水旱条件下近红外发射光谱预报水稻直链淀粉含量与粗蛋白含量的QTL分析

以水稻珍汕97B和旱稻IRAT109杂交F9代重组自交系群体为材料,分别在水旱两种处理条件下,用近红外光谱回归模型预测群体的直链淀粉含量及粗蛋白含量。分析结果表明,两种处理条件下直链淀粉含量无显著差异,水分胁迫处理条件下粗蛋白含量显著降低。利用QTLMapper共检测到22个主效QTL和66对显著互作位点与直链淀粉含量和粗蛋白含量有关。主效QTL对直链淀粉和蛋白质含量的联合贡献率在非胁迫条件下为35.34%和37.33%,在胁迫条件下分别为53.40%和58.10％;互作位点对直链淀粉和蛋白质含量的联合贡献率在正常水分条件下分别为66.74%和57.49%,在胁迫条件下分别为48.65%和36.59%。     

水稻非对称混合样品中非优势DNA模板SSR标记的PCR检测

利用DNA混合池筛选分子标记可以大大提高检测效率,来自不同亲本的模板DNA的浓度一旦相差悬殊,可能影响PCR扩增结果。本文对不同稀释浓度和混合比例的模板DNA进行SSR标记的PCR扩增。结果表明,单一模板不同稀释倍数的影响不明显,但不同模板DNA竞争造成非对称混合样中非优势模板扩增量的明显降低。对于扩增效果较好的SSR标记而言,模板浓度比为1 ：7时仍可检测到低浓度模板的扩增产物。     

水稻InDel和SSR标记多态性的比较分析

为评价插入缺失（InDel）标记在水稻分子育种中的应用价值,本研究用日本晴和9311序列筛选得到遍布每条染色体的20对InDel标记和53对SSR标记,分析46份粳稻和47份籼稻的遗传多样性。研究表明这些InDel标记在籼粳亚种间具有很高的多态性,亚种内多态性较低,平均多态性水平显著小于SSR标记,InDel标记具有数量多,扩增产物稳定和易于检测等优点,将InDel标记应用到遗传图谱构建、基因定位分析和标记辅助选择中可以加速研究进程。     

水稻导入系聚合派生耐旱株系的培育和导入遗传成份的分子检测

以中413为轮回亲本,C418和粤香占为供体材料,分别培育导入系并进行抗旱筛选,入选株系互相杂交,培育导入系聚合派生株系(introgression-linepyramiding-derived-lines,ILPDLs),经过大田和根管栽培条件下的抗旱性重复鉴定,获得1对营养生长期对干旱胁迫具有强耐受力的姊妹系(KH168,KH172)。以典型旱稻品种IRAT109和轮回亲本中413为对照,KH168和KH172在大田干旱胁迫下能维持较高的相对含水量,在对照品种严重卷叶和大量叶片枯死情况下,KH168和KH172维持较好的叶片生长状态,卷叶和叶片枯死显著减低。利用351个多态SSR标记检测2个株系材料的基因型,发现KH168和KH172分别有81个和77个导入片段,在12条染色体上均有分布,大部分染色体上的导入遗传成份由2个供体亲本共同提供。     

旱稻品种IRAT109辐照诱变突变体的筛选和鉴定

利用γ射线辐照处理旱稻品种IRAT109的干种子样品,加代至M2后混收种子,分批在水田和干旱胁迫条件下种植M3群体,通过苗期、分蘖期和抽穗期的观察获得突变单株,加代繁育至M5后考查可稳定遗传的突变性状,共获得260份不同性状的突变体。介绍了其中部分突变体在叶片、茎秆、穗部、籽粒形态和抗旱性等方面表现,配制个别突变体与野生型的F2群体并初步观察分离比例。讨论了筛选抗旱性相关突变体的技术困难和该套突变体群体的应用价值。     

利用水稻抗旱种质研究驯化和育种对遗传多样性的影响

利用高通量测序获取SNP标记技术对上海市农业生物基因中心99个水稻抗旱种质进行全基因组重测序,分析其遗传多样性和遗传基础。结果表明:在所有SNPs位点中,多态性比率为68.98%(1 927 238/2 793 702),SNPs标记密度在12条染色体上分布范围为4.5—6.2个SNP/kb;供试品种间的遗传距离分布具有两个密度高峰;邻接法构建系统发育树将99个品种划分为籼稻和粳稻两个类群。综合SNPs和进化分析结果表明:水稻在自然选择和人工驯化过程形成复杂进化史,99个抗旱种质在DNA水平上的差异呈现两个极端,遗传距离分布范围较大(0.003—0.998),具有较宽遗传基础和丰富的遗传多样性。本研究以期为水稻节水抗旱新品种选育的亲本选配提供理论依据。     

水稻多亲本导入系聚合派生群体对干旱和低氮选择响应的初步定位研究

以广亲和强优势恢复系"中413"为轮回亲本、以10份优良品种作为供体亲本,经过1次杂交,2次回交和3次自交,育成一套多亲本导入系群体,在常规水田、干旱和低氮条件下种植并目测筛选,将入选导入系相互杂交,F2代及其派生家系分别在干旱与低氮条件下种植,目测筛选获得112份导入系聚合后代株系。在上海和海南两地鉴定这112份导入系在干旱(DT)、低氮(LN)、干旱和低氮耦合(DTLN)、正常水肥管理(CK)下的表型,导入系的平均单株产量在两地DTLN和CK处理中均大于轮回亲本。利用117个SSR标记进行基因型分析,对单株产量与标记数据进行单向方差分析,定位到41个与抗旱和耐低氮相关的QTL,其中6个位点在不同的处理中被重复检测到,另有17个位点与导入频率的卡方检验结果重叠。通过连锁不平衡(LD)分析,11个产量相关位点表现出对干旱、低氮选择的同时响应,反映出针对抗旱性和耐低氮特性的聚合育种效应。