水稻第4号染色体上株型性状相关基因研究进展

株高、分蘖以及叶片性状等都是影响水稻产量的重要株型性状.近年来,随着突变体材料的不断挖掘以及基因定位方法的不断发展,越来越多的株型性状相关基因被定位和克隆.相关统计表明,水稻第4号染色体上存在着许多株型性状相关基因,它们在水稻株高、叶形以及穗型等性状的形态建成过程中发挥着极其重要的调控作用.本文对水稻第4号染色体上已报道的株型性状相关基因进行了总结,旨在更深入地了解水稻株型性状的遗传调控机制,为株型性状的深入研究和遗传改良提供参考.     

水稻栽培品种淀粉合成相关基因来源及其对品质的影响

为了明确高产水稻品种中与淀粉合成相关基因的性质，为稻米品质改良提供指导。严长杰等以53个典型的籼粳品种和近年育成的高产水稻品种为材料，分析了供试品种的理化品质和RVA谱特征，并利用根据籼粳基因组序列差异设计的Wx、Sbe1、She3基因的分子标记，检测了53个水稻品种的基因型，并分析了3个基因位点的遗传学效应。结果表明，3个分子标记均能很好地区分3个位点上等位基因的籼粳来源，根据3个位点的基因型可将53个品种分为6种类型。单个基因遗传效应分析表明：在不同基因型品种间淀粉的理化特性（AC，GC，RVA）存在显著或极显著差异，3个基因的联合效应在不同基因型组合间也存在显著的差异。     

中国科学家破译被称为"杂交水稻第四遗传要素"的EUI

二十多年来,国内外学者关注并致力于被称为“杂交水稻第四遗传要素”的水稻最上节间伸长基因EUI(ELONGATEDUPPERMOSTINTERNODE)的发现、研究和利用。在最近的2年时间里中国科学家成功地完成了EUI基因的鉴定、分离和功能解析,重要研究结果发表在国际著名期刊上。     

我国专家提出第三代育种突破口“水稻基因设计育种”

上世纪50年代末至60年代初，水稻品种矮秆化和70年代籼型杂交稻的三系配套是现代水稻育种史上的两个重要里程碑。从遗传学的角度说，水稻育种史上的这两个突破，可简单归结为矮秆基因和野败胞质的利用。面对当今新的形势，水稻育种第三次突破口在哪里？2003年10月18日，我国一批年青的水稻遗传育种科技人员汇集中国水稻研究所，参加水稻生物学国家重点实验室组织的“利用生物技术开发水稻育种新材料”国际水稻育种峰会。在这次水稻育种峰会上，“基因设计育种”将成为第三次水稻育种突破口这一新观点，引起了与会国内外水稻育种专家的关注。     

我国找到水稻增产关键基因并克隆成功

<正>水稻的收成高低,谷粒的数量和胖瘦很关键;而找到促使谷粒数增多的基因,让水稻增产就如同探囊取物。中国农科院中国水稻研究所研究员钱前等带领的科研团队与中国科学院遗传所傅向东的研究团队,已经从中国超级稻品种中成功地分离出了控制水稻产量的关键基因     

三个基因是水稻杂种不育性关键

研究人员发现一组三个基因是水稻杂种不育性的关键所在,也是许多杂交水稻品种无法将其基因传递给下一代的主要原因,从而提出了一种模型,认为在所有水稻品种中都存在的杂种不育现象,这些发现将有助于对作为主要食物储备的水稻进行遗传改良。该研究成果发表在Science杂志上,文章的通讯作者是华中农业大学张启发院士。     

小麦品种“唐麦4号”抗白粉病基因的分子标记与染色体定位

唐麦4号是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的T1BL·1RS育成品种, 遗传分析结果表明, 唐麦4号携带1个抗白粉病半显性单基因, 暂命名为PmTm4。采用唐麦4号为抗病亲本的杂交组合(唐麦4号/Clement)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)建立了与PmTm4连锁的分子标记连锁图Xcau12—Xgwm611—PmTm4—XEST92—Xbarc1073—Xbarc82—Xwmc276。根据小麦7BL连锁图的标记顺序和抗白粉病基因连锁标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系上的定位结果, 将PmTm4基因定位于小麦7BL染色体臂末端。以上研究结果为唐麦4号抗白粉病基因在育种中的利用、分子标记辅助选择和基因累加提供了便利。     

对水稻褐飞虱抗性相关的数量性状位点和表达序列标记的制图

为了绘制负责水稻褐飞虱抗性的基因，我们用褐飞虱抗性品系与敏感性品种Ninghui63杂交，育成—个重组自交系群体，以该群体为基础绘成了一个水稻遗传图。检测到了褐飞虱抗性的4个数量性状位点。采用有限的相减混杂法分离出了由褐飞虱进食所调节的表达序列标记(EST)，并且通过RFLP制图和收索水稻基因组数据库，把这些标记限定在了几个染色体上。EST标记的分布表现为几组，有些EST标记与已知QTL和已知抗性基因有关系。这些发现说明，绘制不同的EST标记可能是鉴定植物后备保卫基因的一种有用方法；而其保卫基因对培育褐飞虱抗性品种是有益的。     

基于“多基因聚合-早世代组配”策略的水稻分子改良研究

传统水稻育种技术最主要瓶颈是选择效率低和周期长。为了提高水稻优异材料选育和杂交稻组配效率,创新水稻分子育种策略,利用分子标记辅助选择多基因聚合和早世代杂交组配,展开水稻恢复系分子改良和杂交新组合的调查评价。供体亲本H318与恢复系亲本华占进行杂交,通过选择和设计关键有利基因的分子标记,利用毛细管电泳基因分型技术,将Wxb、fgr、Xa23、Pi2、Pi46以及Pita 6个稻米品质、香味、抗白叶枯病和抗稻瘟病相关功能基因进行聚合利用。通过多世代的田间生物学性状调查,米质、抗性等表型鉴定,获得14份以恢复系华占为遗传背景,目标基因纯合的优质、双抗和香型稳定的水稻株系。依据材料稳定遗传特性,将改良后代株系与生产应用的不育系进行测配和组合的调查评价,筛选获得潜在优良杂交稻。在育种进程中采用"多基因聚合-早世代组配"策略,实现多个有利基因快速聚合,定向改良稻米品质和抗病性等关键性状,并且促进杂交水稻组合的高效选育。     

利用“02428h”的eui基因选育长穗颈不育系

为研究隐性长穗颈水稻“02428h”的长穗颈基因eui在减轻不育系包颈度中的利用价值,以02428h为父本,培矮64S为母本和轮回亲本,经过连续3次回交将02428h的eui基因导入培矮64S,转育成了具有长穗颈基因的“P8hS”。与培矮64S相比,P8hS的株高增加35.6 cm,主要是穗颈节和倒2节间长度增加所致。eui基因的导入不仅可使培矮64S的穗包颈得到彻底改善,而且对培矮64S及其杂种的主要经济性状具有改进作用。