粳型水稻杂种优势生态型与杂种优势模式的研究

利用9个不同生态类型的50份水稻亲本材料,以生态型为单位进行双列杂交,配制336个组合,研究杂种一代的对照优势和超中亲优势,以杂种优势值作为划分优势生态型的依据。结果表明,西北粳、台湾粳、日本粳和韩国稻为优势生态类型;根据各生态型间的杂种优势值可以推测台湾粳、日本粳和韩国粳具有穗数上的优势基因,西北粳具有粒数上的优势基因,非洲IRAT粳具有粒重上的优势基因;最佳优势杂种优势模式为韩国粳×日本粳、西北粳×美国粳和台湾粳×日本粳;杂种优势与形态指数差异的相关分析表明,各生态型间形态指数差异与其F1杂种优势相关不显著。     

玉米基因差异表达与杂种优势的关系研究进展

综述了玉米基因的差异表达、DNA甲基化、遗传群体等与杂种优势之间的关系等方面的研究进展。     

烟草根系杂种优势表现及相关基因差异表达分析

【目的】探究烟草根系性状的杂种优势表现及相关基因差异表达,为深入解析烟草根系吸收和合成相关物质杂种优势的形成机制提供理论依据。【方法】以烟碱和钾含量性状具有杂种优势的12个杂交种及其7个亲本为材料,通过测定根系长度、数量和体积等性状,分析了烟草根系性状的遗传特点及杂种优势表现,并采用实时荧光定量PCR检测烟草根系发育相关基因的差异表达。【结果】7个亲本材料的根系长度为94.80~476.77 cm,根系数量为343~820条,根系体积为0.18~0.61 cm3;12个杂交组合根系长度为285.56~734.75 cm,根系数量为576~1184条,根系体积为0.41~1.01 cm3,3个性状的变异系数为19.97%~29.68%。烟草根系长度、数量和体积的广义遗传力分别为95.49%、92.12%和85.76%,中亲优势组合率分别为91.67%、91.67%和100.00%。根系长度主要受基因的加性效应控制,根系数量和根系体积主要受基因的非加性效应控制,均表现出明显的杂种优势。不同根系发育相关基因的中亲表达优势与根系性状杂种优势存在一定的相关性,其中,NtAUX1和NtARF16基因的中亲表达优势与根系长度杂种优势呈显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)相关;NtFLA18基因基因的中亲表达优势与根系数量和体积的杂种优势呈显著或极显著负相关。NtFLA18基因在K326×韭菜坪2号中的相对表达量较双亲下调表达,NtAUX1基因呈显性表达模式,NtARF16基因的相对表达量较双亲上调表达,这些基因的表达模式与烟草根系杂种优势的形成有关。【结论】烟草根系长度、数量和体积均具有较强的遗传率和普遍的杂种优势,可利用杂种优势选育出根系发达的烟草新种质。GDH88、Va116、南江三号和G70可作为改良根系的优良亲本;K326×GDH88、Va116×毕纳1号、G70×韭菜坪2号、G70×南江三号和K326×韭菜坪2号可作为培育优良根系构型的重要储备材料。     

水稻遗传距离与杂种优势 杂种产量的关系

以41个水稻品种及配制的34个杂交种为材料,研究遗传距离与产量杂种优势、杂种产量之间的关系。结果表明:(1)遗传距离(D~2)与产量杂种优势(H)、杂种产量(F_1)的关系为抛物线,其理论方程分别为:y_1=-43.7049+13.9168x-0.2495x~2和y_2=4.3014+2.2692x-0.04x~2,根据方程推算,D~2=27.29(28.37)时,H(F_1)出现最大值,在D~2≤27.29(28.37)时,D~2与H(F_1)间接近线性关系,H(F_1)随D~2值的增大而增强(增加)。(2)用遗传距离预测杂种优势的准确率为60.08%。     

水稻双亲亲缘关系的远近与F1杂种优势的关系

采用程氏指数分类法对亲本分类,28个亲本基本可分籼、粳两大类,广亲和系多属偏籼、偏粳类型,与爪哇型接近。按双亲程氏指数差值大小把杂交组合划为三种类型,即差值大于14的为Ⅰ型,小于5的为Ⅱ型,在6～13之间的为Ⅲ型。Ⅰ型的程氏指数差值过大,亲缘关系太远,生育期延迟,株高过高,生物优势极强,但为不可利用优势。Ⅱ型的程氏指数差值过小,亲缘关系太近,结实率高,但株高较低,生物优势较低,因此经济优势也不高。Ⅲ型程氏指数差值大小适中,其生物优势比较强,同时结实率达一定水平,从而有较高的经济优势。     

大豆杂交种及其亲本苗期叶片基因差异表达与杂种优势的关系

【目的】通过基因差异表达分析揭示大豆杂种优势产生的原因,为探明大豆杂种优势的分子机理提供理论基础。【方法】采用4×5 NCⅡ设计,配制20个大豆杂交种,以大豆苗期叶片为试验材料,应用mRNA差异显示技术,分析杂交种及亲本之间的基因差异表达模式,并分析其与杂种优势的相关性。【结果】大豆杂交种和亲本之间存在着明显的基因差异表达,差异表达模式可分为单亲表达一致一型(110型)、单亲表达一致二型(011型)、双亲共沉默型(101型)、单亲表达沉默一型(100型)、单亲表达沉默二型(001型)和杂种特异表达类型(010型)6种,其中单亲表达一致一型所占比例最高(13.25%)。差异表达模式与杂种表现的相关分析结果显示,百粒质量与011型呈显著负相关,与101型呈显著正相关;节数、脂肪含量与100型呈显著正相关;差异表达模式与中亲优势(MPH)的相关分析结果显示,分枝数、单株荚数、单株粒数的MPH与110型呈显著负相关,单株粒质量的MPH与110型呈极显著负相关;差异表达模式与超亲优势(BPH)的相关分析结果显示,单株荚数的BPH与110型呈显著负相关,单株粒数和单株粒质量的BPH与110型、虫食粒率的BPH与101型均呈极显著负相关。【结论】大豆基因差异表达与杂种优势的形成存在一定程度的相关性。     

扬稻6号差异表达基因与杂种优势关系分析

为探讨扬稻6号的杂种优势分子机理,以扬稻6号、特膏和明恢63配制的强、中、弱优势组合及其亲本为材料,利用DD-PCR技术。分析剑叶和幼穗的基因差异表达类型与主要农艺性状的杂种表现及杂种优势的关系。结果表明：千粒重与剑叶的DMP2（F1和父本表达的条带）和幼穗的UNP1（母本特异表达的条带）、UMONO（F1和双亲都沉默的条带）呈显著正相关,而与幼穗的UNF1（F1特异表达的条带）和MONO（F1和双亲都表达的条带）呈显著负相关。在超亲优势方面千粒重与幼穗的UNF1呈显著负相关。推测杂种优势可能受父本基因型影响较大。此外,分别克隆强、弱优势F1闻差异表达的条带,反Southem鉴定出40个差异表达基因。涉及光合作用、生物运输、逆境应答、转录调控、信号转导、糖代谢、氨基酸代谢等。     

粳型水稻杂种优势生态型的初步研究

本文利用9个不同生态类型的50份粳稻亲本材料,以生态型为单位进行双列杂交,研究杂种一代的超亲优势和平均优势.以杂种优势值作为划分优势生态型的依据,结果表明以西北粳、台湾粳和非洲ITA粳为亲本的杂交组合表现出较高的单株粒重;不同生态型之间配组的杂种优势主要体现在单株有分蘖力上;优势组配模式为台湾粳×美国粳和非洲ITA粳×西北粳.     

水稻两系亚种间杂种优势及相关分析

对以籼型两用核不育系ＫＳ－１５为母本,分别与２１个倾梗型广亲和系配制的亚种组合进行优势和相关分析。结果表明,亚种组合平均产量比三系主栽组合汕优桂９９高１６．７％,但变异系数较大,优势主要表现在穗数和穗粒数,结实率和干粒重优势不明显。偏相关分析表明杂种产量与穗数、穗实粒数、千粒重呈极显著正偏相关,产量构成三因素对杂种产量的总效应值达９７．０％,而这三个性状之间的负偏相关也达极显著水平。杂种与父本之间     

水、陆稻杂种优势研究

选用2个水稻品种和6个陆稻品种进行双列杂交,对各主要产量性状进行配合力及杂种优势分析.结果表明:各品种农艺性状的一般配合力表现差异较大,各杂交组合农艺性状的特殊配合力表现差异也较大.杂种优势分析表明:陆稻品种之间杂交有不同的杂种优势表现,水、陆稻杂交也能够获得较高的超亲优势和平均优势.说明陆稻可以作为改良水稻品种产量或个别农艺性状的资源加以利用.水稻品种也可以在陆稻品种产量或个别产量性状改良中发挥重要的作用.     

“两系”杂交稻N98s／特青杂种优势研究

“两系”杂交稻N_(98S)/特青从苗期就开始表现有多种形态和生理上的杂种优势。在产量构成因素中,表现平均优势的是亩有效穗数(10.52％)和每穗实粒数(31.25％);表现对“三系”杂交稻华优桂_(44)竞争优势的是亩有效穗数(15.92％)和千粒重(5.22％)两项。理论产量超亲优势达11.00％,竞争优势达19 76％。表明N_(9AS)/特青有较大增产潜力。     

杂交粳稻的优势及产量稳定性分析

1997年度江苏省杂交中粳稻区试结果表明：（1）参试的杂交中粳稻,其杂种优势主要体现在穗、粒等穗型指标上,而穗数等群体指标和结实率明显低于武育粳3号;（2）各产量因素对环境变化的反应不一,其平均变异系数大小顺序为;穗数＞每穗实粒数＞结实率＞每穗总粒数＞千粒重;（3）综合丰产性和稳产性分析,泗优418不仅产量高,而且稳产性好。     

天津稻区水稻超高产育种

综述了国内外水稻超高产育种的途径、方法;探讨了在超高产育种中常规技术与高新技术、优质与高产之间的关系;认为天津稻区水稻超高产育种的最有效途径是选育三系法次亚种间优质超高产杂粳组合。     

影响天津杂交粳稻发展的几个主要问题

对困扰天津杂交粳稻发展的３个主要问题的表现特点、产生原因及相应对策进行了简要分析。指出在有效解决存在问题基础上,天津水稻界已选出一批优良的杂粳组合。几年后,这批组合将大面积应用于生产。     

Studies on Heteroses of Pei‘ai 64S／Javanica Rice

Agronomic traits and heteroses of javanica varieties and the indica/javanica hybrids in Changsha are reported. Javanica rice exhibits long panicles, big grains, less panicles per plant, a long growth duration and high plant height in Changsha. The hybrid of Pei'ai 64S/javanica possesses positive heterobeltiosis in culm height, panicle length, panicles per plant, spikelets per panicle, grains per panicle, yield per plant, theoretic yield per hectare and actual yield per hectare; performs negative heterobeltiosis in days to flower, seed setting rate and 1000-grain weight. There are significant linear regression relations between culm height of the hybrid and panicle length of its male parent, panicle length of the hybrid and that of its male parent, spikelets per panicle of the hybrid and spikelets per panicle and panicle length of its male parent, grains per panicle of the hybrid and spikelets per panicle of its male parent, 1000-grain weight of the hybrid and spikelets per panicle of its male parent, respectively. In general, significant differences at 1% level are seen in most traits except grains per panicle and theoretic yield per hectare between the indica/javanica hybrid and Pei'ai 64S/Teqin (CK). Compared with the check, the indica/javanica hybrids have positive standard heterosis in culm height, panicle length, spikelets per panicle, grains per panicle and 1000-grain weight but negative standard heterosis in days to flower, panicles per plant, seed setting rate, theoretic yield per hectare and actual yield per hectare. For the individuals, 11.1% hybrids possess > 40% standard heterosis in theoretic yield per hectare, 3.7% possess >40% standard heterosis in actual yield per hectare. The javanica restorer line 770 derives from a single cross of Pei'ai 64S/Moroberekan B-51-4-9-2. The hybrid 43S/770 possesses an elite plant type and strong heterosis.     

超级杂交稻两优培九产量杂种优势标记与QTL分析

【目的】对超级杂交稻两优培九影响产量及其构成因素性状的杂种优势位点进行定位,在此基础上探讨亲本培矮64S和9311的遗传差异与水稻产量性状的杂种优势间的关系,以探明水稻产量杂种优势的分子预测途径。【方法】应用经单粒传法获得后续世代的219个培矮64S×9311 F8重组自交系（RILs）株系材料与亲本培矮64S回交,并选用151个分布于水稻基因组12条染色体上的SSR多态性标记,构建回交群体RILs BCF1;构建基因组总长为1 617.7 cM、标记间平均距离10.93 cM和含151个分子标记的遗传图谱;采用分子标记技术和自由度不等的单向分组方差两组法、三组法分析,用SAS软件ANOVA分析、混合线性模型复合区间作图等方法,对回交RILs BCF1群体的产量性状及其构成因素的F1表型值进行相关分析、优势预测与QTL定位。【结果】本回交杂种群体RILs BCF1具备多种基因型,遗传变异丰富,性状平均值均显著高于亲本群体重组自交系RILs F8,共筛选到影响RILs BCF1群体产量及其构成因素性状杂种优势的阳性、增效位点74个;其中,三组法所筛选的阳性、增效位点数高于两组法,用这些阳性、增效位点所预测的遗传距离与产量F1性状值的相关性也显著提高;三组法所筛选产量性状的增效位点与两组法所筛选的增效位点完全一致;连锁紧密的位点有成簇分布的现象,每穗空粒数、每穗实粒数、结实率有6个杂种优势位点相同,并与3个产量杂种优势位点重叠,且均处在第7染色体上;通过逐步回归建立了对4个产量性状进行预测的回归方程模型;筛选到28个杂合型的特异性标记,它们与产量性状的表型值显著相关,使用特异性标记可使遗传距离与产量F1性状值的相关系数由全部标记的0.335提高到0.617;定位到3个与产量杂种优势相关的QTL和3个影响每穗实粒数杂种优势的QTL。其中,在第7染色体上影响每穗实粒数和产量杂种优势的QTL QGpp7和QHy7与影响每穗实粒数和产量杂种优势的增效位点的结果相符。【结论】通过增加筛选产量杂种优势阳性位点或增效位点数量、筛选影响杂种优势特异性分子标记的方法,可显著提高分子标记遗传距离与产量F1性状值的相关性,有效提高用分子标记遗传距离对杂种优势预测效率。定位了3个影响产量杂种优势的QTL及3个影响每穗总粒数杂种优势的QTL,分别在第2、3、7、11和12染色体上,其中,影响产量杂种优势的数量性状位点QHy7,贡献率为7.48%,可用于杂种优势的预测和杂交组合的选配。定位于第3染色体RM293-RM468的表型贡献率为14.9%的抽穗期QTL可用于早熟高产水稻的选育。     

玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱分析

【目的】建立玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱,探讨叶片大小杂种优势形成的分子机理。【方法】以玉米强优势杂交种Mo17/B73及其亲本发芽后第5天的第3片叶为材料,采用双向电泳技术（2-DE）,结合MALDI TOF MS质谱技术,建立叶片细胞分裂和生长关键区域的差异表达蛋白质谱,并对差异表达蛋白进行质谱鉴定。【结果】在检测到的630个蛋白质点中,有52个蛋白质点在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,表现为单亲沉默（15个）、偏高亲（13个）、偏低亲（8个）、杂种上调（6个）、杂种下调（7个）和杂种特异表达模式（3个）。另外,还成功鉴定出了其中的28个差异表达蛋白质点,涉及到代谢、胁迫响应、糖酵解、转录调控、蛋白折叠和降解、三羧酸循环、细胞骨架、发育及未知蛋白质等9个功能类别。【结论】玉米杂交种与亲本在蛋白丰度上存在明显的差异,并且差异表达蛋白涉及到多个功能类别,可能与玉米叶片大小杂种优势的形成有关。