太湖流域水稻地方品种籼粳分化和遗传多样性分析

利用32对In Del标记和18对SSR标记对200份太湖流域水稻地方品种进行籼粳分析和遗传多样性分析。籼型指数≤0.1的有179份,属典型粳稻;籼型指数0.11~0.25之间的有1份,属粳稻;籼型指数0.26~0.39之间的有1份,属偏粳稻;籼型指数0.75~0.89之间的有2份,属籼稻;籼型指数≥0.90的有17份,属典型籼稻,太湖流域地方品种以典型粳稻和典型籼稻为主。32对In Del标记和18对SSR引物遗传多样性分析共检测出156个等位基因,每对引物可检测出2~9个等位基因,平均为3.12个,UPGMA聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.42处,地方品种籼稻和粳稻可以明确区分出来,在遗传相似系数0.77和0.82处,籼稻和粳稻又都可以分2个群。     

水稻籼粳性特异分子标记的筛选与判别体系的建立

【目的】准确区分水稻的籼粳性在籼粳亚种杂种优势利用和进化研究等方面具有重要意义。根据在籼稻和粳稻中存在的核苷酸序列差异设计的分子标记,已被广泛应用于水稻籼粳性的判别中。但是已公布的这些籼粳性判别分子标记在遗传背景多样的实验材料中是否仍然表现出籼粳特异性尚未可知;此外,目前籼粳性的判别多是基于待测品系与 2 个对照品种的比较,无法反映待测品系与籼（粳）亚种群体的籼粳相似性。因此,需要筛选出一套能在多样性遗传材料中都表现出籼粳性特异的分子标记,并建立籼粳组群判别体系客观判别水稻的籼粳性。【方法】在能代表世界水稻遗传多样性的水稻多样性种质平台 2（RDP2）中,利用 7 万个 SNP分子标记的基因型,选取保留群体遗传多样性的 92 份水稻品种（系）,对已知的 51 对用于籼粳性判别的分子标记进行筛选;并根据籼粳特异性分子标记的聚类结果,选取 5 份籼稻和 5 份粳稻组成籼稻和粳稻判别组,利用籼性判别值量化水稻籼粳性。【结果】在 51 对分子标记中筛选到 24 对籼粳特异性强的分子标记（在籼 / 粳稻群中出现专一带型的频率均高于 69.5%）,它们均匀分布在水稻 12 条染色体上。根据籼粳特异分子标记的带型结果,92 份品种（系）可分为籼稻和粳稻 2 个组群,聚类结果与这些品种（系）已知的籼粳性完全吻合。根据聚类结果,构建了组群判别体系,随机选取 10 份品种（系）对其籼性判别值进行计算,其中 1 份偏籼品系、1 份偏粳品系、4 份籼稻品系、4 份粳稻品系,准确地实现了对其籼粳性的量化判别。【结论】筛选出一套可在 遗传背景丰富的材料中进行籼粳性鉴定的分子标记,并基于籼粳组群建立了一套籼粳判别体系,高效准确判别水稻的籼粳性。     

基于SSR分子标记的宁粳28籼粳成分分析

[目的]为杂交水稻育种提供科学依据。[方法]以水稻品种宁粳28为试验材料,选取分布于水稻12个连锁群上的136对SSR引物,以2个测序品种日本晴和9311分别为典型粳稻与籼稻标准,利用SSR分子标记技术分析3个品种在DNA水平上的多态性差异,研究宁粳28粳稻与籼稻成分在染色体上的分布。[结果]宁粳28叶片DNA的PCR扩增产物经5%琼脂糖凝胶电泳后,16个标记位点为偏籼稻带型（大多数位点分布于3、5、8号染色体上）,4个标记位点无多态性,8个标记位点为籼粳中间型,其余107个标记位点为偏粳稻带型。[结论]宁粳28为典型的粳稻,其籼稻成分只占被抽查位点的9.56%。     

贵州地方耐冷水稻品种的SSR遗传多样性分析

用16对SSR引物对11个贵州地方耐冷水稻品种、2个典型的籼稻品种和2个典型的粳稻品种进行遗传多样性分析，在15份材料中共检测到95个等位基因，每一位点的等位基因变幅为4～12个，平均5．9个，其中有效等位基因70个，有效等位基因的百分数为75．8％，多态位点百分率为38％，贵州地方耐冷水稻品种间遗传距离为0．06～0．53。应用NJ法对基于16对SSR标记数据的品种进行聚类分析，结果表明：15份不同材料可分为粳稻组和籼稻组，粳稻组各品种间遗传距离为0．06～0．53，平均遗传距离为0．303，其中贵州地方耐冷水稻品种间的遗传距离为0．21～0．46，籼稻组各品种间遗传距离为0．297～0．377，平均遗传距离为0．329。11个贵州地方耐冷水稻品种除筒恢211外，其他都属粳稻组。用相同SSR标记数据和聚类方法分别对苗期、芽期、孕穗期和开花期耐冷的水稻品种进行聚类分析发现：同一时期耐冷品种在各自聚类图中的排列位置与全部材料聚类时有所不同，但其亲缘关系远近没有变化。结果表明SSR适合贵州地方耐冷水稻品种的遗传多样性研究和籼粳分类。     

利用InDel标记鉴定浙优系列杂交稻籼粳属性和预测杂种优势

【目的】准确鉴定水稻材料的籼粳属性及利用遗传距离预测杂种优势,为开展水稻超高产育种和籼粳亚种间杂种优势利用提供基础。【方法】利用19对籼粳稻特异插入/缺失（Insertion/Deletion,InDel）引物,对12个浙优系列杂交稻及其双亲的籼粳属性进行了InDel分子标记鉴定,根据被检测水稻样品在多个InDel 位点上的籼型或粳型基因频率,参考卢宝荣的方法,将供试样品分别判定为“籼稻”、“偏籼”、“中间偏籼”、“中间偏粳”、“偏粳”和“粳稻”。采用Nei的方法求算13个亲本间（1个不育系和12个恢复系）的InDel遗传距离,用UPGMA法进行遗传相似性聚类,用SPSS 17.0统计分析软件对InDel条带赋值进行主成分分析, 依据第一和第二主成分的特征向量的平均分量值作平面散点图。统计杂种F1稻谷产量、每穗总粒数、每穴有效穗、结实率、千粒重及单穗重各产量性状的对照优势,以此分析InDel遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】（1）参试材料籼粳属性的判别：不育系浙04A被鉴定为“粳稻”,8个恢复系被判定为“籼稻”或“偏籼”,由其所配组的8个杂交组合被判定在“中间偏籼”到“偏粳”之间,证实了这8个组合为典型的籼粳交组合;另外4份恢复系被判定为“偏粳”,所配组的4个杂交组合被判定为“粳稻”。（2）参试材料的聚类分析：当GS 为0.350时,35份试验材料被分为“粳稻”和“籼稻”2个主群,GS为0.638时,粳稻主群又被划分为“粳稻/偏粳”和“中间偏粳”2个亚群。其中,粳稻/偏粳亚群包括不育系浙04A、4个粳粳交恢复系及粳粳交杂种F1、3个粳稻对照种和粳稻秀水09;中间偏粳亚群包括8个籼粳交杂种F1。籼稻主群则包括8个籼粳交组合的恢复系、3个籼稻对照种和籼杂组合汕优63。（3）InDel遗传距离与杂种优势的相关性：在以粳粳交、籼粳交组合整体作为分析对象时,InDel遗传距离与稻谷产量、每穗总粒数、单穗重呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关;仅以籼粳交组合为研究对象时,InDel遗传距离仅与单穗重和千粒重呈显著正相关。【结论】供试的12个浙优系列中的8个组合被证实为典型的粳不/籼恢型籼粳交组合,这些组合的双亲间具有较远的遗传距离;InDel遗传距离在不同类型品种间具有较好的杂种优势预测能力,可用于单穗重的优势预测,即随着InDel遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。     

籼粳交水稻花培DH系的籼粳成分鉴定及聚类分析

为分析籼粳交水稻花培DH系的遗传重组情况,利用籼粳分化InDel标记鉴定了Bph68s与少蘖粳(SNJ)籼粳交的94个花培DH系的籼粳指数.结果表明,DH系的籼粳指数呈正态分布,籼粳中间型材料占66.67％,偏籼、籼稻、偏粳、粳稻材料分别占12.50％、2.11％、14.58％、4.22％,典籼和典粳材料未出现.同时挑选48个SSR标记对94个DH系进行聚类.Bph68s与SNJ的籼粳交花培DH系的遗传重组丰富,产生了多个基因重组单株,多样性高.     

中粳水稻品种资源的遗传多样性Ⅱ.黄淮稻区近期育成品种的SSR多样性比较

采用42个SSR标记,分析了136份中国黄淮稻区近期育成的中粳水稻品种(系)的遗传差异,发现有33个标记具有多态性,多态性位点共检测到106个等位基因,每个位点2.0~7.0个,平均3.2个。供试品种的基因多样性指数(He)平均值为0.249,变幅为0.171~0.426,遗传多样性较低。供试品种(系)籼粳分化程度(TDj)值的分布范围为0.629~0.945,籼粳分化比较彻底,粳稻基因成份高。UPGMA聚类结果表明,利用SSR分子标记可将供试136个粳稻品种(系)与对照籼稻品种分开,粳稻群在遗传距离为0.43处分为2个类群,并可进一步分为多个亚群,聚类结果一定程度上反映了品种(系)间的亲缘关系。     

中粳水稻品种资源遗传多样性Ⅲ. 不同时期育成品种SSR多样性的比较分析

利用 42个SSR标记对我国中粳水稻稻区不同时期育成的137份品种进行遗传多样性分析,33个标记具有多态性,在多态性位点共检测到107个等位基因,每个引物上的等位基因数为 2～7个,平均3.2个。供试品种Nei多样性指数平均值为0.290,变异范围为0.162～0.419。供试品种在籼粳分化程度上差异明显,TDj值平均为0.7787,变幅为0.3620～0.9445,多数品种的籼粳分化较为彻底,地方品种和早期育成品种存在粳型倾籼类型。利用SSR分子标记进行UPGMA聚类分析,可将130个典型粳型品种、3个籼稻对照品种和7个粳型倾籼型品种明显分开,与形态分类的结果相一致,130个粳稻品种可分为多个类群。Nei基因多样性指数He,TDj值、SSR多样性变化趋势表明,我国中粳水稻稻区不同时期育成的品种遗传多样性呈下降趋势,因此,水稻育种中应发掘新的种质资源,拓宽品种的遗传多样性。     

籼粳稻亚种间分子标记差异分析

[目的]为籼粳稻亚种的分子标记鉴定提供依据。[方法]以13份籼稻、5份粳稻为亲本,采取SDS法提取水稻叶片总DNA,进行扩增反应,利用321对SSR引物对亲本的多态性进行筛选,分析籼粳亚种之间的SSR标记差异。[结果]18个亲本中共筛选到168对引物具有明显的标记带和较好的多态性。SAR水稻血缘的412、407、421、992、950之间及长药野生稻血缘的84-15与84-23之间的多态性明显少于稳定亲本与栽培稻之间的多态性,也低于籼稻品种间和粳稻品种间的多态性。籼稻与粳稻之间的多态性频率最高,籼稻品种之间的多态性高于粳稻品种之间的多态性。供试材料籼粳稻之间存在31个SSR标记差异,SSR标记可较为准确地鉴定材料的亚种属性。[结论]籼粳亚种之间有明显的SSR标记差异。     

利用SSR分析滇型杂交稻亲本籼粳分化与杂种优势的关系

以滇型杂交稻不育系4个、恢复系31个及其组配的31个杂交种为试验材料,利用SSR籼粳特异引物研究亲本籼粳分化程度及与杂种优势的关系。结果表明,在所检测的18个位点上,4个不育系均以粳稻血缘为主,31个恢复系总体上偏粳,但含有不同成分的籼稻血缘,其籼性比率Pi为0～27.8%。亲本SSR遗传距离、籼粳差异与杂种优势相关分析表明,亲本SSR遗传距离与小区产量超父优势等7个性状相关显著;亲本的籼粳分化差异与百粒重超父优势等4个性状显著相关;亲本SSR遗传距离、籼粳差异与小区产量竞争优势相关不显著,说明SSR遗传距离、亲本籼粳分化差异与产量竞争优势无线性关系,但籼粳分化差异适中的亲本杂交,容易得到正向优势极端组合,可从中筛选出杂种优势强的组合。     

水稻籼粳交F_1、F_2代及杂交育成品种分类的研究

利用程氏形态指数分类法对水稻籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种进行分类。研究结果表明 :程氏形态指数分类法能较好地对籼粳亚种及其杂交后代进行分类 :籼粳交F1代大多数分类性状均偏向于籼稻特性 ,类型上划分为偏籼型 ;F2 代呈正态分布 ,4种类型均有 ,以中间类型为最多 ,F2 代类型丰富 ;在参试杂交育成品种中 ,尽管各个品种 (系 )都或多或少地带有籼稻和粳稻的血缘 ,但就程氏指数 6个亚种特性而言 ,除穗节长外 ,其它 5个性状仍然基本保持典型粳稻特性 ,在分类地位上仍然属于粳稻     

水稻籼粳亚种分化关联性状的QTL分析

亚洲栽培稻分为籼粳两个亚种,程氏形态指数法已经广泛应用于籼粳分类的研究和生产实践中,但籼粳分化相关性状的遗传基础还多不清楚.本研究以典型粳稻牡丹江8号和典型籼稻明恢63的杂交F2群体为材料,构建遗传连锁图,检测到了11个籼粳分化相关性状(稃毛长、粒长、粒宽、倒一节间长和抽穗期)的QTL.同时定位了13个与这些性状高度相关的株高、穗长和护颖长的QTL.结果表明,检测到5个控制稃毛长的QTL,最大贡献率为25.57%;4个控制穗长的QTL,总贡献率为47.13%;4个控制抽穗期的QTL,分别位于第3、第7染色体上;控制粒长和控制粒长的QTL各检测到1个,贡献率分别为38.03%、20.56%.本研究为相关性状基因的克隆打下了基础,并加深了人们对籼粳分化的认知.     

不同类型水稻芽期的耐盐性差异

对43份水稻材料进行芽期耐盐性比较试验,用0、0.2％、0.4％和0.6％共4个浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫,对芽期的发芽势、发芽率、根长、芽长、主根数、根鲜质量、芽鲜质量、根干质量、芽干质量和电导率等进行测定分析.结果表明:随着盐浓度的增加,不同水稻材料的根长、芽长、根数、发芽势、发芽率、根鲜质量、芽鲜质量、根干质量...     

籼粳稻维管束性状关系研究

选用5份粳稻和4份籼稻材料,对不同品种水稻维管束的数量进行比较研究,同时结合程氏指数调查,探讨了籼稻和粳稻之间的维管束差异。结果表明:籼稻穗颈维管束数明显高于粳稻,其大维管束效率较高;籼稻的穗颈维管束数与穗一次枝梗数之比(V/R)也显著高于粳稻,大小维管束比也较高。籼稻程氏打分均较低,而粳稻的较高。     

Analysis of Indica-Japonica Differentiation in Rice Parents and Derived Lines Using ILP Markers

Revealing the indica-japonica differentiation in parents of hybridization between indica and japonica rice and their derived lines can provide theoretical and practical bases for the breeding of practical inter-subspecific hybrid rice. Using subspeciesspecific molecular markers ILP （intron length polymorphism） and Cheng＇s index, the indica-japonica differentiation was analyzed with special materials including 18 indica-japonica hybrid parents and 39 derived lines, which accumulated different wide compatibility and restoring genes by convergent cross method in 21 years spanning four breeding phases. The indica-japonica differentiation was detected on all tested loci in 57 materials. Among the 18 parental lines, 4 were japonica type, 5 japonicaclinous type, 8 indicaclinous type and one indica type. The japonica proportion indexes in indica restorer lines Minghui 63 and 9308 were 12.50 and 33.33 %, respectively, while that in japonica restorer line C418 was only 31.25%. Among the 39 derived lines from indica-japonica hybridization, one was japonica type, 11 japonicaclinous type, 20 indicaclinous type and 7 indica type. The japonica proportion index in Minghui 502 was only 10.42%. The results of indica and japonica classification by ILP molecular markers and Cheng＇s index were relatively consistent. The correlation coefficient between the japonica proportion index and morphology index was 0.794＊＊, while that between the indica proportion index and morphology index was -0.7662＊＊. ILP markers could be used to accurately detect the proportion of indica/japonica content in the genome of a rice variety. The results of indica-japonica differentiation analysis could make reasonable explanation for that the hybrids obtained from indica-japonica type restorer lines had obvious heterosis. This conclusion would provide important guidance in efficient use of beneficial genes of inter-subspecific hybrid rice.     

云南稻核心种质回交后代稻谷粒形性状的遗传变异

以云南稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502、粳稻品种合系35配制的杂种BC3F5和BC4F4(172份)为材料,在云南新平相同栽培条件下种植,研究供体亲本及其回交后代稻谷粒形性状的遗传变异.结果表明:1)供体亲本及其后代的谷粒长和谷粒宽遗传力较高,且均表现出较高的遗传变异,选择潜力较大.2)谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比3个谷粒性状的遗传变异度不同.利用供体亲本及其后代进行粒形新品种选育时,除应考虑各谷粒性状的表现特点和遗传潜力大小外,还应考虑籼粳、稻谷粒形、供体亲本与其后代的遗传差异和特点.3)籼粳间、稻谷粒形间的3个谷粒性状多样性指数均较高,表现出显著的粒形多样性.遗传改良可使粒形多样性明显降低,表现为籼稻大于粳稻,阔卵形大于椭圆形和中长形.     

“籼改粳”的生产优势及其形成机理

【目的】旨在阐明“籼改粳”的生产优势,并从栽培角度系统研究其优势形成的生理生态机理。【方法】2010—2011年,在长江下游稻麦两熟制地区（江苏扬州、兴化、东海）,以当地代表性的粳稻品种（武运粳24号、徐稻3号、连粳7号、徐优733等）和籼稻品种（两优培九、Ⅱ优084、新两优6380、扬两优6号等）为材料,系统比较研究籼粳稻的生育安全性、产量、品质、温光资源利用、群体生长发育动态、株型和倒伏性状等方面的差异。【结果】在机插和摆栽两种轻简栽培条件下,粳稻生育安全性优于籼稻,后期耐低温,灌浆持续时间长。两年粳稻的平均产量,扬州分别为10.90和10.87 t•hm-2,兴化分别为10.93和10.65 t•hm-2,东海分别为10.49和10.41 t•hm-2,显著或极显著高于籼稻。粳稻群体颖花量与籼稻相当或略少于籼稻,但籽粒的充实性状优于籼稻,这也是粳稻获得较高产量的关键。粳稻加工品质和蒸煮食味品质显著或极显著优于籼稻,外观品质和营养品质稍逊于籼稻。“籼改粳”生产优势形成的生理生态特征为：粳稻全生育期较籼稻明显延长,灌浆后期粳稻更能适应温凉天气,增加水稻对温光资源的利用,使得粳稻能够安全成熟;粳稻后期具有较高的光合生产能力,能够增加群体光合物质积累量,提高群体库容总充实量;同时,粳稻后期能够适应低温天气而不早衰,维持强壮根系和较高的茎鞘强度,增强群体抗倒伏能力,保证较大库容的安全充实与支撑。【结论】在机械化轻简化栽培条件下,粳稻更能充分利用温光资源,生育后期仍保持强劲生长优势,不仅能够安全成熟,而且产量高、品质优、效益好,综合生产力高。     

江苏省扬中杂草稻的遗传相似性及起源分析

为了从分子水平上深入了解扬中地区杂草稻的遗传背景,本研究对江苏省39份试验材料(扬中地区杂草稻10份、其他地区杂草稻6份、塘稻4份、穞稻2份、普通野生稻3份、典型的粳稻和籼稻14份)从分布在水稻基因组的12条染色体上的63对SSR引物中筛选出36对多态性丰富、重复性高的引物,利用这36对引物对39份材料进行遗传多样性分析。36对SSR引物共扩增出92个多态性片段。遗传相似性分析结果表明:39份材料间遗传相似系数为0.35～1.00,平均遗传相似系数为0.62。聚类分析结果表明:16份杂草稻材料都属于籼稻类型,与籼稻9311、IR26相似性较高。10份扬中杂草稻可以聚合为2个组群,2个组群间的相似系数为0.74,2个组群间在株高、穗长、落粒率上存在显著性差异(P<0.05)。表明扬中地区的杂草稻可能是由于栽培稻的基因重组或回复突变产生的返祖遗传。     

四个云南矮秆稻种株高的遗传研究

本文研究了4个云南矮秆稻种的矮生性遗传以及矮秆基因对GA_3的反应。结果表明,3个籼稻矮秆品种的矮生性都受制于与sd_1等位的单一隐性基因;粳稻雪河矮早的矮生性受与大黑(d—1)及矮秆糯,单215(sd_1)均不等位的单一隐性基因控制,暂名为sd—s(t)。具有sd_1基因的水稻品种,其株高列GA_3反应敏感,将可能作为鉴别矮生基因的一种新方法。