利用籼粳交探讨水稻株高和抽穗期的遗传基础

广亲和基因的发现,克服了籼粳交杂种不育的矛盾,但杂种后代株高过高、抽穗期延迟等问题仍然限制着籼粳亚种间杂种优势的利用。本试验利用一个籼粳交(珍汕97/武育粳2号)双单倍体群体(doublehaploidpopulation,DH系)及其分别与两亲本回交构建的两个回交群体,考查了株高和抽穗期的遗传,将三个群体的表型值和两个回交群体的中亲优势值进行了数量性状位点(quantitativetraitlocus,QTL)检测及效应分析,并对结果进行了比较。2个性状在3个相关群体中一共检测到了21个主效QTL和10个上位性QTL,主效QTL的数目和贡献率都比上位性QTL大,而且,在10个上位性QTL中,发生在2个主效QTL间的互作有3个,主效QTL与背景位点间的互作有6个,2个互补位点间的互作仅有1个,进一步说明了主效QTL在株高和抽穗期遗传中的重要作用。比较加性和非加性QTL的作用,发现加性效应、显性效应和上位性效应是籼粳亚种间杂种株高和生育期变化的共同遗传基础。     

水稻粳粳交花药培养继代愈伤组织分化培养基的优化

以继代的粳粳交（空育131／稻花香2号）F。花药培养的愈伤组织为试验材料,研究培养基中的影响因素,对已有的培养基进行优化。共用20种培养基进行分化,涉及7种影响因素：谷氨酰胺,糖类,激素,山梨醇,铜、银离子组合,硅素和活性炭。结果表明：（1）长时间继代的愈伤组织仍具有分化能力。（2）可以显著提高绿苗分化率的因素为60mg／L硅素,0.25mg／LAgNOs和0.75mg／L CuSO4·5H2O。（3）加160目活性炭的培养基中愈伤生长状况得到很大改善。（4）最佳分化培养基为G1W3。     

水稻花药培养技术的研究进展

花药培养技术的出现,大大地缩短了水稻育种的年限,也加快了各种基因型材料的获取。本研究综述了花药培养技术概况、影响花药培养力的6个关键因素、水稻花药培养技术的进展、分析水稻花药培养技术现阶段存在的问题,并对未来发展进行了展望。     

香味基因和稻瘟病抗性基因在空育131中的聚合改良

空育131本身携带Pik和Pia 2个稻瘟病抗性基因,但目前该品种在黑龙江省的生产上表现为对稻瘟病的抗性差、抗谱窄,且稻米品质不具有香味,需要定向改良。运用基因聚合与传统杂交相结合的方法将香味基因Osbadh2（fgr）和稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2、Pi9聚合于空育131中,以实现对空育131香味特征和稻瘟病抗性的遗传改良。最终,得到了3种双基因聚合的组合Pi1+fgr、Pi2+fgr和Pi9+fgr,后代植株对稻瘟病均有较强抗性,稻米具有香味品质,为进一步改良空育131品种奠定了基础。     

利用SSR标记分析17个亚麻品种的遗传关系

本研究利用90对SSR引物对17个亚麻品种（品系）进行了遗传相似性的分析。SSR标记简便高效,特异性强,但目前在亚麻上的应用还比较少,本研究选择均匀分布在亚麻不同染色体上的90对SSR标记进行分析。结果表明：所有参试SSR引物均扩增出清晰稳定的多态性条带,在17个参试亚麻品种间共检测出170个不同的扩增条带。17个亚麻品种分成5个大群体,遗传距离最大的品种是‘9801-1-17’和‘阿卡塔’。第二组和第五组都只有一个品种,分别是‘A29’和‘9801-1-17’,它们与其他的品种间亲缘关系均较远。本研究表明SSR技术在亚麻遗传育种中有很大的应用前景,准确高效。遗传距离较远的几个品种可用于杂交育种和各种农艺性状的进一步遗传分析。     

利用分子标记辅助选择改良93-11对白叶枯病和螟虫抗性

93-11是我国生产上应用面积较大的两系恢复系,同时又是红莲型三系杂交水稻恢复系之一,其组配的超级杂交稻两优培九和三系杂交稻红莲优6号,具有优质高产等特性。为了进一步提高其对白叶枯病的抗性、同时增加其对水稻鳞翅目害虫(如稻纵卷叶螟、二化螟和三化螟等)抗性,利用常规回交育种方法和结合分子标记辅助选择将Xa21基因和Bt基因同时导入93-11中,在BC3F,家系中筛选到8个家系含纯合的Xa21基因和Bt基因,其中有两个家系与93-11比较其遗传背景的回复率很高,达到90．59％。在正常的田间条件下,改良的93-11(Bt)、93-11(Xa21)和93-11(Bt／Xa21)与原始的93-11表现出相似的农艺性状,且带有Xa21基因的株系及其杂交种均对白叶枯病显示出很高的抗性。在自然诱发螟虫条件下,带有Bt基因的株系及其杂交种没有受到螟虫危害。这一结果表明,通过分子标记辅助选择将多个基因同时导入某一改良亲本,结合常规育种方法选择,具有快速、良好遗传改良效果。这一遗传改良材料在农艺性状和配合力等方面基本保持了93-11及其杂交组合的主要特征特性,拓宽和增强了其对白叶枯病的抗谱和抗病能力,增加了93-11作为恢复系所配杂交水稻的抗螟虫特性,具有较好的应用前景。     

in planta法在亚麻转基因中的应用

为了建立简单快速、高效稳定的亚麻遗传转化体系,本试验用亚麻的种子胚作为外植体,采用原位转化(in planta)法对亚麻转基因的试验条件(预培养时间、共培养时间、As浓度、silwett浓度和抽真空时间)进行了系统优化。结果确定最佳组合为:预培养时间8 h,共培养时间72 h,As浓度100μmol/L,silwett浓度0.1%,抽真空时间5 min。摸索适宜的草丁膦最低致死剂量用于亚麻转化植株的抗药性筛选,并对存活的植株进行PCR鉴定,成功获得转基因阳性植株。本研究实现了in planta技术在亚麻种子胚的转基因体系优化,有较大的实际应用价值。     

亚麻全基因组关联分析的研究进展

全基因组关联分析(GWAS)是应用单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)在全基因组水平上发现影响复杂性状的基因变异的一种手段。为了加强GWAS在亚麻育种中的应用,本文归纳了GWAS的优势及分析流程,列举了近年来国内外利用GWAS定位到的亚麻产量及品质相关性状的标记位点和候选基因,总结了亚麻白粉病的研究现状及其他作物在GWAS的相关研究,并提出GWAS在亚麻育种和抗病的未来发展趋势,为亚麻GWAS研究提供理论基础。     

利用DH群体动态检测水稻抗褐飞虱数量性状基因位点

利用籼粳交珍汕97／武育粳2号F1花培获得的190个双单倍体群体(doubled—haploid population,DH系)及其构建的179个SSR分子标记遗传图谱,通过对DH系群体苗期重复接虫试验和2个不同时期对褐飞虱危害程度进行动态调查,并应用Mapmaker／exp Version3．0和Windows QTL Cartographer V2．0对水稻抗褐飞虱数量性状基因位点(quantative trait locus,QTL)进行动态检测和遗传效应分析。结果表明,在苗期对褐飞虱抗性的检测中,共检测到6个抗性QTL,分别位于第2、3、4、8和10染色体上,各QTL的LOD值分别为2．22-4．64,贡献率为5．04％～13．73％,第3染色体和第4染色体上各有1个OTL的加性效应为正值,表明来自于亲本武育粳2号的这2个位点的等位基因可以提高水稻对褐飞虱的抗性,其余4个QTL的加性效应均为负值,表明来自于亲本珍汕97的这些位点的等位基因可以提高水稻对褐飞虱的抗性。