黑龙江省主栽水稻品种的遗传多样性分析

选用分布于水稻12条染色体上的42对SSR引物,对80份黑龙江省主栽水稻品种进行SSR遗传多样性分析。结果表明,42对SSR标记共检测到139个等位基因,每个位点2~8个,平均3.31个。遗传相似系数(GS)的变化范围为0.564~0.984,平均0.753。根据供试品种的遗传相似系数,按UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似系数0.5处可聚为6个类群,利用42对SSR标记能将80份供试品种完全区分开。通过SSR标记的遗传多样性分析的结果表明,黑龙江省水稻种质资源的亲缘关系较近、遗传基础狭窄,大部分供试品种具有相似的遗传背景。     

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。     

山东省水稻品种（系）的遗传多样性分析

利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和农业行业标准《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法（NY/T1433-2014）》中公布的48对SSR引物,对山东省育成和审定的48个水稻品种（系）进行遗传多样性分析。结果表明,有40对SSR引物在48个品种（系）间表现多态性,多态率为83.3%。检测到等位基因133个,每对引物的等位基因数变幅为1~7个,平均3.32个。SSR引物的多态性信息量（PIC）变化范围为0.0384~0.7333,平均值0.2560。标记指数（MI）的变化范围在0.08~5.13,平均值0.93。48个水稻品种（系）间的遗传相似系数（GSC）在0.6390~0.9859之间,平均值0.7800,89.6%品种（系）的GSC在0.7189~0.9859之间,亲缘关系较近;以GSC为基础,按UPGMA方法在阈值0.75处将48个品种（系）划分为4大类群。由此可见,山东省育成和审定的水稻品种（系）遗传多样性不够丰富,品种（系）间的亲缘关系较近,需要进一步拓宽亲本选择范围,扩大遗传背景。     

贵州省2011年水稻区试品种DNA指纹图谱的构建及遗传多样性分析

采用农业行业标准( NY/T 1433 - 2007)中推荐的24对水稻SSR引物,构建了贵州省2011年水稻区域试验中晚组参试品种(组合)的DNA指纹图谱.结果显示,共检测出107个等位基因,平均4.458个;平均PIC值为0.728;Shannon-Wiener指数平均为1.433,变幅0.415( RM 19)～1.848( RM 336).参试品种间遗传相似系数为0.56～0.99.SSR检测结果表明,贵州省2011年水稻区试品种的遗传多样性相对狭窄.     

水稻抗稻瘟病资源与野败型骨干恢复系间的遗传差异

对17份水稻抗稻瘟病资源的苗期进行叶瘟病菌接种、抽穗期进行颈瘟病菌接种,并测定它们的抗病性.选取分布于水稻12条染色体上的64对SSR引物,对抗病资源与21份不同时期育成的骨干恢复系问的遗传差异进行了分析.结果表明,17份遗传资源的抗病性较好,多数达到抗和高抗水平,尤以IR99-92、548、R41三份材料抗病频率为85%以上、抗颈瘟性好,颈瘟均为1级.SSR分析表明,64对引物在38份供试材料中一共检测到219条带,其中多态性带为210条,多态率高达95.89%.用Nei和Li法计算遗传距离,UPGMA聚类分析把38份材料聚为6类,优秀抗病资源IR99-92、548、R41与21份恢复系中大部分材料之间具有较大的遗传差异,因此,这3份抗病材料可被用来与其遗传差异较大的恢复系杂交,进行抗病新品种选育.     

籼型恢复系导入群体株高的遗传剖析

以将大面积应用的籼型恢复系蜀恢527和明恢86为轮回亲本,以另外3个水稻品种作为导入亲本,在回交种植的BC2F2世代,按照产量综合性状较优的原则,在6个群体选择单株,得到6个籼型恢复系的产量选择导入群体。通过对6个群体在合肥和海南试验点的田间株高性状的单双向方差分析,总共检测到0.01显著水平的12个主效QTL和145对上位互作,主效QTL和上位互作在不同群体之间表现出了遗传稳定性和群体和环境的特异性。一些位点通过上位互作和遗传连锁相互联系起来,构成了控制株高的协同互作的网络,又发现主效QTL与很多的参与上位互作位点紧密连锁或者直接参与了很多的上位互作,由此推断主效QTL是由于位点上位互作效应使之凸显出来。最后提出了改良水稻的株高提高水稻产量的策略。     

东北地区水稻种质资源遗传多样性分析

以能够代表东北地区水稻当前育种动态的区域试验品种(系)为试材,利用SSR标记分析了东北稻区水稻种质资源地区问和品种间的遗传多样性差异以及亲缘关系.结果表明,东北稻区整体的遗传多样性狭窄,明显低于国内其他稻区水平.在103个多态性位点上共检测到303个等位基因,平均每个位点只有2.94个,并且等位基因分布也极不均匀.不同染色体问的遗传多样性分析结果表明,Chr.6、Chr.9、Chr.11三条染色体的多态性位点分布较均匀且多态性信息含量也较多,整体遗传多样性丰富程度高于其他染色体.结果还发现,三个省份中黑龙江地区的品种整体纯合程度最高的,吉林次之,辽宁最低.东北三省水稻遗传多样丰富程度排序是:黑龙江>吉林>辽宁.通过遗传聚类分析显示,吉林与黑龙江的整体亲缘关系较近,相对地与辽宁较远.     

杂交水稻骨干恢复系的遗传多样性分析

选取均匀分布在水稻12条染色体上的120对SSR引物,对19份杂交水稻骨干恢复系进行遗传多样性分析.结果表明,在所分析的120个位点中,多态性位点为69个,多态性位点百分率(P)为57.5%,每1个位点平均等位基凶数(A)为4.84个,变幅为2～12个,平均多态性信息含量指数(PIC)为0.617.通过聚类,19个杂交水稻骨干恢复系可以划分到两个类群中,Ⅱ类恢复系材料间遗传距离较近,大多为恢复系明恢63的衍生系,初步表明在现有的骨干恢复系中,恢复系遗传基础相对比较狭窄.     

利用国际水稻品种资源改良粳稻恢复系研究初探

以优良粳稻恢复系K1863为主体亲本，以国际水稻分子育种品种资源为供体亲本通过杂交并回交，获得了100多个K1863回交改造后代群体。对其中部分K1863回交改造后代进行了表型性状鉴定，初步表明被鉴定的多数K1863回交后代获得了主体亲本K1863对粳稻不育系的恢复能力，在回交后代中产生了稻瘟病抗性、耐盐性优于主体亲本K1863的材料，而且部分K1863回交改造后代的综合经济性状也优于主体亲本K1863。从而说明，利用国际水稻分子育种品种资源，通过大量回交，不仅可以在保留主体亲本的重要性状、保持与主体亲本性状相似性的同时，获得一些主体亲本本身不具有的有利性状，并选育出综合经济性状优于主体亲本的回交后代，因此通过本方法获得的回交后代材料具有重要的育种利用价值。本文还探讨了对这些K1863回交改造后代进行进一步利用改造的途径。     

利用高代回交导入群体进行水稻耐盐碱鉴定与筛选

以粳稻吉粳88为轮回亲本与11个来自不同国家的供体品种杂交和回交培育的BC2F4群体,在吉林省白城市盐碱地进行全生育期耐盐碱筛选,对入选的耐盐碱单株后代分别进行苗期耐盐和耐碱鉴定。结果表明,在大田盐碱胁迫条件下绝大多数回交后代均出现耐盐碱的超亲分离,表明这些供体均带有控制这些性状的有利基因。各个组合间的耐盐碱筛选效率存在较大差异,表明回交后代的耐盐碱表现不仅取决于供体本身,还取决于受体品种与供体品种的不同组合。对筛选出的耐盐碱株系进行苗期耐盐和耐碱鉴定,结果显示全生育期耐盐碱的株系在苗期的耐盐和耐碱性表现不一,一部分株系表现不耐盐碱,一部分株系具有较强的耐盐或耐碱性,还有少数株系表现既耐盐又耐碱,表明水稻不同生育期的耐盐碱性存在差异,而且耐盐与耐碱可能存在不同的遗传机制。筛选出的耐盐碱导入系将成为耐盐碱有利基因发掘以及通过有利基因高效聚合定向改良水稻耐盐碱性的材料平台。     

利用籼稻资源中的“隐蔽有利基因”提高粳稻苗期耐冷性

苗期低温是制约东北水稻生产的一个重要逆境因子,培育苗期耐低温的水稻品种是解决这一问题最有效的途径之一。以粳型恢复系C418为轮回亲本与7个来自不同地域的供体杂交和回交培育BC₂F₂群体，利用沈阳春季田间自然低温进行耐冷筛选，并对入选的177个苗期耐冷导入系后代在自然和人工气候室两种不同强度的低温胁迫条件下的苗期表现进行评价。结果表明，虽然供体亲本均为苗期耐冷性弱的品种，但在全部回交后代中均出现耐冷的超亲分离，表明这些供体亲本均携带对耐冷性有利的“隐蔽基因”, 不过组合间的耐冷性选择效率存在较大差异。以人工气候室低温胁迫后的存活率为耐冷性鉴定指标，导入系之间出现广泛分离，田间筛选入选比例高的BG300和中413导入系群体中出现存活率高的导入系后代比例较其它群体高，说明在同一轮回亲本遗传背景下回交后代的耐冷水平取决于供体。在室内严格低温条件下表现为强耐冷性的导入系在相对温和的自然低温胁迫下表现为苗高、苗干重较非胁迫条件生长抑制不明显，且能够促进根系生长。结果表明，大量的耐冷有利基因以“隐蔽”的形式存于水稻种质资源中。通过利用来源广泛的种质资源作为供体进行回交育种，对回交后代进行严格耐冷筛选，可有效选育高产耐冷水稻品种和有价值的育种材料。     

宁夏粳稻种质资源表型性状遗传多样性分析

为了解宁夏水稻种质资源遗传多样性水平,对宁夏60份粳稻种质资源材料的16个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明,60份宁夏水稻种质资源材料16个表型性状间存在极显著的遗传差异,其中株高、每穗总粒数、每穗实粒数、经济系数、结实率、秆长这6个表型性状的变异幅度大,方差和标准差较高,具有较大的离散程度;每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、单株穗数、单穗粒重的变异系数均在14%以上,F测验表明16个表型性状的差异都达到了极显著水平;遗传相关分析表明,不同表型性状间存在显著、极显著相关关系,有些性状间为正相关关系,而有些性状间则为负相关关系,各表型性状间呈复杂的相互关系;遗传多样性分析表明,表型遗传多样性指数变幅为1.644~2.092,平均为1.957;以卡方距离按UPGMA法聚类,在遗传相关系数为0.11处可分为8类,其中‘杨和白皮稻’、‘抚105’、‘田丰302’和‘花86’各为一类,其他引进和宁夏自育的水稻品种分别聚在第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ类,而57%的种质资源材料都聚在了第Ⅵ类,并且第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ类在相似系数为0.18处可聚成一大类,亲缘关系很近。‘杨和白皮稻’是宁夏的1个地方品种,与其他种质间亲缘关系最远。研究表明,宁夏粳稻种质资源材料间遗传差异较小,遗传背景比较单一,亲缘关系较近。     

华南籼型杂交稻常用恢复系遗传差异分析

利用分布于水稻12条染色体上已筛选的24个微卫星标记,对华南地区常用的30份杂交稻恢复系进行遗传差异分析。所有引物检测到的等位基因是70个,平均每对引物可检测到2.5个等位基因;有效等位基因数介于1.069～4.000之间,平均为2.051;多态信息含量(PIC)变动范围为0.064～0.750,平均为0.456。聚类分析表明,30个水稻恢复系间遗传相似系数在0.58～0.97之间,有4份材料桂55、9518、测315和5058与其他材料间的遗传差异较大,可在强优势组合的培育中加以利用。     

籼型优良恢复系南恢009的选育及利用

利用丰产性好、推广面积最大、应用时间最长的恢复系明恢63为母本，选用株型好、含部分粳稻血缘的恢复系宁恢7号为父本，通过有性杂交和定向培育，选择株型好的高代中间材料再与桂44复交，后代在不同生态环境下穿梭培育，定向选择，育成强优势恢复系南恢009。该恢复系具有恢复谱广、恢复力强、配合力高、生育期适中、较抗稻瘟病等特点，所配制的特优009、II优009等组合在各级区试中表现综合性状好，增产显著，其中特优009已通过福建省和国家农作物品种审定委员会审定。     

回交导入后代水稻种质有利基因的鉴定与筛选研究

种质资源蕴藏着品种遗传改良的各种有利基因,高效发掘种质资源的有利基因是实现育种突破的前提。本研究选择IR64、特青和新株型（NPT）为轮回亲本与13个供体的不同回交世代（BC2F2-BC4F2）群体为材料,进行耐盐、耐淹和褐稻虱抗性鉴定与筛选。结果表明,尽管多数亲本本身对这些逆境不具备很好抗性或耐性,但在绝大多数回交后代中均出现耐盐、耐淹和抗褐稻虱的超亲分离,表明这些供体均带有对这些性状的有利基因。这种潜在“隐蔽”有利基因的表达受遗传背景影响较大。从总体上看,3个性状的选择效率以IR64背景最高,特青背景高于NPT背景。BC2对耐盐性的选择效率明显高于BC3和BC4代,BC3和BC4的选择效率因不同组合而异。研究表明通过大规模回交导入和回交后代性状的严格鉴定是发掘种质资源有利基因的有效途径。     

MAS育种改良籼稻恢复系R747及其杂交种稻瘟病抗性

为了改良籼稻恢复系R747及其杂交种的稻瘟病抗性,以携带广谱抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75-1-127为供体亲本,以R747为受体及轮回亲本,利用Pi9基因内功能标记,开展分子标记辅助选择育种实践。获得了如下主要结果:室内接种试验表明,75-1-127与R747对来自国内外不同稻区的24份稻瘟菌菌株的抗菌谱差异显著,抗性频率分别为91.7%和41.7%,两亲本在田间自然病圃苗瘟抗性表现分别为高抗和高感;根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性多态标记SPL-1,该标记在75-1-127和R747基因组中分别扩增出一条745 bp和一条850 bp的条带,标记基因型对稻瘟病抗感表型的选择效率为100%;从BC6F3株系中遴选出一个高抗苗瘟的改良恢复系R747-Pi9,并用它与不育系培矮64S、P88S和桃1A分别配制出高抗稻瘟病的杂交种;利用分布于水稻全基因组不同位点的220个SSR标记,分析了改良抗病恢复系R747-Pi9与受体亲本R747的遗传背景差异,结果表明R747-Pi9对R747的背景回复率为0.94。本研究通过分子标记辅助选择和连续回交育种,成功定向改良了恢复系R747及其杂交种的稻瘟病抗性。