水稻柱头外露基因的遗传及应用思考

以高柱头外露率的50S作母本，低柱头外露率的三系粳稻保持系连B作父本杂交，种植F2群体，取单株调查柱头外露率，分析表明柱头外露率接近正态分布，均值为31．5％，变异幅度较大，外露率超过80％的比例仅有1．5％。据此认为粳稻遗传背景的高柱头外露率品系选育难度较大，并对高柱头外露选育方法进行了探讨。     

籼粳交后代柱头外露率的遗传表现与选择

用具有一定柱头外露率的籼稻广亲和温敏不育培矮６４Ｓ作不育基因供体亲本,用太湖稻区具有优良农艺性状,但不具备柱头外露性状的丰关单季晚粳品种作不育基因受体亲本,考察其后代特别是Ｆ２柱头外露率的分防表现。同时在选择具有可靠不育性和优良综合笥 前提下选择具有一定柱头外露率的不育株,并逐代选育以达到育成柱头外露率较高的粳稻不育系新品种的目的。研究结果表明,水稻柱头外露率的遗传表现有两个明显特点：⑴分离世代中     

小麦温光敏核不育系柱头外露的遗传研究初报（英文）

不育系的柱头外露是提高小麦异交结实率的关键因子之一。该研究以高柱头外露率的小麦温光敏核不育系K239S与低柱头外露率的不育系K92S杂交构建DH群体,对亲本、正反交F1和DH群体进行柱头外露率鉴定,结果正反交F1柱头外露率差异不显著,表明柱头外露受细胞核基因控制;DH群体低柱头外露率与高柱头外露率的分离比符合3∶1,推测该小麦温光敏核不育系的柱头外露由1对隐性主基因控制。     

水稻柱头外露率研究进展

在杂交水稻制种中,高柱头外露率不育系可有效提高杂交种产量,降低生产的单位成本,受到广大种业公司的欢迎。因此,对水稻(Oryza sativa L.)柱头外露率进行研究具有重要的意义和广泛的市场需求。对近年来发表的在水稻柱头外露率的遗传和环境因子,以及高柱头外露率水稻品系育种实践的探索进行了综述。     

水稻柱头外露率及相关性状研究状况及展望

水稻是世界上的主要粮食作物。杂交稻的应用大大提高了水稻的产量,解决了我国的粮食安全问题,然而杂交种的生产制约了杂交稻的进一步发展。提高雄性不育系的柱头外露率是提高杂交种产量的重要途径之一。柱头外露率是由多个基因控制的,且易受环境影响的复杂性状。尽管如此,通过利用不同群体进行QTL定位及GWS分析,多个QTLs位点及基因得到克隆,使得分子标记选择柱头外露率成为可能。文章对柱头外露率的遗传研究及影响柱头外露的相关性状进行了综述。     

大豆柱头外露突变体PSA-1的发现与遗传分析

从栽培大豆地方品种黄山七月黄与辽宁野生大豆N23460杂交后代中发现柱头外露突变体PSA-1，其花形态正常，但开花时花丝伸长受阻，使部分花柱和柱头伸出花药。不同播期的PSA-1植株生长正常，其花器柱头外露性状表现稳定。遗传分析表明，此柱头外露性状受2对独立遗传的隐性重叠基因控制。因此，该性状可用于大豆异交结实性改良。     

水稻柱头外露率相关性状的调查及高柱头外露率不育系的创制

虽然杂交稻的应用大大提高了粮食生产产量,缓解了我国粮食安全问题,但是杂交种的生产却制约了杂交稻的进一步发展。提高雄性不育系的柱头外露率是提高杂交种产量的重要途径之一。本研究对在天津地区种植的一些核心亲本进行调查,对影响柱头外露率的相关性状进行测量分析,以期找到影响柱头外露的主要因素。结果发现,柱头及花柱长度对柱头外露率影响较大,且受环境因素影响较小。在育种过程中通过选择长柱头和花柱的后代可以提高柱头外露率。通过引入长柱头的亲本,成功地对不育系及保持系的柱头外露率及异交性状进行了改造,大大提高了杂交稻的制种产量。进一步对以罗2和II-32B构建的F2代群体进行调查分析,发现柱头及花柱总长的分布存在两个主峰,说明这个性状有可能是少数几个基因控制的。     

水稻柱头外露性状的遗传分析及QTL定位

将高柱头外露率60B与低柱头外露率辽粳9杂交,以P1、P2、F1和F2为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型分析柱头外露性状(开颖单边外露率、开颖双边外露率、开颖总外露率、闭颖单边外露率、闭颖双边外露率、闭颖总外露率)的遗传效应;并以F2群体为材料,采用复合区间作图法对各性状进行了QTL定位。结果表明:柱头外露率的遗传符合E-2、E-1、E-1、E-0、E-1、E-1模型;共检测到控制柱头外露的主效QTLs12个,分别位于第1,2,5,8,9染色体上,其中位于第9染色体上RM257~RM215的位点效应最为显著,其LOD值为12.96,贡献率为32.04%;柱头外露性状的遗传分析结果与QTL定位结果相一致。     

高异交率粳稻不育系选育研究 Ⅰ 高柱头外露率粳稻品系4260的选取育

介绍了高柱头外露率粳稻品系4260的选育经过、主要特征特性及应用前景。     

高异交率粳稻不育系选育研究 Ⅰ 高柱头外露率粳稻品系4260的选取育

介绍了高柱头外露率粳稻品系 42 60的选育经过、主要特征特性及应用前景     

水稻柱头外露率主效QTL qTSE4的定位

[目的]柱头外露率是杂交水稻制种的一个重要指标,本研究旨在检测控制水稻柱头外露率QTL及精细定位相关基因。[方法]以低柱头外露率粳稻品种‘02428’和高柱头外露率亲本ZH464配组的F₂群体进行QTL位点检测,在目标区域内利用分子标记筛选杂合单株,对连续自交获得的F_2:3和F_3:4群体进行多年稳定QTL位点定位,同时利用BSA-seq技术对F_3:4群体进行柱头外露率QTL定位和候选基因序列分析。[结果]相关性分析结果显示单柱头外露率、双柱头外露率和总柱头外露率这3个性状存在极显著的相关性。以总柱头外露率作为表型数据,利用已构建的覆盖全基因组分子连锁遗传图谱进行QTL定位,检测到第2和4染色体上的2个位点：qTSE2和qTSE4,选择贡献率大的qTSE4位点进行后续研究,该位点在F_2:3和F_3:4群体中被重复检测到。结合BSA-seq测序结果,在qTSE4位点区间内筛选到2个存在差异的基因。[结论]qTSE4位点作为柱头外露相关的主效QTL位点,可进行后续...     

用近等基因池法定位与水稻柱头外露率相关的QTL

利用水稻柱头外露率差异极显著的亲本Ⅱ-32B和冈46B杂交,对亲本、F1和F2群体进行柱头外露率鉴定,F1柱头外露率介于高、低柱头外露率亲本Ⅱ-32B和冈46B之间;F2群体柱头外露率表现正态分布,说明柱头外露率是由多基因控制的数量性状.在498个F2单株群体中选择极端高柱头外露率和极端低柱头外露率的单株分别组成高、低柱头外露率池,利用914对SSR引物对其进行PCR扩增多态性检测结果发现,引物RM3437、RM31、RM3188、RM5310和RM3395在两亲本和两池间均检测到多态性;单标记分析法表明,第5染色体上的RM3437和RM31,第2染色体上的RM3188,第1染色体上的RM5310和第8染色体上的RM3395与柱头外露率呈极显著连锁关系,对该群体柱头外露率的贡献率分别为13.65%、13.62%、7.09%、4.63%和4.83%.第5染色体上的RM3437、RM31可能与同一个主效QTL连锁,该两标记可用于水稻高柱头外露率不育系的分子标记辅助选择育种.     

提高水稻异交率的研究——(一)栽培稻柱头外露性变异的分析

为提高水稻的异交率,于1983—1984年调查分析了435份国内外栽培稻种的柱头外露性.结果表明、不同类型和产地的栽培稻种间柱头外露率存在较大的差异.依其平均数,外露率的高低,籼稻高于粳稻(1983年和1984年的观察品种分别为19.85％、5.91％和19.34％、7.61％);陆稻高于水稻(18.76％、11.24％和30.52％、5.34％);云南高原粳高于太湖粳(25.2％,3.25％). 影响柱头外露的主要性状有三类,即柱头特性、小穗特性和开颖角.前两者包括开花时柱头的向外弯曲程度,雌蕊总长,柱头分枝数,小穗长、宽、厚、长宽比等.稃毛和芒长可以作为反映柱头外露性的间接指标.不同类型和产地的栽培稻种柱头外露率的差异以及影响柱头外露的主要性状表明,柱头外露率的高低与稻种的起源和进化之间表现为平行关系.     

水稻柱头外露性状的研究 Ⅰ.不同类型水稻的柱头外露情况

调查了564份水稻材料的柱头外露率,测量了其中部分材料的外露柱头长度和宽度。19份野生稻柱头都外露,其中17份外露率高,最高为100%,外露柱头长,最长达2.6mm,表明柱头外露是稻属的一种原始性状。中、高纬地区的粳稻育成品种中,柱头全不外露的较多,有些柱头虽外露,但外露率低,外露的柱头短。我国中、低纬地区的早籼也是这样。云南的地方品种中柱头外露的多,而且外露率高、外露柱头长。云南地方品种的这种原始性状,看来也可作为云南是稻种起源中心之一的旁证。     

滇型杂交粳稻保持系与不育系柱头外露的遗传关系

通过对滇型杂交粳稻保持系和不育系开花期柱头外露率的调查,研究保持系与不育系柱头外露的遗传关系。分析结果表明:保持系柱头单外露率、双外露率与不育系柱头单外露率、双外露率均存在着极显著正相关关系,保持系柱头单外露率与不育系柱头单外露率之间的相关关系最密切;偏相关系数分别为rBA,A1=0.657,rB1A1,A=0.556,rB1A,A1=0.345,rBA1,A=0.100。保持系柱头单外露率、双外露率对不育系柱头单外露率的二元回归方程为:Y=2.623 0.765X1 0.455X2,说明保持系与不育系的柱头外露存在着显著的遗传关系。保持系柱头单外露率对不育系柱头单外露率的贡献(0.660)大于保持系柱头双外露率对不育系柱头单外露率的贡献(0.183),选择柱头外露率高的保持系能够选育出柱头外露率高的不育系。     

控制水稻柱头外露率的数量性状基因座初步分析

为研究柱头外露率的遗传机理,用柱头外露率低的粳稻品种糯5号与柱头外露率高的籼稻品种优ⅠB构建包含190株的F2群体.在长沙对各单株进行柱头外露率调查,并用均匀覆盖水稻整个基因组的92个SSR标记构建连锁遗传图谱,进行控制柱头外露率的数量性状基因座QTL分析.结果表明,控制柱头外露率的3个QTL为qPES-2、qPES-5、qSPES-8,分别位于第2染色体的RM1285～RM12595、第5染色体的RM17952～RM18114、第8染色体的RM8020～RM7080,QTL的LOD峰值分别为3.54、4.79、3.85,解释的表型变异分别为10.1%、11.1%、9.0%,增效基因皆来源于高柱头外露率的亲本优ⅠB.研究并发现控制单边柱头外露率的QTL与总外露率的完全一致,第5染色体检测到的QTL是1个新的座位.     

几个亚麻新温敏雄性不育系在兰州的育性及特性研究

对新育成的亚麻温敏雄性不育系在兰州自然条件下的育性表现和柱头外露特性的研究表明,28-1-1-4等5份不育材料花粉平均育性显著低于对照不育系1S.20-1-2-4等4份不育材料育性和1S基本一致,但是其中3份出现了柱头外露特性.柱头外露的长度和育性呈显著负相关,柱头外露是由于雄性不育的花药和花丝退化造成.这些研究结果说明,可以通过杂交育种手段,选育新的具有不同表现的不育系.     

杂交旱稻保持系沪旱1B柱头外露率的QTL定位

本研究利用沪旱1B/Ⅱ-32B杂交的F2群体,对水稻的柱头外露率性状进行了QTL分析,研究其遗传机制,以改良沪旱1B的柱头外露率.试验共检测到10个与柱头外露率有关的QTLs,分布在4条染色体上,加性效应起主要作用.检测到3个影响单边柱头外露率(PSES)的QTLs,分别位于3号、7号和9号染色体上,联合贡献率为21.44%;检测到2个影响双边柱头外露率(PDES)的QTLs,位于3号和9号染色体上,联合贡献率为15.98%;检测到5个影响总柱头外露率(PES)的QTLs,位于3,4,7,9号染色体上,其中3号染色体上有2个QTLs位点,总柱头外露率QTLs的单独贡献率在6.86%～9.73%之间,联合贡献率为39.42%.QTL上位性分析,检测到7对显著互作位点,解释了表型变异的67.39%,检测到的上位性效应主要以加性/加性互作效应为主,部分主效QTLs参与了互作.这些QTLs分子标记为改良沪旱1B的柱头外露率性状进行分子标记辅助选择提供参考.     

滇型杂交粳稻保持系与不育系柱头外露的遗传关系*

 通过对滇型杂交粳稻保持系和不育系开花期柱头外露率的调查，研究保持系与不育系柱头外露的遗传关系。分析结果表明：保持系柱头单外露率、双外露率与不育系柱头单外露率、双外露率均存在着极显著正相关关系，保持系柱头单外露率与不育系柱头单外露率之间的相关关系最密切；偏相关系数分别为r_BA,A1=0.657, r_B1A1,A=0.556, r_B1A,A1=0.345, r_BA1,A=0.100。保持系柱头单外露率、双外露率对不育系柱头单外露率的二元回归方程为：Y=2.623+0.765X₁+0.455X₂，说明保持系与不育系的柱头外露存在着显著的遗传关系。保持系柱头单外露率对不育系柱头单外露率的贡献（0.660）大于保持系柱头双外露率对不育系柱头单外露率的贡献（0.183），选择柱头外露率高的保持系能够选育出柱头外露率高的不育系。     

喷施“九二○”对光温敏核 不育系柱头外露的影响

选用4个光温敏核不育系,考察其在自然条件和喷施"九二○"条件的柱头外露率,了解其柱头外露特性,研究喷施"九二○"对不育系柱头外露的影响。结果表明,自然条件下各不育系柱头总外露率介于79.8%~87.1%之间,处于较高水平,GD-7S最高,各不育系外露柱头都是单边外露居多。在喷施"九二○"条件下,各不育系(除GD-7S)柱头总外露率得以提高,普遍提高柱头单边外露率,对柱头双边外露率则因不育系而异,兴86S柱头总外露率对"九二○"反应最好,提高程度最高。可见,"九二○"能提高不育系柱头外露率,尤其是单边外露率。