杂草稻遗传多样性评价与分析

对从韩国引进、收集于亚洲不同产稻国的杂草稻材料,田间隔离种植、观察、记载杂草稻农艺性状和经济性状,分析其遗传多样性。结果表明,参试的199份杂草稻中,杂草稻抽穗天数和株高的变化范围均大于栽培稻;颖壳色共6种,多数表现为淡黄色和黄褐色斑点、微红、金色(似栽培稻颖色),部分表现黑褐色和褐色(似野生稻颖色);种皮色以红色为主,部分为白色;40.7%材料有芒,芒色以金色和紫色为主;部分材料易落粒;再生力强。结果表明:不同生态型杂草稻的生物学特性差异较大,变异类型丰富,是水稻遗传改良的重要资源,在水稻改良中应有目的地选择利用。     

中国辽宁省杂草稻遗传多样性及群体分化研究

杂草稻是指在稻田间或周边作为杂草类型而伴随栽培稻生长的水稻植株, 现已严重发生于中国辽宁省。2003—2005年对中国辽宁稻区的杂草稻进行了初步的考察、收集和整理, 对其植物学特性进行了初步研究;利用收集到的部分杂草稻、栽培稻和野生稻, 采用SSR分子标记方法对其遗传多样性和群体分化进行了初步研究。发现杂草稻植物学特性变异较大。SSR分子标记结果表明, 中国辽宁杂草稻具有较高的遗传多样性, 30对SSR引物中有26对在杂草稻中扩增出多态产物, 多态性位点所占比例为86.67%, Shannon多样性指数平均为0.762。杂草稻群体的基因分化系数(GST)平均为0.843, 杂草稻群体间的遗传分化较大, 遗传差异明显。中国辽宁杂草稻与当地粳型栽培稻血缘关系很近, 与籼稻和野生稻的遗传关系较远, 很可能起源于当地栽培稻品种, 是栽培稻种个体间自然杂交、回复突变等产生的退化类型,远距离种子调运促进了它的进一步扩散。     

野生稻与亚洲栽培稻的遗传多样性

为评价野生稻与亚洲栽培稻的遗传多样性及其变异关系,56对SSR引物被用于研究广泛地理分布的55份普通野生稻(其中32份O. rufipogon和23份O. nivara)和25份亚洲栽培稻(14份indica和11份japonica)样本。298个多态性位点被检出,占总扩增等位点的98.68%。野生稻多态性位点的百分比(平均达91%)及Nei’s遗传多样性值(h)明显高于亚洲栽培稻,表明普通野生稻比亚洲栽培稻具更丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析显示野生稻的两个类群(O. rufipogon和O. nivara)关系密切,但在遗传上存在明显的分化,支持其作为两个独立物种的分类观点。许多普通野生稻中籼粳分化尽管不很明显,然而亚洲栽培稻的籼粳亚种分化是明显的。亚洲栽培稻与多年生普通野生稻(O. rufipogon)关系更为密切,符合异源起源的遗传分化模式。     

中国栽培稻同工酶的遗传多样性

应用淀粉凝胶电泳法,分析了具有代表性的4408份中国栽培稻种质资源的12个同工酶基因位点的等位基因酶谱(Pgi1,Pgi2,Amp1,Amp2,Amp3,Amp4,Sdh1,Adh1,Est1,Est2,Est5和Est9).结果指出,被测的中国栽培稻含有52个同工酶等位基因,占亚洲栽培稻已鉴定出的54个等位基因的96.3%,其等位基因频率变幅为0.001～0.994,基因多样性指数(Ha)     

江苏省杂草稻遗传多样性及其起源分析

前期调查研究表明江苏是中国杂草稻危害最严重的省份之一,尤其以苏中地区最甚。因此,本文利用具有多态性的33个共显性SSR标记,分析苏中地区的11个杂草稻种群以及苏南苏北部分杂草稻样品,以揭示江苏省主要杂草稻的遗传多样性及其来源。结果表明苏中地区11个杂草稻群体总的遗传多样性(He)为0.1661,Shannon指数(I)为0.2872;多态位点百分率达到87.88%,等位基因数(Na)为2.1515,有效等位基因数(Ne)为1.2887。其中,泰州的遗传多样性最高而南通地区的最低。杂草稻在地区之间的遗传分化(1%)显著小于杂草稻种群之间的遗传分化(39%),更小于种群内的遗传分化(60%)。聚类分析和主成分分析结果表明苏中和苏南地区杂草稻以籼型为主,苏北地区存在少量粳型杂草稻;苏中地区的杂草稻与现有栽培稻品种和普通野生稻没有明显的亲缘关系,但与曾经栽培过的杂交水稻品种有关。因此,本研究相对支持江苏省杂草稻可能主要来自栽培稻的基因重组或回复突变等产生野生性状即返祖遗传的假说。苏北地区的杂草稻可能来源于穞稻与现今栽培稻杂交的后代。     

利用SSR标记对吉林省杂草稻遗传多样性的研究

对吉林省主栽稻区杂草稻进行收集整理,初步研究其植物学特性,同时利用48对分布均匀、扩增清晰有多态性的SSR标记对40份杂草稻材料的进行遗传多样性分析和类群划分。结果表明,吉林省杂草稻主要农艺性状变异较大,48对SSR标记累计扩增到231个等位位点,平均每个标记4.81个等位位点。多态性信息含量值平均(PIC)为0.473 6,PIC值变异范围在0.117 1~0.753 5之间,基因多样性平均值为0.522 3,基因多样性值变异范围在0.212 1~0.808 0之间。对其类群划分结果表明在吉林省收集到的40份杂草稻材料都被划分到粳稻类群中,与籼稻和南方杂草稻遗传关系较远,证明了吉林省杂草稻可能起源与于本地栽培稻。     

微卫星分子标记揭示的杂草稻遗传多样性及群体分化

为了明确不同地理位置杂草稻群体的遗传多样性现状、遗传分化水平以及杂草稻群体之间的基因流。本研究利用24对SSR引物对来自黑龙江、吉林、辽宁、江苏和广东共17个杂草稻群体的469份杂草稻样本进行的遗传多样性及遗传分化分析。结果表明杂草稻群体的总体遗传多样性较为丰富(I=0.36, He=0.23),不同杂草稻群体间的遗传多样性指数差异较大,He在0.07～0.35之间。AMOVA分析结果表明,杂草稻群体70%的变异来源于群体间,30%的变异来源于群体内。聚类分析显示,相邻地区的种群间相似性较高,江苏省杂草稻的不同种群间存在较高遗传分化;遗传分化与基因流结果表明,17个杂草稻种群间总的Nm值为0.117,总Fst值为0.694。地理位置较近的种群间Nm普遍较高,Fst较低;而地理位置较远的种群间Nm普遍较低,Fst较高。总之,本实验中的杂草稻群体总体的遗传多样性水平较高,群体之间的遗传多样性指数差异较大;杂草稻群体间的遗传分化显著大于群体内的分化,符合遗传距离的空间隔离模型;杂草稻群体间和地区间有一定水平的基因流,本研究对理解杂草稻在农田生态系统中的适应性进化及制定杂草稻控制策略具有重要意义。     

黑龙江省部分有色稻种质资源的遗传多样性分析

为阐明黑龙江省有色稻资源的遗传基础,为有色稻资源的有效利用及育种的亲本组配提供参考,利用58对SSR(Simple Sequence Repeats)引物对黑龙江省41份有色水稻资源和1份云南有色籼稻资源进行遗传多样性分析。共检测出等位基因224个,平均每对引物检测出3.86个。SSR位点的遗传多态性信息含量(PIC,polymorphic information content)在0.045 4～0.374 4之间,平均值为0.144 3,基因多样性值为0.161 7。不加权成对群算术平均数方法(UPGMA,Unweight pair group method using arithmetic averages)聚类分析结果显示,所选用的42个有色稻米品种的遗传相似性系数在0.21处可以分为两大类,在0.53处可以分为三大类,供试品种间相似系数大部分在0.70以上,最高可达0.95。结果表明,选用的41个黑龙江省有色稻米品种总体的遗传多样性差异较小,遗传背景大体相似,说明黑龙江有色稻米的遗传基础较为狭窄,在育种工作中应该注意加强资源创新,扩大黑龙江省有色稻米的种质资源库。     

黑龙江省大豆遗传结构及遗传多样性分析

利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat, SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析, 根据UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分。结果表明, 参试品种可分为2大类群, 第II类群的各项多样性指标均高于第I类群, 2个类群遗传距离为0.2427;PCO结果显示这2个类群分布在不同区域, 这与地理来源和育成年代密切有关。依据品种类型分为育成品种和地方品种两组, 后者的各项多样性指标均高于前者, 两组间的遗传距离为0.1131。依据表型数据的PCO分析表明, 分布区域与品种类型有关, 与SSR结构分类的结果吻合度低, 两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同。它们不是2个相对独立的遗传群体, 根据分子标记和表型分类各有特点;建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来。     

普通野生稻和亚洲栽培稻核心种质遗传多样性的检测研究

以122份野生稻和75份栽培稻在44个RFLP位点的多态性为资料，采用逐步聚类法和分组随机法，按原始样本的50%、20%和10%，分别构建初级核心样本、次级核心样本和核心样本，用多态位点数(Np)、等位基因数(Na)、基因型数(Ng)及平均基因多样性(Hs)等参数，检测其遗传多样性。结果表明，初级核心样本的Np、Na和Ng分别达到原始样本的     

基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价

旨在分析穞稻与栽培稻间的遗传多样性,为穞稻的保护和开发利用提供分子依据。以包括穞稻在内的48份水稻种质资源为试验材料,利用1K mGPS SNP芯片进行基因分型,使用PowerMaker 3.25软件进行UPGMA聚类分析。结果表明,4785对多态性SNP标记共检测出9570个等位基因,平均每对标记检测出2个等位变异;多态性信息含量(PIC)变化范围为0.0400~0.5957,平均值为0.3123,基因多样性指数(GD)变化范围为0.0408~0.6667,平均值为0.3839。UPGMA聚类分析将48份参试种质划分为2个亚群,即籼稻亚群和粳稻亚群,其中穞稻分属于粳稻亚群。厌氧萌发耐受性评价表明,穞稻具有很强的耐低氧萌发能力,可为适宜直播水稻的培育提供重要的种质基础,同时本研究为穞稻优异基因的挖掘和利用提供理论基础。     

黑龙江省水稻品种的遗传多样性

为了研究黑龙江省当前水稻品种的遗传基础及其亲缘关系,利用农业行业标准《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法(NY/T 1433—2014)》中公布的47对SSR标记,对来自黑龙江省不同积温区的231份水稻品种进行遗传多样性分析。结果显示：47对SSR标记在231份水稻中共检测到136个等位基因,每个位点等位基因变幅为2~5个,平均2.92个;基因多样性变幅为0.11~0.79,平均0.56;多态性信息量(PIC)变化范围为0.11~0.76,平均0.49;标记指数(MI)的变化范围在3.18~18.39,平均6.52。聚类分析将231份水稻分为3类7群,聚类结果与主成分分析结果一致。综上所述,黑龙江省水稻品种遗传多样性不够丰富（平均PIC值为0.49）,同一积温区品种间亲缘关系较近。育种中注意南北部品种的杂交,以便拓宽遗传背景,培育出绿色优质高产新品种。     

相互竞争对栽培稻和杂草稻形态特性的影响

采用盆栽试验研究杂草稻和栽培稻相互竞争对各自形态特征的影响,杂草稻和栽培稻按照2:1和1:2的比例各自插植在同一盆中,以单独插植杂草稻和栽培稻的处理为对照,分别测定他们的分蘖数、株高、叶片长宽、干物质积累和根系性状。结果显示：杂草稻与栽培稻的竞争对栽培稻‘沈农265’的株高、叶片形态影响不大,使分蘖数、干物质积累和根系性状显著降低;杂草稻与栽培稻的竞争对杂草稻‘WR04-12’的分蘖数、株高、叶片形态、干物质积累和根系性状都略有增加,但没有达到显著水平;另外,在同一生育时期,杂草稻‘WR04-12’的分蘖数、株高和根系性状都比栽培稻‘沈农265’高,处于竞争中的优势地位,而栽培稻受杂草稻的遮挡,处于劣势地位。因此,杂草稻和栽培稻相互竞争限制了栽培稻‘沈农265’的生长和干物质的积累,造成栽培稻‘沈农265’减产。     

高坡红米的SSR遗传多样性分析

利用145对SSR引物,对22份高坡红米材料及典型的籼粳稻品种93-11和日本晴进行遗传多样性分析,发现有13个标记具有多态性,共检测出57个等位基因变异,每对引物可检测2～10个等位变异,平均为4.3846个,平均Nei基因多样性指数(He)为0.521,范围为0.285 4(RM 18)～0.7674(RM 5414).用UPCMA聚类进行分析,在相似系数为0.52处可将高坡红米品种分为两大类,即籼稻和粳稻;PCO三维空间图揭示,所有供试材料在图中的分布与UPGMA聚类结果完全吻合,两种分析方法相互得到了印证.     

上海地区杂草稻形态学和农艺性状多样性研究

为了明确上海地区杂草稻形态学和农艺形状的多样性,为杂草稻的田间识别和利用提供理论支持,采用杂草稻田间育苗移栽方法,对杂草稻形态学和农艺性状进行观察,明确上海地区杂草稻形态学和农艺性状多样性。结果表明,上海地区杂草稻形态学和农艺性状多样性较丰富,变异程度较大。上海地区杂草稻主要以籼型和偏籼型为主。通过聚类分析可将36份杂草稻样本主要分为3类。主成分分析结果表明,上海地区杂草稻穗形因子、生育期因子、株型因子、粒型因子、分蘖角因子、结实率因子6个指标累计贡献率达到了85%以上。     

亚洲不同生态区水稻群体遗传多样性与特异性分析

研究不同生态区水稻群体的遗传多样性及其遗传结构分化、群体特异性及其相互关系,为水稻起源及亲本遴选提供遗传基础。本研究利用119对SSR标记对太湖、黑龙江省和越南的440种水稻品种进行分析。结果在三个不同生态区中的太湖流域水稻中检测到783个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.49;在黑龙江水稻中检测到296个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.21;在越南水稻中共检测到374个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.28,这表明越南水稻和黑龙江水稻的多样性低于太湖水稻。特缺等位变异数最多的是黑龙江亚群（132）,最少的是太湖亚群（4）;特有等位变异数最多的是太湖亚群（284）,最少的是黑龙江亚群（25）。从亚群间补充等位变异数来看：其补充等位变异数最多的是太湖亚群对黑龙江亚群的补充（447）,最少的是黑龙江亚群对太湖亚群的补充（29）。利用Structure2.2软件将三个地区的440个品种分为7类血缘,发现每个血缘都不是独立的而是相互渗透的。     

黑龙江杂草稻资源生物学性状调查及利用策略分析

为拓宽栽培稻的遗传基础,为水稻育种提供有利的基因源。利用采集自黑龙江省不同生态区的杂草稻资源48份和栽培稻主栽品种2个（‘龙稻5号’和‘龙稻3号’）作为试验材料,开展了13个主要生物学性状的调查。从栽培稻育种角度看,研究共筛选出了4份材料可应用于栽培稻育种中,编号为1、24、37、48号的资源茎秆硬度较强,落粒性较弱,与栽培稻性状相似度较高,具有可利用价值。同时探讨了利用的策略。