我国粳不籼恢亚种间杂交稻的研究进展与展望

目前籼粳亚种间杂交稻绝大多数为粳不籼恢亚种间杂交稻。自第1个粳不籼恢亚种间杂交稻甬优6号在浙江省通过品种审定以来,利用粳型不育系与籼粳中间型广亲和恢复系配组,已选育出了一批有影响力的籼粳杂交稻,表现出超高产的产量潜力,在生产上广受欢迎。本文对我国籼粳亚种间杂交稻的发展历史、粳不籼恢亚种间杂种优势利用研究的现状进行回顾与展望,以期为我国今后籼粳亚种间杂种优势利用研究和籼粳亚种间杂交稻培育提供有益的借鉴与参考。     

中国主栽水稻品种微卫星标记数据库的初步构建

 以前期筛选的微卫星标记为基础，并在4个染色体上增加新标记，进一步检测了63个主栽常规稻品种和杂交稻亲本，推荐了24个微卫星标记（每条染色体2个）作为水稻品种鉴别的标记；除了63个常规稻品种和杂交稻亲本外，这24个标记还应用于检测41个主栽杂交稻组合，并确定了各个标记在试验材料中检测到的等位基因类型。通过杂交稻组合与其亲本的标记匹配性检验，确认了杂交稻母本的高真实性，提高了恢复系数据的可靠性，剔除了1个假杂交稻，建立了103个水稻材料×24个标记的主栽水稻品种微卫星标记数据库，并分析了数据库中各个标记、各组材料的多态性表现。此外，还讨论了材料真实性和典型性对数据库构建的影响，提出了水稻品种间差异判别标准的建议及其应用风险和解决途径。     

稻瘟病抗性基因Pi25特异性CAPS标记的开发与验证

为在水稻育种中快速与高效利用稻瘟病抗性基因Pi25, 本文利用该基因不同等位基因编码区序列差异开发了4套CAPS标记(CAP1/Hinc II、CAP3/Bgl II、CAP3/Nde I和CAP3/Hpy 99I), 并利用169份稻种资源、98个重组自交系(RIL)以及217个水稻转基因后代, 对4套标记的准确性和选择效果进行了验证。结果表明, 4套标记均能准确地检测Pi25/pi25座位。其中, 标记CAP1/Hinc II和CAP3/Hpy 99I特异性识别并酶切显性等位基因, 而标记CAP3/Bgl II和CAP3/Nde I特异性识别并酶切隐性等位基因。利用稻瘟病菌株JS001-20接种RIL与转基因材料, 抗性表现与标记检测的结果完全一致, 表明该CAPS标记准确可靠。分析稻种资源后发现, Pi25基因频率较低(1.2%), 说明该基因在我国水稻稻瘟病抗性育种中还没有被充分利用。本文的研究结果特别是开发的2对识别并酶切显性等位基因的CAPS标记可用于分子标记辅助选择, 改良我国早籼稻的稻瘟病抗性。     

鉴定水稻品种的微卫星标记筛选

 选用58个水稻微卫星标记，对目前应用较广的28份杂交水稻亲本材料进行多态性分析，并比较了其中14个标记应用3.0%琼脂糖凝胶电泳和6.0%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的检测结果。研究表明，所应用的标记可将所有供试水稻材料区分开，不同标记的多态性检测能力差异较大；两种检测方法所得结果高度一致，但非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分辨率较高、带型清晰，能更准确反映水稻材料间的差异。对于一般水稻材料而言，选用12个标记可将不同材料区别开的几率大于99.9%，但要区分遗传相似性较高的材料，则可能需挑选高多态性标记和（或）增加检测的标记数。     

一个水稻显性斑点叶突变体的鉴定和基因精细定位

通过EMS(ethane methyl sulfonate)诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的显性斑点叶突变体HM113。在大田环境下,突变体褐色斑点在播种后3周的叶片上产生,始穗期扩散至叶鞘。与野生型IR64相比,突变体HM113的株高、结实率和千粒重等农艺性状显著下降,光合色素含量、净光合速率和可溶性蛋白含量显著降低。同时突变体CAT和SOD活性显著降低,POD活性显著上升。组织化学分析显示,突变体叶片中积累了大量活性氧,且斑点处细胞坏死。白叶枯病菌接种结果显示,HM113是一个广谱抗性增强的突变体。实时定量PCR分析表明HM113中防卫反应基因AOS2、PAL4、PR10和PR1b等的表达大幅上调。遗传分析表明,突变体褐斑性状受单显性基因(SplHM113)控制,利用图位克隆法将该基因定位在第7染色体长臂RM21605和RM418之间,物理距离约为308 kb。本研究为褐斑基因Spl~(HM113)的克隆与功能分析奠定了基础。     

用微卫星标记评估中国水稻主栽品种的遗传多样性

【目的】为正确评估中国水稻(Oryza sativa L.)主栽品种的遗传多样性提供依据。【方法】应用位于水稻)12条染色体上已筛选的24个微卫星(simple sequence repeats, SSR)标记组合（每条染色体2个），分析63个主栽常规稻品种和杂交稻组合亲本(2002年推广面积达6.67×104 ha（100万亩）)的遗传变异。【结果】共检测到135个等位基因，平均每个标记5.6个；多态性频率（frequency of polymorphisms, FP）变动范围为0.486～0.840，平均0.682。水稻恢复系比保持系/不育系遗传差异大；与常规籼稻品种相比，常规粳稻品种的遗传多样性较低。聚类分析表明，中国籼稻品种主要来自华南稻区和长江流域稻区，粳稻品种则分布于北方稻区和太湖流域(江苏和浙江省)，表现出明显的地域分布特点。【结论】作者认为，应用微卫星标记所作的中国水稻品种聚类分析与传统系谱分析趋势一致，结果更为精确。     

水稻斑点叶突变体spl21的鉴定与基因定位

通过双环氧丁烷(diepoxybutane)诱变籼稻品种IR64获得一个稳定遗传的红褐色斑点叶突变体spl21(spotted-leaf 21)。大田条件下,突变体播种后约2周叶片上开始出现红褐色斑点,随后部分斑点融合,从叶尖开始发黄枯萎,并沿叶片两侧边缘向下扩散,严重时叶片大部分或整体枯死。突变体spl21与野生型IR64相比,其株高、穗长、有效穗数、实粒数、结实率和千粒重等农艺性状均显著降低。组织化学分析表明,叶片斑点处及周围有H2O2沉积。突变还导致叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量极显著降低,叶片光合能力明显下降;此外,突变体中CAT、SOD、APX和可溶性蛋白含量均极显著降低,POD活性则极显著升高。遗传分析表明,突变体表型受1对隐性核基因控制。通过图位克隆法最终将该基因定位于第12染色体长臂下端介于In Del-8和RM28746之间约87 kb的区段内,暂名spl21(t),本研究为该基因的克隆与功能研究奠定了基础。     

四个丹东杂草稻的形态与微卫星标记分析研究

本研究采用19对籼粳特异性水稻微卫星标记,分析比较了4份丹东杂草稻（WS、WL、BS和BL）与标准籼粳对照品种之间的差异.同时应用程式指数法根据稃毛、酚反应、穗轴第1节间长度、抽穗时壳色、叶毛和谷粒长宽比等6项指标对杂草稻的籼粳属性进行分析.分子标记分析及形态特性分析结果表明,WL属粳型,另外三份杂草稻属于偏粳型.另外,发现丹东杂草稻和粳稻测验种的亲缘关系比东乡野生稻更近,表明杂草稻属于粳偏栽培型.由此推测丹东杂草稻可能是由古老栽培稻演变而来.试验结果对进一步了解研究杂草稻特性并在育种中利用其有利基因具有积极意义.     

IR64品种内残余变异的来源和遗传模式

 用SSR标记对个体间表型一致的籼稻IR64（由育种家提供的种子，简称S0）品种内的残余遗传变异的来源以及变异的遗传模式进行了研究。发现第2染色体短臂上存在残余变异，该变异区间包含5个SSR座位，大小约为30 cM。进一步研究显示，变异存在于1989年种质库保存的IR64种子中，而变异的根源为IR64的原始亲本（母本IR5657 33 2为1990年的库存，父本为1979年的库存）。S0中存在的变异均能在亲本中检测到。另外，对S0连续套袋自交后代分析表明残余变异以孟德尔方式稳定遗传。验证了在自花授粉作物中，推广品种内的残余变异源于亲本，对种子纯度鉴定、品种指纹图谱的构建、种质资源的保存具有借鉴意义。     

进口国对我国出口蔬菜农药残留检测项目的选择性分析

对 13 8 2份出口蔬菜样本残留农药的受检频率进行了分析。结果表明 ,进口国对我国出口蔬菜提出的农药残留检测项目具有一定的选择性 ,与我国农药产业结构、蔬菜种类和受检月份相关。受检农药种类主要集中在杀虫剂 ,尤其是高毒有机磷杀虫剂 ;豆类、茄果类和芸薹属类是农药残留受检频率较高的蔬菜种类 ;5月和 8月是受检的高峰期。同时为降低我国出口蔬菜农药残留水平提出相应的建议。