抗条纹叶枯病基因STV11的功能性分子标记建立及粳型抗源筛选

条纹叶枯病是水稻(Oryza sativa L.)上最严重的病害之一。STV11是从籼稻Kasalath中鉴定的条纹叶枯病抗性基因,根据Kasalath型条纹叶枯病基因STV11 KAS6个碱基缺失的功能性多态性序列差异,设计基于PCR的功能性分子标记qstv11。利用此标记对299份试验材料[5份抗病品种、5份感病品种、41份辽宁省育种材料、17份日本粳型材料、142份秋光/七山占重组自交系(群体A)、85份笹锦/Habataki//笹锦回交重组自交系(群体B)、群体亲本4份]进行基因型分析并进行抗病性鉴定。结果表明,qstv11能够较好区分抗感基因型,而且在测试材料中与条纹叶枯抗性整体呈现共分离。41份辽宁材料中鉴定出含有STV11-R(抗)材料1份;日本粳型材料该位点均为STV11-S(感);群体A和B中分别筛选出粳稻背景STV11-R型材料24份和6份。     

植物防御反应的研究进展

植物具有可以抵抗病原菌的复杂防御系统.病原菌侵袭植物时,其相关分子模式和效应因子触发的植物免疫诱导相关致病基因表达,进而改变不同类型的激酶如丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)调控植物激素或转录因子进一步影响下游事件,例如超敏反应、活性氧的生成、细胞壁修复、气孔关闭或几丁质酶、蛋白酶抑制剂、防御素和植物抗毒素等抗微生物蛋白质的分泌.本文总结了上述植物防御系统的主要途径、防御反应和未来抗性育种的研究方向,为植物抗性育种提供理论参考.     

盘锦稻区主栽品种品质分析及改良探讨

5个盘锦稻区主栽品种为试材,选用日本优质粳稻品种作为对照,测定其主要稻米品质指标,揭示盘锦稻区主栽品种品质现状,并通过对比日本优质粳稻及部颁优质米标准,探讨本地区优质米改良方向。结果表明:与日本品种相比,盘锦稻区主栽品种加工品质优于日本品种;垩白性状劣于日本品种;营养食味品质不如日本品种;对应于优质米标准,盘锦稻区品质改良应主要集中于垩白性状及营养食味品质性状。     

聚合gs3、Pita及Pib基因创制长粒高抗稻瘟病核心粳稻种质

优质粳米的市场需求逐年增大,其中,长粒型粳米由于外观品质优异愈加受到市场青睐。中国的传统粳稻多为短圆粒型,通过引入长粒等位基因,改良短圆粒型粳稻的外观品质,并综合考虑稻瘟病抗性,创制长粒高抗稻瘟病粳稻核心种质意义重大。本研究以著名优质粳稻‘嘉禾212’为长粒gs3基因供体亲本,通过杂交、复交、标记辅助选择及花药培养有机结合的方式,开展了gs3及稻瘟病抗性基因Pita及Pib的聚合工作。研究结果表明,通过上述多种育种手段的有机结合,gs3,Pita及Pib基因被快速聚合,3份具有长粒抗稻瘟病特性的聚合系被成功创制;其中,改良系-2谷粒长宽比相比于圆粒粳稻亲本显著增大,垩白度显著降低,产量和稻瘟病抗性也保持较高水平,可作为长粒优质粳稻培育的核心种质。上述结果为以多基因聚合为目地的分子设计育种提供了理论依据。     

籼粳交重组自交系的亚种属性与稻米品质性状的关系

2006—2007年以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系(RILs)F8的92个株系和F9的142个株系为试材,分别以程氏指数(ChI)和籼粳特异SSR标记(Dj)为群体形态分化与遗传分化的指标,同时测定11项主要稻米品质性状,分析群体稻米品质性状类型间差异及籼粳属性与稻米品质性状的相关性。结果表明,两世代RILs群体形态分化均表现为接近正态的连续分布,籼型和粳型株系数接近,遗传分化则均表现为明显偏粳的连续分布;根据ChI将RILs群体划分为籼型和粳型,除F9粒宽外两世代品质性状类型间差异均未达到显著水平;根据Dj将RILs群体划分为偏粳型和粳型,两世代粳型糙米率、整精米率、粒宽显著或极显著高于偏粳型,长宽比极显著低于偏粳型;两世代RILs群体ChI与所有品质性状的相关性均未达到显著水平;Dj与糙米率、整精米率和粒宽呈显著或极显著正相关,而与长宽比呈显著或极显著负相关。形态分化与北方粳稻品质性状没有直接关系,而遗传分化中粳稻血缘比例增加可能通过粒形间接改善碾磨品质。     

水稻孕穗期叶绿素含量的QTL定位

利用由籼稻品种七山占与粳稻品种秋光杂交构建的一个包含162个株系(F10)的重组自交系群体,及其相应的包含122个SSR标记的遗传图谱,采用区间定位方法,对控制水稻孕穗期剑叶叶绿素含量的QTL进行定位分析.共检测到22个与孕穗期叶绿素含量有关的QTL,分别位于第3、7、10和12染色体上,包括对6个叶绿素a含量QTL、5个叶绿素b含量QTL、5个类胡萝卜素含量QTL和 6个总叶绿素含量QTL,单个QTL对性状表型贡献率为7.4%~14.6%.     

水稻Wx复等位基因基于PCR的功能标记开发与利用

直链淀粉含量是影响稻米食味品质的重要因素,主要由蜡质基因(Wx)调控,Wx基因座存在Wxa、Wxb、Wxin、Wxmw等多个复等位基因,通过分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)培育中低直链淀粉含量的水稻品种是提高稻米适口性的重要途径。Wx复等位基因的功能由单碱基核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)决定,其检测依赖于测序或酶切,存在耗时多、费用昂贵等缺点。为提高选择效率,本文利用Wx复等位基因的SNP差异和四引物扩增受阻突变(tetra-primer ARMS-PCR)原理,进行PCR功能标记的开发。引物设计过程中,针对扩增效率低和非匹配的延伸2个技术难题,提出了调整错配位点的解决方案,成功开发了基于PCR技术的两对功能性标记Waxygt-ARMS2和Waxyac-ARMS2,可以准确区分上述复等位基因型,且具有操作简单、耗费较低的特点。利用新开发标记对辽宁省育成的部分水稻品种进行Wx基因型检测的结果表明,40份辽宁育成品种均携带Wxb基因,遗传基础单一。上述结果为利用Wx基因位点的分子标记培育中低直链淀粉含量的水稻品种,改良辽宁省水稻品种的食味品质提供了技术支撑。     

粳稻盐粳188航天诱变SP2代的性状变异与选择

采用主成分分析、典型相关分析等方法,以粳稻品种盐粳188经航天诱变后的SP2代单株为材料,研究SP2代的性状变异与性状相关性.结果表明:SP2代多数性状变异幅度大、突变频率高;剑叶因子、株高因子、熟期因子是影响性状综合表现的主要因子,并使后代群体出现多种类型变化和方向性分离;生育期、株高、剑叶宽、剑叶长、穗弯曲度、千粒重的诱导遗传力较高,每穗粒数、单株穗数、结实率的诱导遗传力较低;高遗传力性状与低遗传力性状间关系密切,剑叶宽、株高、生育期在高遗传力性状体系中起重要作用,每穗粒数、单株穗数在低遗传力性状体系中起重要作用,并构建了2个综合选择指数模型.     

籼粳交后代中的穗型指数与亚种特性及产量性状的关系

 以两个典型的籼粳交重组自交系F6群体(RILSA：中优早8号／丰锦;RILSB：七山占／秋光)为试材,分别在四川和辽宁种植,研究穗型指数（PTI）与亚种特性及产量性状的关系。结果表明,PTI在籼粳交后代中表现连续变异,籼粳交可以创造大量具不同PTI的株系,可以作为理想穗型选育的来源。生态环境对PTI有显著影响,从辽宁到四川,PTI显著变小。 PTI与大多数亚种特征性状呈显著负相关。PTI在不同亚种类型间有明显差异,总体上有籼(H)>偏籼(H′)>偏粳(K′)>粳(K)的趋势,但PTI不可以作为判别亚种类型的依据,因为籼粳交后代中的PTI在不同亚种类型间交错重叠。PTI与穗部性状和产量性状大多呈负相关,两群体中绝大多数株系的PTI为中下部优势型,在产量上具有明显优势。     

籼粳稻杂交后代群体形态分化与遗传分化的比较

 以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的F8、F9重组自交系为试材,研究表型性状所揭示的形态分化与籼粳特异SSR标记所揭示的遗传分化差异,探讨维管束性状与形态分化和遗传分化的关系。形态分化和遗传分化所揭示的群体后代籼粳属性均呈偏粳分布,遗传分化所揭示的更加偏粳。依程氏指数、大小维管束比、大维管束比的分类结果与遗传分化相符度均为50%左右,将维管束性状作为程氏指数补充所得总分值与遗传分化的相符度为80%左右,相符度显著增高。维管束数量比可以作为籼粳分类的补充性状。