海拔及细胞质背景对水稻分离群体Rf-1位点基因型频率的影响

水稻的演化及水稻细胞质雄性不育育性恢复基因的种质分布与地理分布关系密切。Rf-1是水稻克隆唯一的育性恢复基因。为研究海拔和籼粳细胞质因素对水稻分离群体的Rf-1位点基因型频率的效应,本研究用两个云南高海拔地方粳稻品种与具籼稻细胞质和恢复基因的偏粳品系南34正反交,在4个海拔点种植F1与育性稳定的不育系测交获得测交群体,并自交产生F2群体;同时在室内将经17℃和14℃温度处理正处于开花期的F1稻穗与不育系授粉获得测交群体。然后对分离群体用位于Rf-1位点的PCR标记M45461进行基因型频率分析。结果显示:在总的25分离群体中,有11个具有由南34提供籼稻细胞质,14具有由云南高海拔粳稻提供的粳稻细胞质;在所有分离群体中,14个发生遗传偏分离。在14个以粳稻细胞质为背景分离群体中仅有4个发生遗传偏分离,但在11个具有由南34提供的籼稻细胞质背景的分离群体中有10个发生遗传偏离,而且都偏向南34,偏向南34基因型的频率基本是随海拔的升高而增加。结果说明海拔、温度和细胞质背景均对分离群体Rf-1位点的基因型频率具有影响,而且达到显著或极显著水平;细胞质背景对雄配子在Rf-1位点的基因型具极大的选择效应。本研究可为探讨水稻恢复基因与水稻生态适应性的关系及恢复基因与水稻的分化关系提供理论参考。     

籼粳稻细胞质背景下Rf-1位点PCR标记的遗传分离

本文在籼、粳稻细胞质背景下研究了Rf-1位点上PCR标记M45461的遗传分离比例,结果显示M45461的遗传分离与提供雄配子的杂合体的细胞质背景有关.粳稻细胞质不影响M45461的遗传分离比例,而籼稻细胞质会导致M45461极显著偏向籼稻或具有籼稻遗传成分较重的亲本.在籼、粳稻细胞质背景下,杂合体的花粉育性分别为半不育和正常可育,而小穗育性均正常.说明M45461的偏分离与雄配子选择有关,而与雌配子关系不大.该结果还揭示粳稻细胞质可以与籼稻细胞核和谐共存,籼稻细胞质则与粳稻细胞核存在不谐和的遗传互作.这一结论可以为籼粳分化的研究提供一些参考,也可为籼粳杂交父母本选择提供参考.     

中国西双版纳水稻老品种在育性恢复基因Rf-1位点的遗传多样性

云南西双版纳素有"物种基因库"的美称,是稻种资源的多样性中心区和优异种质富集区之一.本研究利用8个位于Rf-1位点的PCR分子标记对53份西双版纳地方籼稻、粳稻和光壳稻种质资源的遗传多样性和遗传分化进行了分析,共检测到15种多态性扩增片段.Shannon's信息指数和Nei'S遗传多样性指数分析表明西双版纳水稻地方品种在Rf-1位点具有较高的遗传多样性,这些遗传变异主要来自于不同品种之间的遗传差异.分析表明西双版纳籼稻的遗传多样性要显著高于粳稻和光壳稻.结果还表明籼稻与粳稻和光壳稻之间的分化要显著大于粳稻与光壳稻之间的分化,光壳稻与粳稻的亲缘关系更近.这一结果可能表明水稻Rf-1位点的遗传分化与水稻的籼粳分化紧密相关,还暗示水稻Rf-1位点遗传分化可能是与籼粳分化同时进行的.     

利用PCR标记对恢复水稻BT型胞质雄不育性的核基因Rf-1进行遗传制图

Rf-1基因能恢复盯型雄性不育细胞质引起的花粉不育，Rf-1基因所在的第10染色体上的9个限制性片段长度多态性(RFLP)标记被转换成PCR标记。利用9个标记和1042株组成的分离群体进行遗传分析。结果发现，Rf-1基因位于S12564 Tsp5091和C1361 MwoI之间。两个标记位点的遗传距离估计为0．3cM。     

Rf-1位点CAPS标记对水稻不同胞质雄性不育育性恢复系的关系分析

水稻育性恢复基因Rf-1是目前水稻上克隆的唯一恢复基因.通过位于Rf-1位点的两个特异性CAPS(cleavable amplified polymorphic sequences)标记对滇I型、野败型、红莲型及BT型恢复系基因型分析,发现这四种不同胞质的恢复系在Rf-1位点具有相同的带型,滇I型的两个保持系具有不同的带型.结果表明这四种不同胞质系统的恢复系均具有Rf-1基因.该结论与从恢复系选育的系谱分析的结果相一致的.     

一种拓宽美国水稻遗传基础的标记法

美国水稻品种狭窄的遗传基础给水稻产量和其它性状的长期改良计划提出了挑战。分子标记研究可用于量化美国水稻品种的多样性，并与世界范围内的种质进行比较，还能为拓宽美国水稻的遗传基础制定合理的策略提供有用的信息。本文依据113个RFLP和60个SSR位点的表型评价研究了236个水稻材料的遗传多样性。在全部数据中共检测到274个RFLP和714个SSR等位基因。     

水稻功能性插入缺失标记（InDel）的筛选与应用

开展水稻品种纯度和真实性鉴定对水稻遗传育种和种子生产有着重要的意义。以245个长江中下游主推水稻品种为研究材料,从643个插入缺失（InDel）位点中筛选出124个功能性多态性位点,建立了InDel高效检测体系。进一步利用InDel标记vf0121641804和SSR标记RM7120分析水稻样品的纯度,同时选用覆盖12条染色体的24对InDel引物和48对SSR标准引物分析水稻品种真实性,结果表明,采用InDel标记检测水稻品种纯度和真实性的结果与采用SSR标记检测结果一致,说明水稻功能性InDel标记也可用于水稻品种纯度和品种真实性的鉴定。在此基础上,鉴定了245个水稻品种124个InDel标记的基因型遗传多样性并进行了聚类分析,结果表明,水稻材料间存在明显的群体结构,基本反映了不同品种间的亲缘关系。水稻功能性InDel标记的筛选与应用,不仅为品种纯度和真实性鉴定、遗传多样性分析提供了新方法;而且可用于分子辅助育种,提高强优势组合的预见性。     

玉米双交F1群体中SSR遗传标记位点的遗传分离分析

用高赖氨酸玉米白交系太系19和QCL 3021及糯玉米自交系QCL 5019构建了双交F1代群体[(太系19×QCL3021)×(太系19×QCL 5019)],利用SSR分子标记技术,选出o2o2 o16o16 Wxwx基因型的植株23株.然后.用3个亲本从分布于全基因组的180个SSR标记中筛选出在3个亲本问均具有多态性的SSR标记14个.最后.进行14个SSR位点在23株后代中的位点及基因型分离分析,结果为SSR位点与基因型的分离主要偏向于两个高赖氨酸玉米亲本基因型分离产生了4种正常基因型和3种异常基因型;4种正常基因型在13个SSR位点存在极显著的偏分离.这一结果对SsR标记的遗传分离及应用研究有一定的参考价值.     

海拔对水稻生长发育的影响

该文根据1986-1988年雷公山水稻垂直生态试验数据。不同类型水稻的代表品种，在不同海拔各试点（除海拔1490m的林场点外）都能正常生育，但其生育期的长短和穗部性状的差异，依类型和海拔而有所不同。海拔影响水稻全生育期间的日平均温度，进而影响水稻的全生育日数和结实率，影响幅度均为籼稻＞籼型杂稻＞粳稻。由此雷公山区水稻种植垂直分布为：海拔1100m以下为籼稻种植区，1100一1300m之间为籼粳稻混作区，1300-1450m则为粳稻种植区，1450m以上为无稻区。     

一个与水稻直立穗基因qPE9-1关联的InDel标记的设计与验证

水稻穗型是重要的农艺性状,也是水稻高产的重要决定因素之一。本研究根据水稻弯曲穗品种与直立穗品种在直立穗基因qpe9-1第5外显子处存在的核苷酸差异设计了1对插入-缺失标记(Insert/Delection),InDel-E5。利用该功能标记对24份水稻品种资源材料及直立穗分离群体F2进行标记基因型分析,研究结果表明,直立穗品种均表现为缺失带型,弯曲穗品种均表现为非缺失带型,F2群体中杂合带型和非缺失带型均为弯曲穗,而缺失带型均为直立穗,说明利用该标记可以快速、准确的鉴定出直立穗品种和单株。     

杂交稻抗二化螟的胞质遗传效应分析

以一套6种细胞质的同核异质广亲和不育系和两套同质(野败型和印水型)异核不育系与恢复系蜀恢162和密阳46配组的F1为材料，测定二化螟的幼虫存活率、幼虫体重和田间水稻枯心率，分析了不育系的细胞质、细胞核和质核互作对二化螟抗性的遗传效应。结果表明，二化螟幼虫在同核异质不育系的矮败型“国广2A”、D型“国广4A”、印水型“国广5A”和K型“国广6A”上的体重显著低于在野败型“国广1A”和冈型“国广3A”上的；在国广4A和国广5A上的枯心率(12.9%和14.1%)显著低于在其他同核异质不育系上的。水稻枯心率在野败型和印水型同质异核不育系的2种不育系之间均表现出显著差异。同核异质不育系和印水型同质异核不育系对二化螟存活率没有细胞质效应和质核互作效应。同核异质不育系的质核互作效应(47.1%)和细胞质效应(29.4%)是影响幼虫体重的主要因素；细胞核效应(76.0%)、细胞质(12.1%)和质核互作效应(10.4%)都影响着水稻枯心率。野败型同质异核不育系的细胞核效应(78.5%)是影响幼虫体重的主要因素，其次是细胞质效应(17.7%)；枯心率受到细胞核效应(58.5%)和质核互作效应(35.7%)的影响。印水型同质异核不育系影响幼虫体重和枯心率的质核互作效应分别是26.5%和66.9%；影响幼虫体重的还有细胞核效应(50.7%)和细胞质效应(21.9%)。     

水稻粤丰B的香味遗传分析与SSR标记定位

水稻香味的遗传机制比较复杂,从1930年开始,就对香味的遗传机理进行过大量的研究,但不同的研究者所得出的结果不同。随着现代生物技术的发展,水稻香味基因的分子标记定位方面的研究报道不少,但目前所找到的PCR标记与香味基因间的遗传距离偏大,不利于有效地开展香味性状的分子标记辅助选择。为此,进一步对水稻香味性状的遗传及其基因的精细定位是十分必要的。本研究以爆玉米花香型水稻品系粤丰B和无香味品种320B为材料,研究了水稻粤丰B的香味遗传机制,并利用SSR标记对控制香味性状的基因进行了标记定位。结果表明,水稻香味受一对隐性基因控制,有香为隐性,无香为显性;在纯合基因型中水稻叶片的香味与米粒的香味呈高度的一致性;但在杂合的基因型中,叶片无香的单株,其米粒有不香与有香的分离;并将隐性香味基因(fgr)定位于第8染色体上,位于SSR标记GR01和RM223之间,与两标记间的遗传距离分别为3.3cM和5.7cM。     

水稻过氧化物酶基因OsPOX1遗传变异分析

本研究对来自世界不同稻区的29份亚洲栽培稻和7份野生稻过氧化物酶基因Os POX1编码区序列进行了分析。结果表明Os POX1编码区序列中存在6个变异位点,Tajima's D检验表明符合中性进化规律,所有供试材料可归为六种单倍型。籼稻和粳稻均有优势单倍型,粳稻优势单倍型是H1,籼稻优势单倍型是H3,两个亚种在此位点上已发生明显的遗传分化;所有热带粳稻与温带粳稻共同享有单倍型H1,不存在明显的分化,Os POX1位点的变异与温度并不存在明显的关联;多数香稻(ARO)和AUS型品种具有H1单倍型,偏粳稻;4份O.nivara共享籼稻的优势单倍型H3,而3份O.rufipogon分别独享3个H4、H5、H6单倍型,与栽培稻不同,表明O.nivara与栽培稻亲缘关系更近,而与O.rufipogon较远。进化树分析表明H2单倍型与其他单倍型存在显著的差异。各单倍型编码蛋白并不存在差异,表明该基因功能在水稻进化中比较保守,与各水稻类型的分化形成无关。     

水稻长芒基因LA1(Long Awn 1)的遗传分析与基因定位

为研究水稻芒的遗传调控机制,本研究在‘日本晴’/‘93-11’染色体片段代换系群体中筛选出一个长芒材料‘CSSL14’,研究了其主要农艺性状和长芒的遗传方式,并对长芒基因LA1进行了基因定位。结果表明‘CSSL14’的芒长、芒着生率、分蘖数和单株产量与‘93-11’存在极显著(p<0.01)或显著(p<0.05)差异,分别为‘93-11’的2.98倍、2.82倍、0.68倍和0.76倍。遗传分析表明‘CSSL14’的长芒表型受一对半显性基因LA1控制。通过图位克隆的方法,将LA1定位在第4染色体长臂标记M3和M4之间12.14 kb的范围内,该定位区间内只有1个预测的候选基因Os04g0518800,与已知的野生稻长芒基因An-2/LABA1等位。本研究结果为进一步研究LA1的功能提供了参考。     

Using of AFLP Marker to Predict the Hybrid Yield and Yield Heterosis in Rice

利用AFLP分子标记对46个水稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NC设计获得的195个杂交组合的产量及特殊配合力的相关性,探讨预测杂种优势的可能性。结果表明:(1)通过UPGMA聚类分析(图3),可将供试材料分为16个类群,并把来源不明的品种(系)划分到相应类群中,从而对这些材料进行初步鉴定。可见,AFLP分子标记是检测类内品种间遗传差异的有效方法,为水稻品种(系)亲本选配提供理论依据。(2)分子标记遗传距离与杂种产量优势、F1产量、特殊配合力之间都呈显著正相关,相关系数介于0.3235-0.7713之间。但相关程度还不足以预测杂种优势。增效座位和减效座位以及使用与杂种优势有关的QTL连锁标记位点可能提高杂种优势的预测能力,但最终解决,将依赖于杂种优势遗传机理的研究。