采用SSR标记和表型性状聚类对杂交粳稻亲本的遗传多样性研究

以20个新育成的粳稻BT型不育系和10个恢复系为材料,采用SSR分子标记和表型性状2种聚类方法对杂交粳稻亲本的遗传多样性进行比较研究,并分析这些亲本的遗传差异.结果表明,64对SSR引物在30个亲本中共检测到185个多态性片段,平均每对引物为2.9个,以第11染色体上的平均等位基因数目最多,每个SSR位点的多态性信息含量指数(PIC值)变化范围为0.064～0.844.利用SSR分子标记将30个亲本材料划分为7大类群,其中所有不育系被划分为一群,分类结果与系谱分析基本吻合.表型聚类以10个农艺性状为依据,将供试材料划分为4大类群,不育系和恢复系被聚到不同的类群,群内差异小大.同表型性状聚类相比,SSR分子标记聚类能更准确的揭示亲本之间的遗传差异,是研究亲本遗传多样性的一种较好方法.     

稻米食味品质评价方法的建立与应用

稻米食味品质改良是水稻育种的重要目标,如何评定稻米食味品质的优劣,一直是育种家关注的热点.借鉴国内外的稻米食味品质评价方法,结合江苏水稻的优质稻米育种特点,建立一套稻米食味品质评价方法.该评价方法相比于国家标准GB/T 15682-2008粮油检验稻谷、大米蒸煮食味品质感官评价方法,增加米饭蒸煮记录表、最适加水量试验、对照样品的确定等部分内容,简便了稻米蒸煮设备,提出了更简单的评价方法.利用该方法对江苏省近几年育成的水稻新品种(系)进行食味评价,筛选出“南粳46”、“南粳5055”等一批具有较好优良食味的水稻新品种.     

聚合Stv-bi和Wx-mq基因改良武育粳3号条纹叶枯病抗性和食味品质

以日本优质粳稻关东194为条纹叶枯病抗性基因Stv-bⁱ和低直链淀粉含量基因Wx-mq的供体, 采用回交育种的策略, 改良武育粳3号的抗性和食味品质。在连续回交和自交的过程中, 利用与Stv-bⁱ和Wx-mq基因相关的分子标记进行跟踪检测, 并结合条纹叶枯病的田间抗性鉴定以及农艺性状的系统选择, 在BC₃F₄世代中筛选到10个具有Stv-bⁱStv-bⁱWx-mqWx-mq纯合基因型的改良系。性状分析表明, 这些品系保留了受体亲本武育粳3号农艺性状, 条纹叶枯病抗性得到明显改良, 同时,食味、外观品质也大幅提升。综合分析, 最终筛选出K01和K04两个优异品系。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi-b多重PCR体系的构建与应用

稻瘟病是我国水稻主产区的重要病害之一, 其主效抗性基因Pi-ta和Pi-b在我国很多稻区表现广谱持久的稻瘟病抗性, 被广泛应用于我国的水稻育种和生产。本研究选用稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b及其等位基因的功能标记, 在对22份分别已知抗病基因Pi-ta和Pi-b以及感病基因pi-ta与pi-b组成的水稻品种检测验证基础上, 建立了2套稻瘟病基因多重PCR体系: 体系I同时检测抗病基因Pi-ta与Pi-b, 体系II 同时检测感病基因pi-ta与pi-b, 并利用2套体系对336份高世代育种材料进行检测, 与单标记检测结果比较, 表现稳定可靠, 重复性好。本研究构建的抗稻瘟病基因分子标记多重PCR体系可用于水稻种质资源的快速评价和抗稻瘟病分子标记辅助育种。     

ALS抑制剂类除草剂抗性水稻功能标记的开发与验证

【目的】培育具有乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂抗性的品种是防治水稻直播田杂草危害最经济、有效的途径之一,而利用分子标记辅助选择有助于提高其品种选择效率。【方法】在明确除草剂抗性突变体黄华占M-1 ALS基因编码区碱基差异的基础上,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)技术,设计引物对不同品种(品系)和淮稻5号/黄华占M-1的F₂群体进行基因型检测,并结合除草剂的田间试验对标记的准确性进行验证。【结果】ALS基因编码区序列比对分析表明,尽管籼、粳稻之间具有多处差异碱基,但只有第1642和1643碱基TG到AT的变异能导致位于高度保守域的第548位编码氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸,进而使水稻产生对ALS抑制剂类除草剂的抗性。依据PCR扩增产物的电泳带型,可以准确区分出3种不同的基因型,其基因型与苗期除草剂抗性的表型完全一致。【结论】利用Tetra-primer ARMS-PCR技术,可以实现对两个连续变异碱基位点基因型的快速检测,从而加快ALS抑制剂类除草剂抗性水稻品种的选育进程。     

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

 利用SSR分子标记对30个粳稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185条多态性片段,平均每对引物2.9条,每个SSR位点的多态性信息含量指数（PIC值）变化范围为0.064~0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA聚类方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种性状平均值的相关除每穗总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361~0.359,说明分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势。     

不同香味等位基因粳稻的分子和香味特性研究

利用水稻甜菜碱醛脱氢酶Badh2基因的两个外显子缺失标记引物从60份优质常规粳稻中筛选到11份香稻材料,对其分子基础和香味特性进行分析。追踪香稻系谱,发现外显子7缺失的材料其香味可能与籼稻种质有关。进一步利用第8染色体上37对SSR引物分析11份材料遗传基础,结果有20对呈现多态且检测到64个等位基因变异,平均等位基因数目为3.2个。聚类分析发现苏香粳1号和苏香粳2号归为一类且与其他材料遗传距离较远;对两品种感官评价发现幼苗植株和米饭香味特性均表现突出。利用半定量RT-PCR检测幼苗植株香味基因的表达量,发现不同品种幼苗地上部表达各异,且根部有香味基因不同程度的表达。研究结果为了解粳稻品种的香味特性和香稻育种提供了一定依据。     

不同年份水稻产量性状的QTL分析

分别于2005年和2006年利用热研2号（粳稻）和密阳23（籼稻）为亲本构建的含111个家系的F6和F7重组自交系群体,对单株穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量6个性状进行了QTL分析。两年共检测到分布于7条染色体上的19个QTL,其中2005年检测到10个,2006年检测到14个,两年相同的QTL 5个。大多数性状之间具有显著的表型相关性,相关性较强的性状之间具有较多共同或紧密连锁的QTL。检测到3个控制产量性状的QTL区域存在一因多效或紧密连锁,其中第8染色体上RM5556-RM331区域两年同时检测到控制每穗颖花数、每穗实粒数以及单株产量的QTL。这些QTL为通过分子标记辅助选择提高水稻产量提供了有用信息。     

杂交中籼新组合宁香优2号的选育和应用

宁香优2号是用三系不育系宁香1A和恢复系镇恢42配组而成的优质、高产杂交中籼新组合。该组合具有丰产稳产性好、米质优良、抗性好等特点,于2017年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,适宜在江苏省中籼稻地区种植。本文介绍了其选育过程、产量水平、特征特性、栽培技术及制种技术要点。     

不同地域粳稻的稻米食味品质特性分析

为了探讨我国不同地区粳稻的食味品质特性,以来自不同产地的75份粳稻品种为试验材料,对稻米直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)、糊化温度(GT)等理化指标、快速黏度仪(RVA)特征值进行了测定,比较了不同产地粳稻间的食味品质性状差异,分析了各理化性状间的相关性。结果表明,各指标中RVA谱消减值的变异系数最大,其余性状的变异幅度和变异系数均较小。相比其他地区品种,黑龙江省和辽宁省的AC较高、GT较低,江苏省的GT较高;黑龙江与吉林省品种的RVA谱相似,北京天津与山东河南省的品种在GC、GT和RVA谱特征值上相近。相关性分析表明,AC与GT相关性显著,GT与多个RVA谱特征值相关性显著,RVA谱特征值间大多相关性显著。主成分分析表明,AC和RVA谱特征值为影响稻米食味品质特性的最重要因素,因此在优良食味粳稻育种中可以通过AC及RVA谱等理化指标进行食味品质筛选和改良。