利用回交和MAS技术改良优质两系不育系金山s-2的稻瘟病抗性

 以水稻品系5173为抗性供体亲本,通过连续回交和MAS技术将稻瘟病抗性基因Pi-2导入优质低温敏核不育系金山s-2的遗传背景中。在各世代皆利用与Pi-2紧密连锁的SSR标记SRM24对目标基因进行“前景选择”,并结合形态性状进行“背景选择”,直至BC₃F ₂, 获得抗病标记纯合且其它性状与金山s-2非常相似的植株9株。在BC₃F ₁,对中选的4个单株利用SRAP标记进行遗传背景分析表明,它们与受体亲本金山s-2具较高的遗传相似系数;对选育出的株系的温敏不育性特性观察表明,获得的4个近等基因系,它们保持了亲本育性稳定、临界温度低和可繁性好的特性;对BC₃F 1∶2株系抗病鉴定结果表明,通过标记选出的单株均表现抗病,说明利用SRM24对Pi-2基因进行选择是可靠的,能够满足需要。因此,在BC₃F ₁决选出4个单株可望替代不抗病的金山s-2直接应用于生产。     

一个水稻落粒性基因SH1的SSR标记定位

 以籼稻品种93-11为轮回亲本,与粳稻品种日本晴杂交并回交的高世代分离群体为研究材料,选用104个多态性的SSR标记对水稻的落粒性基因进行定位。结果表明,在BC₄F₂群体中,6个标记的基因型来自于日本晴;在BC₄F₃定位群体中,难落粒植株数与易落粒植株数的分离比例为3:1,落粒性受1对显性基因控制,命名为SH1;分子标记与落粒性共分离分析将SH1定位在SSR标记RM5389和RM1068、RM1387之间,与3个标记的遗传距离分别为0.7cM、5.5cM和13.1cM,此结果为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

长雄野生稻红米基因的发掘定位研究

 红米由于积累在果皮层的红色色素而具有很高的食疗价值,这种色素又叫浓缩丹宁酸。红米在野生稻中是广泛存在的,本研究利用泰国优质籼稻RD23和长雄野生稻杂交,通过胚挽救技术获得F₁,再用泰国优质籼稻RD23为轮回亲本与F₁回交得到BC₆F₁群体,用于红米基因分子定位。利用已有的微卫星(SSR)标记将红米基因Rc定位于第七染色体RM3859和RM214之间,Rc与RM3859之间的遗传距离为1cM,与RM214之间的遗传距离为2cM,本研究结果为红米的遗传基因定位研究奠定了基础。     

SSR对黑龙江省主栽水稻品种抗瘟基因Pi-1的检测分析

应用水稻稻瘟病抗性基因Pi-1紧密连锁的3个微卫星标记RM144、RM224和MRG4766对黑龙江省49主栽水稻品种(系)进行抗瘟基因Pi-1检测分析。结果表明,用3个与抗瘟基因Pi-1紧密连锁的SSR标记同时对抗瘟基因Pi-1有检测是非常有效的途径,检测到富士光等14个水稻品种(系)含有Pi-1抗瘟基因,明确了该基因在黑龙江省水稻品种(系)中的分布情况,为分子育种、合理搭配种植品种等提供了理论依据。     

四川省杂交稻亲本及32份抗源抗稻瘟病基因的检测分析

利用与稻瘟病抗性基因紧密连锁的分子标记进行分子标记辅助选择对于培育抗稻瘟病水稻品种有重要意义.利用与抗稻瘟病基因Pi-9、Pi-2、Pi-kh和Pi-km紧密连锁的分子标记检测分析52份(23份恢复系和29份不育系)杂交水稻亲本材料,结果表明:52份亲本材料中都不含有抗稻瘟病基因Pi-9和Pi-2(Pi-Z5),6份可能含有抗稻瘟病基因Pi-km,5份可能含有抗稻瘟病基因Pi-kh.32份抗源的检测结果表明:32份抗源中都不含有抗稻瘟病基因Pi-9,12份含有Pi-2(Pi-Z5),3份可能含有抗稻瘟病基因Pi-km,6份可能含有抗稻瘟病基因Pi-kh.     

3套水稻近等基因系对两个病圃稻瘟病菌的抗性评价

采用苗期喷雾法,评价了丽江新团黑谷、CO39和IRBL系列等3套近等基因系水稻品种对云南省腾冲县和罗平县两个病圃稻瘟病菌的抗性水平及利用价值。结果表明:C101A51(Pi-2(t))、IRBL-22(Pi-9(t))和IRBL-23(Pi-12(t))等3个品系的抗性最强,抗病频率分别为:94.22%、93.50%、90.61%。对2个抗瘟基因的联合抗病性分析表明,Pi-2+Pi-9基因、Pi-2+Pi-12基因搭配的联合抗病性系数达0.88和0.86,在抗病育种中适于聚合应用。     

3套水稻近等基因系对两个病圃稻瘟病菌的抗性评价

采用苗期喷雾法,评价了丽江新团黑谷、CO39和IRBL系列等3套近等基因系水稻品种对云南省腾冲县和罗平县两个病圃稻瘟病菌的抗性水平及利用价值。结果表明:C101A51(Pi-2(t))、IRBL-22(Pi-9(t))和IRBL-23(Pi-12(t))等3个品系的抗性最强,抗病频率分别为:94.22%、93.50%、90.61%。对2个抗瘟基因的联合抗病性分析表明,Pi-2+Pi-9基因、Pi-2+Pi-12基因搭配的联合抗病性系数达0.88和0.86,在抗病育种中适于聚合应用。     

利用分子辅助选择聚合抗稻瘟病基因选育黑糯稻新品系

水稻稻瘟病是福建稻区的主要病害,选育多基因抗稻瘟病品种是防治稻瘟病最有效的方法。以同时含有稻瘟病抗病基因Pi-1、Pi-2和Pi-b的中组14为基因供体与岩紫糯配置杂交、回交组合。利用Pi-1、Pi-2和Pi-b的基因紧密连锁的分子标记对分离世代进行基因位点的检测,结合田间多代选育、抗性鉴定将3个抗病基因同时转育到岩紫糯杂交后代中,选育出优质、高抗水稻新品系龙黑198。     

普通野生稻稻瘟病广谱抗性基因Pi-gx（t）的遗传分析和定位

【目的】探明来源于广西普通野生稻的稻瘟病抗源RB221与部分已知抗病基因水稻品种抗谱的异同,其抗性基因的遗传模式及在染色体上所处的位点,确定其抗病基因是否为新的抗病基因。【方法】采用从广西不同稻作区收集的8个稻瘟病菌系对抗源RB221和11个已知抗病基因的水稻品种进行抗谱测定,并对RB221抗病基因进行等位性分析、经典遗传分析及分子标记定位。【结果】抗源RB221的抗谱与11个已知抗病基因的水稻品种有差异,其对8个菌系均表现出抗病反应,在所有参试品种中抗谱最广。等位性测定结果表明,抗源RB221所携抗病基因与已知抗病基因品种所携带的Pi-3、Pi-7（t）、Pi-ta、Pi-K、Pi-b是不等位。经典遗传分析结果显示,抗源RB221对03-35E菌系的抗性受1对显性基因控制。SSR标记定位结果表明,RB221抗病基因定位于第2染色体的SSR标记RM240与RM1092之间,与RM240的遗传距离为1.3 cM,与RM1092的遗传距离为2.2 cM。【结论】抗源RB221的抗性基因Pi-gx（t）为新发现的抗病基因,位于第2染色体上,与第2染色体上已定位的抗性基因处于不同基因位点上。     

Pi-ta、Pi-5、Pi-km和Pi-b基因在粳稻品种(系)中的分布及对穗颈瘟的抗性

利用稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-5、Pi-km、Pi-b的功能标记,对国内外238份粳稻品种(系)进行基因检测,结合穗颈瘟鉴定结果,明确4个抗性基因的区域分布特点,评估其对穗颈瘟的抗性效果。Pi-ta和Pi-b主要分布在东北、长江中下游及西南地区品种(系)中,Pi-5和Pi-km在西南地区品种中的分布高于其他地区。238份粳稻品种(系)中含Pi-ta、Pi-5、Pi-km、Pi-b单个抗性基因的品种(系)分别有33、30、29和38份;含2个抗性基因的品种(系)共有66份,其中含Pi-ta/Pi-b的品种(系)最多,有28份;同时含3个抗性基因的品种(系)有12份; 4个基因均不含有的品种(系)有30份。Pi-ta对穗颈瘟的抗性效果最好,感病率为0,病情指数为22. 73;其次是Pi-5和Pikm基因,病情指数分别为59. 17和70. 69; Pi-b对穗颈瘟的抗性效果最差,感病率为86. 84%,病情指数为83. 55。双基因组合对穗颈瘟的抗性效果依次为:Pi-ta/Pi-5Pi-ta/Pi-kmPi-ta/Pi-bPi-5/Pi-km; 3份同时含有Pi-ta、Pi-5、Pi-km 3基因的品种表现出最强的穗颈瘟抗性。     

不同磷素营养水平对水稻剑叶光合特性的影响

[目的]为水稻的磷高效栽培调控提供科学依据。[方法]以长白9号（CB9）和吉粳81（JJ81）2个粳稻品种为试材进行盆栽试验,各品种分别设5个磷肥水平（P0～P4）,在灌浆期测定剑叶净光合速率、叶色值（SPAD）、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔限制值等光合特性指标。[结果]CB9净光合速率在P3处达到最大,并与其余各组间差异显著（P〈0.05）;JJ81各处理组净光合速率均高于对照,并在P4处达到最大。CB9和JJ81的SPAD值均在P3处达到最大;随着施磷量的增加,2个品种的气孔导度和蒸腾速率均表现出先增加后降低的趋势。随着施磷量的增加,CB9的胞间CO2浓度先降低后增加,而JJ81的胞间CO2浓度先增加后降低。2个品种的气孔限制值变化趋势均与胞间CO2浓度变化趋势相反。[结论]适当增施磷肥均能提高水稻剑叶光合特性,但2个品种间存在基因型差异。     

利用SSR和InDel标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱

以结球白菜BY和芜菁MM为亲本建立的小孢子培养DH系作为图谱构建群体,利用筛选获得的86对SSR引物和66对InDel引物进行分离分析,并整合已有的55个SSR标记,构建包含10个连锁群、175个标记位点的分子连锁图谱,图谱总长度902.9cM,标记间的平均图距为5.7cM,每个连锁群上的标记数为9～28个,平均图距为3.2～8.8cM,连锁群长度为66.0～113.3cM。     

金钱松内生真菌抗植物病原真菌活性的研究

首次对金钱松内生真菌进行了分离,并以稻瘟霉(Pyriculariaoryza)P-2b活性筛选体系为筛选模型,以水稻纹枯病菌(Corticium sasakii)AS3.2872、亚麻刺盘孢(Colletotrichum lini)AS3.4486、禾谷镰孢(Fusarium graminearum)AS3.4598和棉灰星盘多毛孢菌(Pestalotia gossypii Hori)等4种常见植物病原真菌为指示菌,研究了金钱松内生真菌抗植物病原真菌活性菌株的抗菌能力。结果表明,金钱松内存在着大量具有抗稻瘟霉P-2b活性的内生真菌,JJ18,JJ28,JJ314和JJ323等4株活性菌株对指示菌表现出强烈的广谱抗菌能力,其中JJ314,JJ323可诱导稻瘟霉P-2b菌丝呈现明显的念珠状变形现象,表明这2株活性菌株代谢产物中可能含有低毒性抗真菌成分。金钱松内生真菌是潜在的杀菌生物农药资源。     

玉米C型胞质不育恢复主基因SSR标记

 通过对恢复系凤可 １、Ａ６１９与 Ｃｍｓ－Ｃ２３７、Ｃｍｓ－ＣＭｏ１７组配的 Ｆ２和 ＢＣ１分离群体的研究结果表明：凤可 １有两对重叠恢复基因 Ｒｆ４和Ｒｆ５。用微卫星标记（ＳＳＲ）将凤可１中的恢复主基因Ｒｆ５定位在第 ５染色体长臂上，与引物 ｂｎｌｇ１７１１、ｂｎｌｇ１３４６和 ｐｈｉ０５８紧密连锁，距 ３个引物的遗传距离分别为 ７．５１ｃＭ、１．６８ｃＭ、９．８７ｃＭ；恢复主基因 Ｒｆ４与第８染色体短臂上的引物ｂｎｌｇ２３０７连锁。     

Spectral reflectance indices as proxies for yield potential and heat stress tolerance in spring wheat: heritability estimates and marker-trait associations

The application of spectral reflectance indices (SRIs) as proxies to screen for yield potential (YP) and heat stress (HS) is emerging in crop breeding programs. Thus, a comparison of SRIs and their associations with grain yield (GY) under YP and HS conditions is important. In this study, we assessed the usefulness of 27 SRIs for indirect selection for agronomic traits by evaluating an elite spring wheat association mapping initiative (WAMI) population comprising 287 elite lines under YP and HS conditions. Genetic and phenotypic analysis identified 11 and 9 SRIs in different developmental stages as efficient indirect selection indices for yield in YP and HS conditions, respectively. We identified enhanced vegetation index (EVI) as the common SRI associated with GY under YP at booting, heading and late heading stages, whereas photochemical reflectance index (PRI) and normalized difference vegetation index (NDVI) were the common SRIs under booting and heading stages in HS. Genome-wide association study (GWAS) using 18704 single nucleotide polymorphisms (SNPs) from Illumina iSelect 90K identified 280 and 43 marker-trait associations for efficient SRIs at different developmental stages under YP and HS, respectively. Common genomic regions for multiple SRIs were identified in 14 regions in 9 chromosomes: 1B (60–62 cM), 3A (15, 85–90, 101– 105 cM), 3B (132–134 cM), 4A (47–51 cM), 4B (71– 75 cM), 5A (43–49, 56–60, 89–93 cM), 5B (124–125 cM), 6A (80–85 cM), and 6B (57–59, 71 cM). Among them, SNPs in chromosome 5A (89–93 cM) and 6A (80–85 cM) were co-located for yield and yield related traits. Overall, this study highlights the utility of SRIs as proxies for GY under YP and HS. High heritability estimates and identification of marker-trait associations indicate that SRIs are useful tools for understanding the genetic basis of agronomic and physiological traits.     

不同磷素营养水平对水稻剑叶光合特性的影响

[目的]为水稻的磷高效栽培调控提供科学依据。[方法]以长白9号（CB9）和吉粳81（JJ81）2个粳稻品种为试材进行盆栽试验,各品种分别设5个磷肥水平（P0~P4）,在灌浆期测定剑叶净光合速率、叶色值（SPAD）、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔限制值等光合特性指标。[结果]CB9净光合速率在P3处达到最大,并与其余各组间差异显著（P〈0.05）;JJ81各处理组净光合速率均高于对照,并在P4处达到最大。CB9和JJ81的SPAD值均在P3处达到最大;随施磷量的增加,2个品种的气孔导度和蒸腾速率均表现出先增加后降低的趋势。随着施磷量的增加,CB9的胞间CO2浓度先降低后增加,而JJ81先增加后降低。2个品种的气孔限制值变化趋势均与胞间CO2浓度的变化趋势相反。[结论]适当增施磷肥均能提高水稻剑叶光合特性,但2个品种间存在基因型差异。     

小豆SSR分子标记遗传连锁图谱构建

【目的】以小豆SSR为锚定标记,将公开发表的豇豆SSR、普通菜豆SSR和EST-SSR标记定位整合到小豆遗传连锁群中,构建中国小豆遗传图谱,为小豆基因定位、图位克隆和分子标记辅助选择育种提供更多可用的分子标记。【方法】用1 473对SSR和EST-SSR引物进行PCR扩增,包括906对豇豆SSR、123对普通菜豆和196对小豆SSR引物及248对普通菜豆EST-SSR引物,筛选亲本间多态性标记,验证栽培小豆HB801×AG109及GM892×AG110的F2分离群体。【结果】整合和构建了含有145个SSR和EST-SSR标记小豆遗传连锁图谱,包括59个小豆SSR标记,新增63个豇豆SSR、9个普通菜豆SSR、14个普通菜豆EST-SSR标记和1个茎色标记。紫茎色性状被定位在第9连锁群,离CEDG022和cbess058标记的遗传距离分别为0.9 cM和0.1 cM。图谱全长823 cM,覆盖11个连锁群,每个标记间平均距离为5.64 cM。每个连锁群长度为49.1—125.6 cM,平均长度74.82 cM;每条染色体上的标记数7—26个,平均13.27个。【结论】率先把小豆近缘物种分子标记引入小豆,加密了小豆SSR分子标记遗传连锁图谱。     

两个相思树种根瘤菌代表菌株HJ06和JJ06的16S rDNA序列分析

为了开发利用我国人工林豆科树种根瘤菌的种质资源,该研究对华南地区两个人工林豆科树种厚荚相思和卷荚相思的根瘤菌两个代表菌株HJ06和JJ06进行了16S rDNA全序列测定,将此全序列与根瘤菌各已知种及相关种的16S rDNA全序列进行了比较及聚类分析,得到系统发育树状图.在系统发育树状图中,HJ06位于Rhizobium分支中并与根瘤菌属各个种的相似性达95%以上;JJ06位于Mesorhizobium分支中并与中慢生根瘤菌属各个种的相似性达97% 以上.表明它们分别为不同的根瘤菌种,证明了从国外引种于中国华南的相思树种其根瘤菌具有多样性和复杂性．      

玉米重组自交系群体遗传图谱的构建及标记

以黄早四和Mo 17为亲本,组建了含239份重组自交系的F9代分离群体.共选取了370对SSR引物用于亲本多态性筛选,结果有126对引物能扩增出清晰的多态性条带.用这些有多态性的引物进一步作群体分析,除有23对引物扩增效果较差外,其余引物在多态性、重复性方面均表现较好.最后,用该重组自交系群体构建了玉米分子标记遗传连锁图谱,该图谱拟合了103个分布于10个连锁群的微卫星标记位点,覆盖玉米整个基因组1 455.4 cM,标记间平均图距14.1 cM.     

水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测

利用株型差异显著的特大粒粳稻品系TD70和籼稻小粒品种Kasalath为亲本配制组合,以单粒传方法构建含240个株系的重组自交系(RIL)群体。选用838对SSR引物进行亲本多态性筛选,共检测到302对具有多态性的引物,频率为36.04%。从中选择带型清晰且在基因组中均匀分布的141个SSR标记对RIL群体进行基因型分析,结果表明:群体中父母本基因频率分别为53%和47%,群体结构平衡性好。构建的水稻分子连锁图谱共包含141个标记座位,总图距约1 832.47 cM,标记间平均图距为12.7 cM,标记间图距范围为0.43～36.11 cM,符合QTL作图的基本要求。除第1、第8染色体个别标记位置外,其他染色体上标记顺序和位置与已公布的日本晴遗传图谱序列基本一致。以该群体为材料,对分蘖角度进行了QTL检测,共检测到控制分蘖角度的3个QTL位点,分别是qTA8、qTA9和qTA11,贡献率分别为4.10%、26.08%和4.35%,其中qTA9包含控制水稻分蘖角度基因TAC1。该图谱的构建为研究籼粳交后代各种性状的遗传规律及QTL定位打下了基础。