栽培稻种内核糖体基因的ITS序列比较研究

以普通野生稻(O. rufipogon)为外类群,对栽培稻(O. sativa)籼亚种(O. sativa ssp. indica)和粳亚种(O. sativa ssp. japonica)18个材料的核糖体基因(rDNA)内转录间隔区（internal transcribed spacers, ITS）全序列进行比较分析。供试材料中有籼亚种品种(系)9个,粳亚种品种(系)6个,爪哇稻2个和陆稻1个。结果发现,栽培稻种内总变异位点23个,占总碱基数的5.41%;8个信息位点,占总碱基数的1.82%。籼亚种ITS全序列的长度为425~430 bp,G+C含量为74.25%~75.59%;粳亚种ITS序列总长度为425 bp,G+C含量为74.25%~75.59%。以ITS全序列构建的系统树能将栽培稻区分为籼、粳2个亚种群,爪哇稻与籼稻有较近的亲缘关系,这对研究栽培稻的演化有一定的指导意义。     

水稻亚种间、品种间杂交揭示杂草稻的起源和进化

杂草稻是在稻田或可耕地周边生长的类似杂草并兼有野生稻和栽培稻特性的稻属植株或群体。迄今对杂草稻的发生和进化尚有很多的争论和假说,本研究通过水稻亚种间和品种间的杂交试验以及亲本与杂交后代籼粳分化分子标记的遗传分析,对杂草稻起源和进化途径进行了探讨并提出了相应的防控策略。研究结果显示:亚种间和品种间特定亲本杂交组合(7个籼/粳,4个籼/籼)的后代中均可分离出类似杂草稻的植株,其频率为籼/粳>籼/籼;籼粳交或籼籼交F2-F4代群体中产生类似杂草稻植株的频率随世代增加呈现递增趋势(F2最低为1.26%,F4最高为15.35%),这与双亲的遗传背景有密切关系,即籼、粳亚种的遗传背景差距越大,其杂交组合后代中产生杂草稻的机率越高;籼/粳交组合安山稻/9311F3代分离群体中类似杂草稻的植株以籼型为主(占52.8%);韩国粳稻品种安山稻在籼粳组合中不论作母本或父本,杂交后代都易产生类似杂草稻单株,这可能与其籼粳组分遗传异质性较高有关;粳/粳组合后代中未鉴定出类似杂草稻的植株,预示粳稻品种间杂交可能不易产生杂草稻。本研究为杂草稻的防控和利用研究提供参考依据。     

亚洲杂草稻红色果皮分子鉴定及其Rc-bHLH序列多态性分析

多数杂草稻的果皮是红色,该特征可用于稻田中杂草稻的早期的初步鉴定,也可用于水稻果皮Rc/rc基因的起源进化研究。本研究利用红色果皮Rc基因第六外显子的In Del标记RID14对来自亚洲不同稻作区的199份杂草稻(O.sativa f.spontanea)、24份栽培稻(O.sativa)和9份野生稻(O.rufipogon)进行基因型鉴定并与表型比对;同时对9份代表性杂草稻Rc-b HLH位点的DNA序列进行测序,并将其与下载的29份栽培稻(籼,粳)和14份野生稻的对应序列进行比对分析。研究结果表明:(1)亚洲杂草稻的果皮颜色的表型多样,多数(84.4%)为红色或褐色(由浅至深)、少数(15.6%)为白色,其基因型与表型鉴定结果高度一致;杂草稻红色果皮Rc基因第六外显子均为无14 bp缺失的类型,仅有一份中国东北杂草稻除外(为14 bp缺失型),揭示用RID14标记可以早期快速的鉴定稻田中红色果皮杂草稻;(2)测试的9份杂草稻其Rc-b HLH位点的DNA序列均较为保守,其中出现4个突变位点;(3)在Rc-b HLH部分区域(1~115 bp),红色果皮的籼型栽培稻、杂草稻和野生稻的DNA序列相同,但红色果皮粳型栽培稻与白色果皮籼型栽培稻和杂草稻在106 bp处存在一个A/G替换;(4)通过对比野生稻和栽培稻,杂草稻在Rc-b HLH位点核苷酸多态性多态性最高,但是野生稻在该位点Tajima'D检验值呈显著,说明Rc-b HLH位点在野生稻中有选择性;通过聚类分析发现分为2个类群,类群1由白色果皮的杂草稻、籼型栽培稻和红/白果皮的粳型栽培稻组成;类群2由红色果皮的栽培稻(籼型)、杂草稻和野生稻组成。该结果暗示:在粳稻区,白色果皮的亚洲杂草稻可能由栽培稻退化返祖而形成的;在籼稻区,红色果皮的亚洲杂草稻可能经由栽培稻及野生稻杂交(如籼籼交或栽野交)演化而来。     

基于SNPs标记的部分栽培稻品种遗传结构分析

利用分布于水稻12条染色体上的190个SNPs位点,对97个水稻品种进行了遗传多样性和遗传结构分析。结果表明,190个SNPs位点中有92个具有多态性,多态性比率为48.42%。品种间的遗传相似系数(GS)变化范围在0.34～1.00之间,平均GS为0.87。贝叶斯聚类和UPGMA法聚类的结果相似,均将供试材料分成籼、粳2个亚种,且品种间的亲缘关系与地理来源关系不大。通过SNPs标记的遗传多样性分析结果表明,供试材料在亚种内的亲缘关系较近、遗传基础狭窄,部分供试品种具有相似的遗传背景。     

利用SNP标记进行水稻品种籼粳鉴定

亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)分为籼、粳2个亚种,随着杂交水稻的发展、种间杂种优势的利用,籼粳之间的界限变得越来越模糊。本研究利用3000份水稻种质资源信息,通过计算约2000万个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点的SNP-index值,进行籼粳特异SNP位点筛选,最终得到4084个籼粳特异SNP位点(4k-SNP);同时确定以籼粳指数作为水稻品种籼粳鉴定的指标。研究进一步采用大规模简单随机取样等统计分析方法对籼粳特异位点进行数据降维处理,将4k-SNP精简至40个SNP位点(40-SNP),用于水稻籼粳鉴定。为了验证40-SNP的籼粳鉴定效果,本研究一方面利用水稻生产上推广的82份选育品种,对40-SNP籼粳鉴定结果与4k-SNP鉴定结果进行比较,结果发现40-SNP与4k-SNP得出的粳型指数非常接近,相关系数为0.99;另一方面利用全球6类型(indica、aus、rayada、aromatic、tropicaljaponica、temperatejaponica)水稻品种共49份材料,对40-SNP籼粳鉴定...     

山东稻种资源归类的研究

本文用栽培稻种的五级系统分类法对山东省地方稻种进行了整理和归类。1.山东地方稻种主要是粳稻,籼稻较少,本省籼粳稻的特性与外地的有些不同;2.山东地方稻种均属于早中季稻群;3.山东水陆稻地方品种可以互换环境种植;4.山东糯稻地方品种中粳陆型较多,粳水型较少,糯稻在生产中急需防止混杂退化。     

水稻栽培稻籼粳两个亚种比较基因组学研究进展顺利

国家863计划课题——水稻栽培稻籼粳两个亚种的比较基因组学研究课题进展顺利。课题组经过大量的基础研究、分析工作，在国际上率先完成了籼稻4号染色体基因组精确测序，这也是迄今为止完成的最大连续长度的籼稻单条染色体基因组序列。籼稻和粳稻两个亚种代表了世界上绝大多数的水稻作物品种。同时，籼粳栽培稻是现有主要杂交稻的亲本来源，籼粳杂种优势的利用是今后水稻杂交育种的主要发展方向。课题组通过系统地对籼、粳稻4号染色体基因结构、组成和顺序的异同进行分析和比较，同时包括对单核苷酸的多态性和插入或缺失的比较分析，获得了籼粳基因组差异的重要遗传信息；     

江苏省杂草稻遗传多样性及其起源分析

前期调查研究表明江苏是中国杂草稻危害最严重的省份之一,尤其以苏中地区最甚。因此,本文利用具有多态性的33个共显性SSR标记,分析苏中地区的11个杂草稻种群以及苏南苏北部分杂草稻样品,以揭示江苏省主要杂草稻的遗传多样性及其来源。结果表明苏中地区11个杂草稻群体总的遗传多样性(He)为0.1661,Shannon指数(I)为0.2872;多态位点百分率达到87.88%,等位基因数(Na)为2.1515,有效等位基因数(Ne)为1.2887。其中,泰州的遗传多样性最高而南通地区的最低。杂草稻在地区之间的遗传分化(1%)显著小于杂草稻种群之间的遗传分化(39%),更小于种群内的遗传分化(60%)。聚类分析和主成分分析结果表明苏中和苏南地区杂草稻以籼型为主,苏北地区存在少量粳型杂草稻;苏中地区的杂草稻与现有栽培稻品种和普通野生稻没有明显的亲缘关系,但与曾经栽培过的杂交水稻品种有关。因此,本研究相对支持江苏省杂草稻可能主要来自栽培稻的基因重组或回复突变等产生野生性状即返祖遗传的假说。苏北地区的杂草稻可能来源于穞稻与现今栽培稻杂交的后代。     

黄河流域豫北粳稻区杂草稻特性及其发生机制分析

杂草稻泛指生长在稻田及其周边被视为杂草的稻株,在国内外不同生态稻区均有不同程度的发生,但有关中国河南省豫北地区杂草稻特性及其发生状况鲜有报道。本研究以河南省黄河流域豫北粳稻区采集到的56份杂草稻为试验材料,考察其生物学特征特性;利用RID14引物鉴定红色果皮Rc位点基因型并与表型比对;同时通过34对In Del分子标记检测籼粳分化,分析了该区域杂草稻的特性、遗传分化及其可能发生的机制。研究结果表明:(1)黄河流域豫北粳稻区杂草稻大部分为淡黄色和黄褐色斑点的颖壳、多数无芒和红色果皮、易落粒、千粒重低,株高、分蘖、穗粒数与栽培品种有明显差异;(2)杂草稻果皮颜色的表型多样,89.29%为红色或者褐色(由浅至深)、10.71%为白色,其基因型与表型鉴定结果高度一致,红色果皮杂草稻在Rc位点均无14 bp缺失;(3)InDel标记和籼粳分化分析表明:56份杂草稻中有44份是典型籼型杂草稻、5份为籼型杂草稻、3份为偏籼型杂草稻、4份为中间型杂草稻,它们之间的遗传差异小;通过聚类分析,56份杂草稻中的92.86%的属于籼型杂草稻,7.14%属于中间型杂草稻,与当地粳型栽培稻有着较远的亲缘关系。根据研究结果推断,黄河流域豫北粳稻区杂草稻的发生,可能主要经由曾经种植过的籼粳栽培品种杂交而产生,或者是种植的杂交品种收获后落粒的后代去驯化而产生。本研究为黄河流域豫北地区杂草稻的防控提供了理论依据。     

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.     

稻米淀粉RVA谱特征的亚种间差异初析

用粘度速测仪(RVA)测定了72个水稻品种的淀粉粘滞性谱(RVA谱),发现不同亚种之间RVA谱的特征存在明显差异。表观直链淀粉含量(Apparent Amylose Content AAC)相似的水稻品种,崩解值大小依次为爪哇稻>粳稻>粕稻,而消减值呈相反趋势。在43个釉稻品种中,AAC与RVA谱的热浆粘度、冷胶粘度、消减值和回复值均呈极显著正相关,相     

二十一世纪水稻育种新战略Ⅱ．利用远缘杂交和多倍体双重优势进行超级稻育种

本文论述了远缘杂交和多倍体化结合利用基因组间和多倍本杂种优势，开创水稻育种新途径的策略。纵观水稻育种的历史，无论是常规杂交育种，还是杂交稻育种，其研究战略都是建立在有性生殖和二倍体基础上的，归根结底，都是利用栽培稻同一基因组（A基因组）内优良基因的重组以及从野生稻向栽培稻引入少数优良基因。从作物进化趋势看，水稻是二倍体，基因组小、DNA含量低、染色体小，增加基因组数，提高倍性水平，利用异源多倍体杂种优势将是水稻育种新途径。针对同源四倍体水稻结实率低的关键问题，可采取拉大亲缘关系距离、减少多价体形成，应用广亲和、无融合生殖基因等措施，从遗传机理上提高多倍体水稻结实率。按三步实施战略：一、选用极端类型籼粳稻、爪哇稻，诱导亚种间杂种多倍体；二、诱导亚洲栽培稻和非洲栽培稻以及非洲野生稻种间杂种多倍体；三、诱导AA基因组的栽培稻与其它不同基因组野生稻（BB、CC、BBCC、CCDD、DD、EE、FF、GG、HHJJ）的种间多倍体。在实施过程中发挥一特殊基因材料的特殊作用，如广亲和基因对于克服籼粳杂种一代不育性、特别是雌败育的作用，无融合生殖缺乏减数分裂发生和受精过程对于克服染色体配对分离而导致的杂种败育的作用，以及类似于小麦中存在的抑制部分同源染色体配对的Ph基因对于防止水稻异源多倍体的基因组间部分同源性配对形成多价体、染色体桥、落后染色体等现象的作用，为选育异源多倍体水稻、无融合生殖水稻提供可靠保证。近三年的实践已经初获良好的结果，利用无融合生殖水稻品系籼粳交，亚洲稻与美洲稻杂交已获得杂种优势明显、结实率高达85％的优良多倍体株系，为实现这一育种新战略打下了良好基础。     

Application of image analysis for variety testing of mushroom

Summary A restriction enzyme map of the ribosomal RNA genes (rDNA) in Solanum tuberosum cultivars Golden Wonder and Desiree has been constructed. An heterologous probe pTa 71 containing the rDNA derived from wheat was used to detect and map the corresponding region in potato genomic DNA fragments. rDNA repeats of cultivars Desiree and Golden Wonder are similar with respect to their target sites for restriction enzymes, however, these cultivars have diverged with respect to the length of their intergenic spacer (IGS) sequences. IGS length variants may reflect the different breeding systems for Golden Wonder and Desiree. Furthermore, some of the 25S genes of both cultivars appear to have a 100–150bp insertion/deletion near their 3 end. The presence of RFLPs (restriction fragment length polymorphisms) in the IGS region could be used as a DNA fingerprint for potato cultivar identification; the ability to recognise IGS length variants may be of significance to potato phylogenetics and breeding.     

水稻叶绿体的petG-trnP片段的测定和系统学分析*

本研究主要对水稻的叶绿体petG-trnP片段进行PCR直接测序和系统学分析。结果表明,水稻的petG-trnP的序列长度十分保守,其间隔区全长为316bp,扣除trnW序列后的非编码区长为242bp,其中两段非编码区分别为116bp和126bp。非编码区中G+C含量在37.19%-38.02%之间。对五种水稻材料进行ClustalW等分析表明,它们的序列结构有所变异,共有7个变异位点,比例为2.89%,这预示着水稻的petG-trnP的非编码区中有着一定的系统学信息,可在分子水平上为稻属的系统关系提供一定的证据。     

Recurrent phenotypic selection for forage yield in rye

Summary Cultivars of Cucurbita pepo and other Cucurbita species were characterized by RFLP analysis using different fragments of the ribosomal intergenic spacer (IGS) of Cucurbita pepo as hybridization probes. Several cultivars could be distinguished by a specific rDNA restriction pattern, whereas some cultivars showed an identical RFLP pattern suggesting a closer relationship. Other species of the genus Cucurbita exhibited strong cross-reaction with the C. pepo spacer probes, in contrast to DNA of Cucumis species which did not cross-hybridize.Abbreviations IGS intergenic spacer - ITS internal transcribed spacer - kbp kilo base pairs - rDNA ribosomal DNA - RFLP restriction fragment length polymorphism - rRNA ribosomal RNA     

中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析

采用48对SSR引物对288份我国普通野生稻和栽培稻的遗传多样性进行比较分析。结果显示, 共检测到505个等位基因, 每个位点的等位基因数变幅为5~20, 平均10.5个; 平均Nei基因多样性指数(He)为0.731, 变幅为0.384(RM409)~0.905(RM206)。普通野生稻遗传多样性高于栽培稻种, 栽培稻等位基因数和平均Nei基因多样性指数分别为普通野生稻的70.2%和88.2%, 其中, 栽培稻地方品种和选育品种等位基因数分别为普通野生稻的65.4%和53.0%, 选育品种等位基因数仅为地方品种的81.1%。AMOVA分析表明, 总变异的10.3%是由于种间SSR遗传差异所引起的, 不同SSR位点种间的分化程度不同, 在0.7%~46.3%之间, 有43个位点种间遗传分化达到显著水平, 其中以RM427分化最为明显, 达46.3%。聚类分析表明, 中国普通野生稻总体偏粳, 极少数广东、海南材料偏籼。     

利用有性杂交将GO基因从转基因粳稻导入籼稻

本研究将葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简称GO)基因通过有性杂交方式从转基因粳稻(Oryza sativa L. ssp. japonica)日本晴(Nipponbare)转入籼稻(O.sativas sp. Indica)蜀恢162,并用RT-PCR方法成功检测到GO基因已在分子水平整合和转录进蜀恢162基因组,证明了GO基因可在水稻亚种间转育。淀粉-KI显色反应结果说明GO基因已经在蛋白质水平表达并发挥功能。对GO基因蜀恢162的进一步利用及GO基因的安全性进行了讨论。     

湖南澧县彭头山遗址陶片中水稻稃壳双峰乳突印痕的研究

以籼稻、粳稻和普通野生稻作为参照系, 用扫描电镜对彭头山遗址陶片中的水稻稃壳双峰乳突印痕进行观察拍照, 根据双峰乳突的纵距、横距及其纵横比分析了古栽培稻的属性, 认定8000年BP的彭头山古栽培稻的双峰乳突性状已向粳稻类型方向演化.