水稻显性矮秆基因D55的精细定位

为了改良水稻品种的株型,本研究利用来源于普通野生稻的矮秆突变体lb4d与栽培稻品种(系)187R、广恢998杂交产生的F2群体对显性矮秆基因D55进行了精细定位。结果发现,D55基因对水稻株高具有较强的矮化作用,表现为显性矮秆。在日本晴、广恢998、187R等不同的遗传背景条件下,D55基因造成水稻株高降低30%左右;利用水稻SSR标记引物,D55基因首先被定位在水稻第11号染色体上RM5704和RM202之间3.53 cM区域;为了进一步精细定位D55基因,参考水稻品种日本晴的基因组序列,在D55基因附近区域寻找插入缺失序列,在RM5704和RM202之间发展了4个插入缺失标记,利用这4个标记将D55基因精细定位在indel A-7和indelg-15之间的53.1 kb区域。本基因精细定位的结果为D55基因的图位克隆提供了帮助。     

普通野生稻抗细菌性条斑病基因的遗传分析与定位

【目的】挖掘水稻Oryza sativa L.抗细菌性条斑病(Bacterial leaf streak, BLS)主效基因,为丰富水稻抗病基因资源和培育水稻抗病品种奠定基础。【方法】建立作图群体,对普通野生稻Oryza rufipogon Griff抗源‘DY19’抗BLS的基因采用集团分离分析法进行遗传分析,用SSR分子标记对其抗病基因bls2进行初步定位。【结果】F2群体中抗病与感病单株符合1∶3的理论分离比例,说明普通野生稻抗源‘DY19’的抗BLS符合单基因遗传模式,受1对主效隐性基因bls2控制。初步将该基因定位在第2号染色体分子标记SL03(23 474 851 bp)与SL04(24 484 154 bp)之间约4 cM区域内,这是一个新的抗BLS基因位点。【结论】普通野生稻抗源‘DY19’对细菌性条斑病的抗性受1对新的主效隐性基因bls2控制,为进一步的精细定位提供参考。     

水稻细菌性条斑病抗性基因bls2 SSR分子标记开发

【目的】开发水稻细菌性条斑病（简称细条病）抗性基因bls2 SSR分子标记,为利用分子标记辅助选择培育水稻细条病抗性品种提供技术支撑。【方法】基于本课题组前期对细条病抗性基因bls2初定位结果,设计SL03与SL04分子标记区间的SSR引物,从中筛选出在亲本间具有多态性的引物,用于检测由普通野生稻DY19与籼稻9311为亲本构建的BC₃F₂群体中各单株的基因型,并结合细条病病斑长度测定结果,利用MapQTL 5.0精细定位bls2基因,鉴定出与之紧密连锁的SSR分子标记,并比较单标记或双标记的选择效果。【结果】通过田间细条病抗性鉴定发现,BC₃F₂群体抗、感分离符合理论比1∶3的孟德尔单基因遗传分离规律。利用筛选鉴定出的11个多态性分子标记对BC₃F₂群体共244个单株进行单株基因型检测,并结合单株抗性表型值,将细条病抗性基因bls2精细定位于2号染色体上RM13592和RM13599分子标记之间,物理距离240 kb;RM13592和RM13599分子标记在BC₃F₂群体上的分离比均符合1∶2∶1的单基因遗传分离规律。利用单标记和双标记均可有效选择BC₃F₃群体中的感病单株和抗病单株。RM13592和RM13599分子标记辅助选择符合率分别达92.62%和93.44%,使用双标记的选择符合率为93.44%。【结论】RM13592和RM13599与细条病抗性基因bls2紧密连锁,具有易于PCR扩增,易于识别,准确性高的特点,可作为水稻抗细条病育种上分子标记辅助选择的有效标记。     

1个水稻紫叶基因pl41的遗传分析与定位

【目的】对水稻材料pl41的紫叶性状进行遗传分析和基因定位,为pl41基因的图位克隆、功能研究及其育种利用奠定基础。【方法】在紫叶籼稻品种‘Z3474’与绿叶粳稻品种‘日本晴’的杂交后代中,获得1个紫叶性状稳定遗传的材料pl41。观察pl41表型特征;配制pl41/日本晴杂交组合,利用F_1及F_2分离群体进行紫叶基因的遗传分析和基因定位研究。【结果】pl41紫色性状首先出现在苗期的叶鞘、叶尖和叶缘处,在抽穗期,pl41植株地上部分组织均呈现较深的紫色。与‘日本晴’相比,pl41叶绿素含量在苗期显著高于‘日本晴’,在抽穗期显著低于‘日本晴’,在灌浆期无显著差异;pl41花青素含量在苗期、抽穗期和灌浆期均极显著高于‘日本晴’。pl41紫叶性状受1对隐性核基因控制,定位在第12号染色体短臂289 kb范围内,对该区域5个预测基因的编码区序列进行了测序比对分析,发现其编码区序列在pl41与‘日本晴’之间无差异。【结论】初步定位了水稻pl41紫叶基因的范围,其最终确定还需要候选基因的精细定位、序列比对分析和转录水平分析。     

广西非香地方栽培稻与香稻的遗传多样性比较

利用分布于水稻12条染色体上的16对SSR引物,分析24份广西非香地方栽培稻资源和18份广西种植香稻的SSR等位变异、多态信息含量、基因多样性等。结果表明,在广西非香地方栽培稻资源中,每对引物检测到的等位基因数为2~7个,平均每个位点的等位基因数为4.38个,平均多态信息含量(PIC)和平均基因多样性(Hs)分别为0.53和0.60;而在广西种植香稻资源中,每对引物检测到等位基因数2~9个,平均每个位点的等位基因数为3.44个,平均多态信息含量(PIC)和平均基因多样性(Hs)为0.41和0.47。说明广西非香地方栽培稻资源比香稻资源具有更为丰富的遗传多样性。聚类结果表明,广西非香地方栽培稻和香稻资源各自聚为一类,说明二者存在较大的遗传差异。     

2份广西普通野生稻材料育性恢复基因Rf3、Rf4的恢复力评价

影响杂交水稻高产与稳产的重要因素是结实率的高低,而这一特性是由恢复系的恢复基因所决定的。因此,水稻恢复系的选育和利用具有重要意义。本研究以2份广西普通野生稻材料DP32和DP70为供体亲本,以籼稻品种9311为受体亲本,采用连续多代回交和分子标记辅助选择的方法,分别得到携Rf3、Rf4基因座位的5个单片段代换系。选用野败（WA）型细胞质不育系盟抗A和新质源（FA）型不育系金农1A对这5个单片段代换系的恢复能力进行测交鉴定。结果表明：（1）来自DP32的Rf3基因座位的单片段代换系能够恢复盟抗A,而来自DP70的Rf3基因座位的单片段代换系不能恢复盟抗A。（2）来自DP32或DP70的Rf4基因座位的单片段代换系都能恢复盟抗A。（3）来自DP32或DP70的Rf4基因座位的单片段代换系对盟抗A的恢复力均高于其Rf3基因座位的单片段代换系。（4）5个单片段代换系均不能恢复金农1A。本研究结果为在广西普通野生稻中挖掘和利用恢复基因种质提供参考,并且为进一步精细定位Rf3和Rf4基因创建了理想材料。     

广西普通野生稻遗传多样性中心的确定与核心种质构建

【目的】确定广西普通野生稻Oryza rufipogon Griff.遗传多样性中心,构建普通野生稻核心种质资源,为广西普通野生稻资源保护利用提供参考资料。【方法】利用24对微卫星标记分析来自郁江流域、红水河流域、南流江流域和桂北山区的普通野生稻623份材料的遗传多样性;采用逐步聚类法构建10%和5%的广西普通野生稻核心种质。【结果】24个SSR位点总共检测到114个等位基因。平均等位基因数为4.75,平均有效等位基因数为3.000 1,Shannon信息指数为1.180 1,平均期望杂合度为0.638 8。9个居群遗传多样性指数为:邕宁居群临桂居群扶绥居群容县居群贵港居群平南居群古棚居群五里塘居群博白居群。4个区域的多样性指数为:郁江流域桂北山区南流江流域红水河流域。广西普通野生稻资源5%的核心样本共31份,其中邕宁居群有14份,扶绥居群有12份;邕宁居群和扶绥居群分别占本居群分析样本的5.76%和18.75%,是核心样本的主要来源。【结论】郁江流域是广西普通野生稻多样性中心;邕宁居群的普通野生稻地理分布广、种类丰富,而扶绥居群遗传多样性异常丰富,它们是核心样本的主要来源,也是值得特别关注和重点保护的重要区域。     

一种快速提取野生稻总DNA的方法

在常规CTAB的基础上建立一种快速提取纯化野生稻总DNA的方法，这种快速提取法能在短时间内处理大批量的材料，具有简便、快速、经济、稳定等优点。用这种方法提取的DNA作为模板进行PCR扩增，和用常规的CTAB法提取的DNA作为模板结果一致。因此，用这种方法提取的DNA质量完全可以满足植物分子标记分析的需要。