水稻紫鞘染色体片段代换系Z519的鉴定及PSH1候选基因分析

花青素是广受人们喜爱的植物色素,在食品加工、杂种纯度鉴定中具有重要的作用。本研究鉴定了一个以日本晴为受体、优良紫鞘恢复系R225为供体亲本的紫鞘水稻染色体片段代换系Z519。Z519共含有16个代换片段,分布于除第10染色体外的其他11条染色体,平均长度为6.85 Mb。Z519在芽鞘3 mm时鞘尖呈现紫色,其后在叶鞘、叶缘、茎维管束和柱头等部位出现紫色线条,而日本晴各部位均为绿色。Z519叶鞘中花青素含量极显著高于日本晴,剑叶中没有显著差异。与受体日本晴相比,Z519的株高显著降低,千粒重、主穗总粒数和实粒数显著增加,有效穗数、主穗长和结实率无显著差异。进一步以日本晴与Z519杂交产生的F1和F2群体对紫鞘基因进行了遗传分析和分子定位。该紫鞘表型受显性单基因控制,位于第1染色体In Del标记L03和SSR标记L01之间37.8 kb的区域,被命名为PSH1。对该区间进行候选基因预测和测序,Z519在一个编码质体ATP/ADP转运蛋白的LOC_Os01g45910基因第一外显子的第238~252碱基的GTG重复区又多插入了GTG 3个碱基,导致增加了一个甘氨酸。q RT-PCR结果进一步表明其表达量在Z519中明显降低,初步确定LOC_Os01g45910是PSH1的候选基因。该研究为PSH1调控花青素的分子机制奠定了良好基础。     

水稻早恢402体培后代及测交F1主要性状的变异分析

对早熟恢复系早恢402体培后代及其测交F1的变异研究表明，体培R2代性状变异与R1代测交F1性状变异及各性状超亲优势变异的趋势均不同。R1代测交F1与其亲本测交F1在播始天数、有效穗及单株粒重3个性状上的超亲优势差异达极显著水平。R1代F1播始天数的超亲优势变异方向多倾早熟变异，而有效穗及单株粒重的超亲优势变异方向多倾大值变异。     

不同环境条件下籼型杂交稻株高的发育遗传研究

 采用数量性状的加性 显性发育遗传模型分析了按NCⅡ交配设计的两套籼型三系杂交水稻在两种环境条件下株高的发育遗传规律。供试材料和环境均会影响水稻株高表现，且环境对株高的影响随发育进程的推进不断减小。在不同发育阶段，水稻株高主要受加性和显性效应基因共同控制，但影响程度会随供试材料的改变而有所不同；基因型与环境互作效应会对株高产生一定影响；控制株高的遗传效应在各发育时期均有新的表现，且加性效应的表达比显性效应的表达更为活跃；条件环境互作效应亦会对株高发育遗传产生一定影响，前期影响尤其大；水稻株高的群体平均优势总体上随发育进程的推进而逐渐增加，至成熟期达到最大；群体超亲优势的变化规律因供试材料的不同而略微出现一些差异，但均在后期趋于稳定，且均为正值。在多数发育时期，水稻株高条件群体平均优势达到正向显著或极显著水平，而条件群体超亲优势达到负向显著或极显著水平，即群体平均优势和群体超亲优势在各时期均有新的表现，但其表现的大小和方向均有所不同。     

水稻功能叶性状的遗传分析

 以籼型水稻13个不育系和19个恢复系为材料，按NCⅡ交配设计配制两套杂交组合（7×10和9×9），在四川泸州和重庆北碚两个不同的生态环境下，研究水稻剑叶、倒2叶和倒3叶的遗传特征。剑叶宽、倒2叶长和宽、倒3叶长的遗传变异是由加性和显性效应共同引起的，但叶宽是加性效应占主导地位，而叶长则以显性效应为主，剑叶长的遗传变异主要由显性效应引起，倒3叶宽的遗传变异则主要由加性效应引起。功能叶各性状的加性效应与环境互作不显著，而叶长的显性效应与环境互作均达到显著或极显著水平。两套组合中叶宽的狭义遗传率均大于叶长，其中最大的是倒2叶宽，分别为58.65%和48.19%。叶长和叶宽均表现出不同程度的中亲优势或负向超亲优势，其中，叶长和叶宽的中亲优势率变幅为446%（倒3叶宽，第1套）~27.53%（倒3叶长，第2套），而6个功能叶性状的杂种优势指数则均大于100%。     

高温胁迫对水稻灌浆结实期叶绿素荧光、抗活性氧活力和稻米品质的影响

选用西农优30和富优1号两个水稻品种, 在灌浆结实期利用人工气候室进行高温处理, 测定叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗活性氧活力的动态及成熟稻米的营养品质。结果表明, 高温胁迫下水稻叶片叶绿素含量降低, 叶绿素荧光参数初始荧光(F_o)明显上升, PS II的潜在活性(F_v/F_o)和PS II的最大光能转化效率(F_v/F_m)均低于对照, 呈下降趋势; 灌浆结实后期F_v/F_o和F_v/F_m的下降速率最快; 灌浆结实后期抗氧化活力低于对照。同时, 高温胁迫下的成熟稻米总淀粉及直链淀粉含量降低, 蛋白质含量升高, 垩白度上升而千粒重下降。高温胁迫下光合作用的原初反应被抑制, 抗活性氧活力降低, 水稻叶片功能期缩短, 可能是稻米品质降低的重要原因。     

水稻籽粒簇生材料Z1820簇生性的遗传分析

用簇生性亲本Z1820与无簇生性的正常亲本缙香1A、缙2A和缙4A杂交得F1代,让F1自交得F2,同时以缙香1A、缙2A和缙4A为轮回母本亲本回交得BF1,调查各世代簇生情况。结果分析表明：F1的簇生性为中间类型,F2、BF1的簇生性在簇生程度上产生分离;Z1820与缙香1A、缙2A产生的后代的遗传行为符合单基因不完全显性遗传,而Z1820与缙4A的遗传表现则有所偏离,缙4A可能具有影响簇生性表现的遗传因子。笔者首次使用簇生率描述水稻的簇生性。     

水稻籽粒蛋白质、游离氨基酸含量的配合力与杂种优势分析

利用两组5×5双列杂交,以 Griffing模型Ⅰ分析籽粒蛋白质、游离氨基酸含量的配合力与杂种优势表现。结果表明:1.蛋白质、游离氨基酸含量均受加性和非加性基因效应的共同作用,但蛋白质以加性效应为主,游离氨基酸以非加性效应为主;2.蛋白质不存在显著的胞质效应,而游离氨基酸则存在极显著的胞质效应;3.蛋白质杂种优势较小,其最强的组合超中亲优势值仅为13.75％,而游离氨基酸存在强大的杂种优势,最高的组合可达155.17％;4.蛋白质、游离氨基酸一般配合力间存在极显著线性关系,在一般配合力改良上可同步进行; 5.京香1号、培矮64、IR58、Mcp231-2具有较高的一般配合力和较大的特殊配合力方差,可作为优良亲本利用。     

一个水稻抽穗期主基因Hd(t)的遗传分析及分子定位

从缙恢10/R21的杂种后代中发现了一个抽穗期稳定遗传的迟熟恢复系N91(110~114 d),以早熟不育系金23A(89~94 d)作为杂交和回交亲本,获得的F2和BC1F1群体抽穗期均表现双峰分布,χ2检测表明其抽穗期受一对主基因控制,暂命名为Hd(t)。在400多对SSR引物中筛选出5对在早熟基因池和迟熟基因池中表现差异的引物,进行单株验证,用回交群体进行基因定位,发现位于第7染色体长臂末端的SSR标记RM1364和RM3555与Hd(t)连锁,遗传距离分别为32.7 cM和22.5 cM。在目标区域进一步合成8对SSR引物,将Hd(t)基因定位在RM22143与第7染色体末端之间,与RM22143相距12.9 cM。该结果为Hd(t)基因的精细定位、分子标记辅助育种和基因克隆奠定了基础。     

一个水稻抽穗期主基因Hd(t)的遗传分析及分子定位

从缙恢10/R21的杂种后代中发现了一个抽穗期稳定遗传的迟熟恢复系N91(110~114 d)，以早熟不育系金23A(89~94 d)作为杂交和回交亲本，获得的F₂和BC₁F₁群体抽穗期均表现双峰分布，χ²检测表明其抽穗期受一对主基因控制，暂命名为Hd(t)。在400多对SSR引物中筛选出5对在早熟基因池和迟熟基因池中表现差异的引物，进行单株验证，用回交群体进行基因定位，发现位于第7染色体长臂末端的SSR标记RM1364和RM3555与Hd(t)连锁，遗传距离分别为32.7 cM和22.5 cM。在目标区域进一步合成8对SSR引物，将Hd(t)基因定位在RM22143与第７染色体末端之间，与RM22143相距12.9 cM。该结果为Hd(t)基因的精细定位、分子标记辅助育种和基因克隆奠定了基础。     

水稻茎杆维管束特性,籽粒生长器官干物质运转间及产量性…

以３４个包括不同类型的水稻品种为试材，利用典型相关分析、双向逐步回归分析、广州相关分析探讨了籽粒生长、器官干物质运转、茎杆维管束特性间以及与产量性状的关系。