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.     

播期和地点对南粳46稻米品质及RVA谱的影响

[目的]研究不同播期、地点对南粳46稻米品质及RVA谱的影响。[方法]大田试验于江苏省5个试点进行,每个试点设置7个播期,成熟后测定 RVA谱各相关指标。[结果]随着播期的推迟,南粳46稻米加工品质呈先升后降的变化趋势,外观品质变优,蒸煮食用品质下降;随着地点的南移,南粳46稻米加工品质、外观品质和蒸煮食用品质总体均呈先降后升的变化趋势。不同性状对地点和播期的反应不同,糙米率、粒宽、粒长、长宽比、精米率和整精米率受影响较小,而垩白率和垩白度受影响较大,糊化温度、蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度和食味值居两者之间。 RVA谱特征值分析表明,崩解值、消减值和起始糊化温度同时受播期和地域环境的影响。峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和峰值黏度时间受地域环境的影响较大。随播期的推迟,峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、消减值和起始糊化温度呈先降后升的变化趋势,崩解值先升后降,峰值粘度时间变化规律不明显。随纬度的降低,峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度总体上均呈先降后升的变化趋势,消减值和峰值黏度时间降低,起始糊化温度升高。[结论]该研究为南粳46的“优质、高效”生产提供理论依据。     

播期和地点对不同生态类型粳稻稻米品质性状的影响

 以不同生态类型的5个粳稻品种为材料,在江苏省选择5个不同纬度地点,通过分期播种试验研究稻米品质性状的差异,探讨不同地点和不同播期对稻米加工、外观、蒸煮食味和营养品质的影响。结果表明,13个品质性状在地点、播期及品种间的差异均达到了极显著水平,多数性状品种间变异最大,地点次之,播期影响最小。不同品质性状在不同纬度的变化趋势不同,稻米加工品质随纬度的升高呈改善趋势,粒长、粒宽和长宽比在不同纬度间的变化较小,直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度和食味值呈北高南低的趋势,垩白率、垩白度和蛋白质含量则呈现南高北低的趋势,食味品质随纬度的升高有提高趋势。随播期的推迟,加工品质、直链淀粉含量、糊化温度、蛋白质含量均有提高的趋势,粒长和长宽比增加,粒宽减小,胶稠度降低,垩白率和垩白度在不同播期之间存在显著差异,但变幅不大,过早或过迟播种食味值均有降低趋势。不同性状对地点和播期的反应不同,糙米率、粒宽、粒长、长宽比和精米率受影响较小,而垩白率和垩白度受影响较大,整精米率、糊化温度、蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度和食味值居两者之间。不同品种不同品质性状在地点和播期间的稳定性不同,南粳46的品质性状综合表现最好,但受地点和播期的影响较大。     

利用染色体片段置换系群体检测水稻叶片形态QTL

 水稻叶片的形态改良是水稻株型育种和产量育种的重要目标之一。以9311/日本晴染色体片段置换系（CSSLs）群体为材料,定位了上3叶叶片长、宽、叶面积共9个性状QTL,分析了叶片性状与产量性状之间的相关性,同时定位了主穗重及产量构成因素（颖花数、千粒重、结实率）相关QTL。结果表明,CSSLs群体的叶片性状之间存在显著或极显著相关性;叶片性状与主穗重呈显著或极显著正相关,与主穗颖花数呈极显著正相关;叶片形态多数性状与结实率、千粒重没有显著相关性。两年共定位到20个叶片性状QTL,分布于第1、3、4、5、6、9、11共7条染色体的10个区间,贡献率为3.82%~14.61%,其中贡献率大于10%有6个,多个QTL成簇分布在相同区间,3个QTL在两年间重复检测到,8个QTL为前人未报道的新位点。两年共检测到16个与控制主穗产量相关的QTL,分布于第1、2、3、5、7、8、10共7条染色体13个区间,其中有7个主穗产量相关QTL所在5个区间与叶片形态14个QTL所在区间一致。     

密肥条件对超级稻南粳44穗部性状及产量的影响

在大田试验条件下,研究不同栽插密度(行距)和施氮量对超级稻南粳44穗部性状及产量的影响.结果表明:与不施氮相比,施用氮肥可以增加穗长、着粒密度和每穗一、二次枝梗数,但穗长、着粒密度和二次枝梗数又随氮肥用量的增加呈下降趋势.相同施氮量条件下,不同栽插行距对穗长、着粒密度和每穗枝梗数的影响不同.施氮量的增加提高了单位面积穗数和每穗粒数,降低了结实率和千粒重.在本试验条件下,南粳44以氮肥用量300 kg/hm2、栽插行距为26.7 cm时产量最高,达11848.2 kg/hm2.     

施磷量对超级稻南粳44产量和品质的影响

 以超级稻南粳44为材料,研究施磷量对水稻产量和品质的影响。结果表明,大田基施磷肥(P2O5)  0.0~225.0  kg/hm2,单位面积穗数、每穗粒数随着施磷量的增加而降低,结实率、千粒重则先升后降。各品质指标值与施磷量的相关均未达到显著水平,但施磷能提高糙米率、整精米率、垩白面积、垩白度,降低峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度和回复值,而精米率、垩白米率、蛋白质含量、直链淀粉含量、起始糊化温度、消减值和到达峰值黏度时间对磷素的反应不明显。施磷主要是增加垩白面积从而增加垩白度,对垩白面积、垩白度、消减值影响较大,而糙米率、到达峰值黏度时间和起始糊化温度基本不受影响。综合产量和品质性状,水稻生产中应适量施磷(在土壤营养中等或偏上土壤上施85.7 kg/hm2为宜),过量施用不仅低产低效,还会加重生态污染。     

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。     

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。     

江苏省杂交粳稻区域试验组合的品质和抗性分析

以2004～2006年江苏省杂交粳稻区域试验资料为依据,对杂交粳稻区域试验组合的品质性状和抗性表现进行分析,结果表明:江苏省杂交粳稻品质性状的优质达标率偏低,其中杂交晚粳稻为41.83%,比杂交中粳稻高30%;各品质性状优质达标率表现为糙米率>胶稠度>直链淀粉含量>垩白度>整精米率>垩白粒率,垩白性状和整精米率达标率低是限制江苏省杂交粳稻品质提高的主要原因.总体上看,江苏省杂交粳稻抗性表现不理想,稻瘟病抗性存在对个别小种高感而同时对其它小种免疫的现象,对鉴定的各优势小种都免疫的组合不多;杂交晚粳对稻瘟病和纹枯病的抗性略优于杂交中粳;对白叶枯病4个鉴定小种都免疫的组合几乎没有,或多或少对鉴定小种中的某些小种表现感病;条纹叶枯病抗性杂交中粳稻明显优于杂交晚粳稻.针对上述问题,提出江苏省杂交粳稻育种对策,应在保持现有产量水平的基础上,改良稻米的垩白粒率和整精米率,重视食味品质,提高杂交粳稻的综合抗病性,增强江苏杂交粳稻组合的综合竞争力.