水稻第6染色体短臂每穗实粒数和每穗颖花数QTL的精细定位

对水稻第6染色体短臂上一个控制每穗实粒数和每穗颖花数的QTL进行精细定位研究。针对前期定位的RM587-RM6119区域,应用在目标区间内杂合片段呈交叉排列的3个剩余杂合体,自交后获得3套F2∶3群体,对每穗实粒数、每穗颖花数和单株产量进行QTL分析。在3套群体中均检测到控制每穗实粒数、每穗颖花数和单株产量的QTL,其遗传作用均以加性作用为主,增效等位基因来自母本珍汕97B,且QTL的效应在各群体间相近。因此,该目标区间存在一个共同的QTL,通过控制每穗粒数来调控单株产量。通过比较3个剩余杂合体共有的杂合区间,最终将控制每穗实粒数和每穗颖花数的QTL定位于RM3414-RM19417之间约96.4kb的区域内。     

水稻对不同小种稻瘟菌抗性差异表达基因的鉴定

 以同一水稻品种接种不同小种稻瘟菌，利用抑制消减杂交（SSH）技术构建水稻 稻瘟菌非亲和/亲和互作消减cDNA 文库。 经差异筛选、序列分析及RT PCR验证，共获得25个独立的差异表达cDNA克隆。根据与它们同源基因的功能推测，这些cDNA克隆可能参与了对病原菌的防卫反应、转录和蛋白合成与修饰等一些重要的生物学过程。通过RT PCR检测了差异表达基因在非亲和/亲和互作早期的表达谱，所有被检测基因在非亲和/亲和互作零点的表达水平均相同，而在接种后的其他时间点，它们的表达在互作反应中或被诱导或被抑制，说明这些表达的变化仅仅与接种的不同小种有关，肯定了所分离到的基因及其表达变化的可靠性。受不同小种病原菌侵染后，由于一些参与防卫反应的基因被诱导或被抑制的程度和持续时间的不同可能导致水稻小种特异的抗性。     

水稻第6染色体短臂上株高QTL qPH6-1的精细定位

 应用衍生于水稻剩余杂合体的分离群体,开展株高QTL的检测和精细定位。应用1个在水稻第6染色体短臂约7.3 Mb区间分离、背景基本纯合的F2:3群体,种植于海南、浙江两地,检测到2个控制株高的QTL;然后,针对两地间作用稳定的qPH6 1,筛选出3个杂合区间缩小且呈阶梯状排列的单株,衍生F2群体,进一步验证了qPH6 1的作用,并将其界定于距离为96.4 kb的SSR标记RM3414和RM19417之间;最后,应用分离区间进一步缩小且呈阶梯状排列的3个F2群体,将qPH6 1定位于距离为51.7 kb的STS标记Si2925和SSR标记RM19417之间。基因组位置比较结果显示,该基因与所有已定位或克隆的水稻矮秆、半矮秆基因均非等位。     

超级稻宜优673遗传构成与籼粳属性分析

【目的】研究超级稻宜优673的遗传构成和籼粳属性,为其所携带有利基因的进一步利用提供基础,并为在水稻育种中确定合适的籼粳配比提供参考。【方法】选用明恢63、明恢86和福恢673这同一个衍生系统中不同辈序的骨干材料,以及以福恢673为父本配组育成的超级稻品种宜优673及相应母本宜香A,应用13个重要基因的17个标记和15个籼粳特异性SSR标记,分析其等位基因变化。【结果】受测材料在8个基因区间呈现差异,包括控制抽穗期和产量性状的基因2个、米质关键基因2个、抗稻瘟病基因4个。其中,在对稻米直链淀粉含量和胶稠度具有关键作用的Wx上,明恢63中的优质等位基因经明恢86传递到福恢673;在对稻米糊化温度具有关键作用的ALK及控制水稻稻瘟病抗性的Pib和Pita上,宜优673的父本福恢673和母本宜香A呈现出良好的互补性。在籼粳属性上,明恢63、明恢86和福恢673均为中间偏籼型,其中,明恢86和福恢673的粳型成分均为40.0%,高于明恢63的33.3%。【结论】来源于明恢63和其它亲本的有利等位基因在福恢673中聚合,并进一步在宜优673中与宜香A有利等位基因形成互补。     

103个杂交稻亲本白叶枯病和稻瘟病抗性基因型检测

白叶枯病和稻瘟病是我国水稻生产的主要病害,选育抗病品种是一种经济有效的防治手段。明确抗性基因在水稻品种资源中的分布,将有助于应用分子标记辅助选择培育抗性品种。本研究针对13个重要抗病基因,包括8个白叶枯病抗性基因(Xa1、Xa4、xa5、Xa7、xa13、Xa21、Xa23和Xa26)和5个稻瘟病抗性基因(Pib、Pi2、Pi9、Pi25和Pita),应用这些基因的基因标记或连锁标记共29个,检测103份杂交稻亲本,初步确定了其等位基因分布和利用情况,为水稻基础材料的筛选及应用提供参考。     

水稻第6染色体短臂株高及产量性状QTL的分解

针对第6染色体短臂上一个对产量性状遗传具有重要作用的区间RM587-RM19715,从珍汕97B/密阳46重组自交系群体中筛选到1个剩余杂合体,自交衍生获得一个由195个个体组成的F2群体,检测控制株高和产量性状的QTL。经分析,在目标区间的上部和下部分别检测到1个QTL簇,分别对除单株穗数以外的产量性状因子具显著作用,单个QTL对群体性状表型变异的贡献率为5.0%~55.5%。将第6染色体上的产量性状QTL分解到更小的区间中,为产量性状QTL的精细定位和克隆打下了基础。     

一种水稻微效QTL精细定位和克隆新途径

水稻重要农艺性状一般由少数主效QTL和大量微效QTL共同控制。水稻主效QTL克隆已取得显著进展,而微效QTL由于遗传作用弱,表型鉴定易受测量误差影响,克隆进展缓慢,但微效QTL在水稻重要农艺性状调控中的作用不容忽视。本文介绍了一种水稻微效QTL精细定位和克隆的新途径。该途径包含2个阶段：1）应用剩余杂合体构建近等基因系群体进行目标QTL的精细定位;2）应用基因编辑技术创制候选基因突变体验证基因功能。应用该策略笔者所在团队在水稻第1染色体长臂精细定位了6个微效粒重和粒型QTL,并成功克隆首个微效粒重QTL。该技术可在方法上为水稻QTL克隆及新种质创制提供更多选择。     

应用东乡野生稻回交重组自交系群体分析糙米矿质含量QTL

【目的】 强化粮食作物的必需矿物质有利于缓解人们矿质营养缺乏症。【方法】 从协青早B//协青早B/东乡野生稻BC₁F₅群体中挑选到1个单株A58,与协青早B回交,构建了BC₂F_4:5群体。采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪ICP-AES测定132个BC₂F_4:5株系的糙米Mg、Ca、Zn、Fe、Mn和Cu含量,应用Windows QTL Cartographer 2.5进行糙米矿质QTL分析。【结果】 共检测到17个糙米矿质含量QTL,分别位于第1、4、6、8、9和11等6条染色体上,包括Mg含量1个、Ca含量4个、Zn含量4个、Fe含量2个、Mn含量2个和Cu含量4个。这些QTL解释表型变异的5.0%~47.2%,其中8个QTL的增效等位基因来自东乡野生稻。【结论】 12个QTL聚集于5条染色体上的5个QTL簇,表明不同矿质营养元素涉及到共同遗传生理机制,可通过分子标记辅助选择方法将有利等位基因应用于稻米营养品质改良。     

水稻剑叶角度与主穗产量的遗传剖析

理想水稻株型的选育与高产育种密切相关,而剑叶角度则是构成水稻理想株型的重要指标之一,同时也是影响水稻产量的重要因素.合理开发利用水稻中控制剑叶角度及产量相关的数量性状基因座位(QTL),并结合分子育种技术,可更好地为高产制繁种目标服务.通过应用由244个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系(RIL)群体,构建含256个分子标记的连锁图谱,采用QTL区间作图法对剑叶角度及主穗产量等5个性状进行定位分析,共检测到17个QTL,分布于染色体1、2、3、5、6、9、10、11.这些QTL对相应性状的贡献率介于3.46～25.64%之间.在第1染色体上检测到控制5个性状的QTL,其中控制剑叶角度的两个QTL;在第2、3、9、10、11染色体上分别检测到各一个QTL;第5染色体上检测到控制剑叶、每穗总粒数和每穗实粒数的3个QTL;1个每穗实粒数和2个每穗实粒重的OTL分布于第6染色体上.多个区间表现出对两个性状的显著作用,其中第1染色体2个,第6染色体1个.相关性分析表明,较小的剑叶角度可通过提高结实率进而显著增加产量.     

多基因聚合育成优质高产杂交稻新组合中优161

通过文献检索和基因标记检测,判定水稻品种特青和抗白叶枯病基因聚合品系IRBB51所携带的有利基因,其中特青携带抗稻瘟病基因Pib和Pita、抗白叶枯病基因Xa4,IRBB51携带抗稻瘟病基因Pib、抗白叶枯病基因Xa4和xa13、优质基因wx。建立了特青/IRBB51重组自交系群体,育成在5个目标基因座位上均携带有利等位基因的恢复系中恢161,与不育系中9A配组育成优质、高产的杂交稻新组合中优161,于2009年通过国家农作物品种审定。研究表明,综合利用不同水稻材料携带的共有有利基因和互补有利基因,可快速有效地实现多性状有利基因的聚合。