正相关）较大，而且这２个性状对单株粒重的直接通径系数（为正值）也较大，说明现阶段提高结实率及选育强化优势籼型两系杂交稻的主攻方向，作者还对提高结实率的途径进行了讨论。     

EMS诱变水稻矮生资源的鉴定评价

用甲基磺酸乙酯(EMS)处理水稻优良籼型恢复系缙恢10号,获得了24份半矮化突变体,其中4份较为特别.与其他半矮化突变体相比,d11和d24的包穗程度较轻,分别为-2.7和-2.6cm,农艺性状变化较小,有效穗与原始材料相比无变化;缙恢10号对GA3敏感,d9和d18对GA3钝感,d9是全节间缩短型突变体,d18则为顶...     

的遗传分析和基因初步定位

水稻散生突变体tac2是以恢复系缙恢10号为材料经甲基磺酸乙酯（EMS）化学诱变所得。该突变体苗期表型正常,分蘖期株型松散,分蘖角度较野生型显著增大,株高明显降低。外源赤霉素处理可以使该突变体株高恢复,但分蘖角度不受影响。遗传分析表明该突变性状受1对隐性主效基因控制。利用分子标记将该基因初步定位于第9染色体上的RM3320与RM201之间,遗传距离分别为19.2和16.7 cM。     

不同环境条件下籼型杂交稻株高的发育遗传研究

采用数量性状的加性 显性发育遗传模型分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系杂交水稻在两种环境条件下株高的发育遗传规律。供试材料和环境均会影响水稻株高表现,且环境对株高的影响随发育进程的推进不断减小。在不同发育阶段,水稻株高主要受加性和显性效应基因共同控制,但影响程度会随供试材料的改变而有所不同;基因型与环境互作效应会对株高产生一定影响;控制株高的遗传效应在各发育时期均有新的表现,且加性效应的表达比显性效应的表达更为活跃;条件环境互作效应亦会对株高发育遗传产生一定影响,前期影响尤其大;水稻株高的群体平均优势总体上随发育进程的推进而逐渐增加,至成熟期达到最大;群体超亲优势的变化规律因供试材料的不同而略微出现一些差异,但均在后期趋于稳定,且均为正值。在多数发育时期,水稻株高条件群体平均优势达到正向显著或极显著水平,而条件群体超亲优势达到负向显著或极显著水平,即群体平均优势和群体超亲优势在各时期均有新的表现,但其表现的大小和方向均有所不同。     

水稻功能叶性状的遗传分析

以籼型水稻13个不育系和19个恢复系为材料,按NCⅡ交配设计配制两套杂交组合（7×10和9×9）,在四川泸州和重庆北碚两个不同的生态环境下,研究水稻剑叶、倒2叶和倒3叶的遗传特征。剑叶宽、倒2叶长和宽、倒3叶长的遗传变异是由加性和显性效应共同引起的,但叶宽是加性效应占主导地位,而叶长则以显性效应为主,剑叶长的遗传变异主要由显性效应引起,倒3叶宽的遗传变异则主要由加性效应引起。功能叶各性状的加性效应与环境互作不显著,而叶长的显性效应与环境互作均达到显著或极显著水平。两套组合中叶宽的狭义遗传率均大于叶长,其中最大的是倒2叶宽,分别为58.65%和48.19%。叶长和叶宽均表现出不同程度的中亲优势或负向超亲优势,其中,叶长和叶宽的中亲优势率变幅为446%（倒3叶宽,第1套）~27.53%（倒3叶长,第2套）,而6个功能叶性状的杂种优势指数则均大于100%。     

水稻籽粒簇生材料Z1820簇生性的遗传分析

用簇生性亲本Z1820与无簇生性的正常亲本缙香1A、缙2A和缙4A杂交得F1代,让F1自交得F2,同时以缙香1A、缙2A和缙4A为轮回母本亲本回交得BF1,调查各世代簇生情况。结果分析表明：F1的簇生性为中间类型,F2、BF1的簇生性在簇生程度上产生分离;Z1820与缙香1A、缙2A产生的后代的遗传行为符合单基因不完全显性遗传,而Z1820与缙4A的遗传表现则有所偏离,缙4A可能具有影响簇生性表现的遗传因子。笔者首次使用簇生率描述水稻的簇生性。