东乡野生稻耐冷性的遗传改良初步研究

以强耐冷异种质资源－－东乡野生稻为骨干亲本,采用“双重”低温加压筛选法对粳稻耐冷性进行遗入良,取得了良好效果,育成的4913－1粳稻品种（品系）其耐冷水平,在苗期（二叶一心）冰箱0℃处理48h,完好无损,在南昌自然条件下越冬再生3年,通过生产示范,产量,品质和抗性都得到了较理想的效果。并且育成了粳型三系不育系和两用系不育系,可以在南昌越冬,可望实现杂种优势固定大面积应用于生产。     

东乡野生稻耐冷性研究进展

对东乡野生稻耐冷性方面的研究进展作了综述，主要内容包括水稻冷害和东乡野生稻耐冷性的鉴定、遗传分析、利用等。并对今后东乡野生稻的研究利用提出了几点建议。     

东乡野生稻渗入系苗期抗旱遗传及生理机制初步分析

以强抗旱性的巴西旱稻、东乡野生稻和弱抗旱性的栽培稻协青早B为对照品种,以基于萎蔫率的抗旱等级为鉴定指标,采用苗期反复自然干旱鉴定法和20%PEG6000模拟干旱法,对江西东乡普通野生稻(Oryza rufi-pogon)/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系(Backcross inbred lines,BIL)群体(BC1F9)进行苗期抗旱机理及遗传分析。结果表明:230个BC1F9 BIL群体经2次反复自然干旱后,在1/2MS营养液恢复生长的平均抗旱等级分别为3.76和4.39,萎蔫率呈连续正态分布,暗示东乡野生稻苗期抗旱性表现为质量-数量性状遗传性状特征。将干旱处理一次后等级为1级的14个株系,在20%PEG6000模拟干旱条件下进行处理,结果与反复干旱二次后结果一致,株系1112、1168、1172和1315为强抗旱基因渗入系,可进一步用于抗旱基因的挖掘与利用。在20%PEG6000模拟干旱条件下,强抗旱性株系1112苗期叶片的可溶性糖、脯氨酸含量和SOD活性增加幅度都大于弱抗旱性株系1323,GSH含量下降幅度则低于弱抗旱株系,说明强抗旱株系渗透物质比弱抗旱株系积累快且幅度大,而细胞膜过氧化产物...     

东乡野生稻苗期耐冷性的QTL定位

【目的】研究东乡野生稻苗期耐冷性的QTL和连锁标记,为水稻耐冷种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】以东乡野生稻作为非轮回亲本,南京11号为轮回亲本,构建144株BC2F1分离群体。通过SSR标记以根电导率作为耐冷性指标,以复合区间定位法对东乡野生稻苗期耐冷性进行QTL定位。【结果】检测到2个QTL qRC10-1和qRC10-2均位于第10染色体,对表型的贡献率分别为34.13%和37.02%,是两个主效的QTL。在与2个QTL的连锁标记RM171周围发展分子标记进一步定位,检测到3个QTL位于标记RM171附近。【结论】东乡野生稻第10染色体上的2个QTLqRC10-1,qRC10-2与苗期耐冷性有关,并位于SSR标记RM304-RM1108区间,可用于水稻耐冷性分子标记辅助选择育种。     

水稻孕穗期耐冷性近等基因系耐冷性遗传分析

2003年在阿子营和昆明2种冷害条件下,用昆明小白谷耐冷基因供体培育的近等基因系(NIL,BC4F5)与轮回亲本回交的5个BC5F2群体进行孕穗期耐冷性鉴定,用王建康等(1997)主基因-多基因混合遗传模型对这些群体进行耐冷性遗传分析.结果表明,5个BC5F2群体推断出的NIL的耐冷基因是受1对显性主效基因控制,其中阿子营点主效基因的遗传率为61.81%～81.86%;昆明点为60.88%～72.25%.2005年在昆明点的F4主效基因的遗传率为80.67%～91.55%.     

水稻孕穗期耐冷性近等基因系的评价

2002年在昆明(海拔1916m,孕穗期多雨、温度18～21℃)自然冷害条件下对孕穗期耐冷性NILs共13个株系群体及其亲本的15个表型性状,用Statistica软件进行聚类分析和SPSS软件进行LSR法显著性检验,结果表明(1)只有与耐冷性密切相关的花药长及其体积、实粒数、秕粒数、结实率达到极显著差异,其余性状差异不显著;(2)十和田与13个耐冷性NILs差异主要是耐冷基因及其相关性状间差异引起的,即已培育出的耐冷性NILs与十和田的形态性状极为相似,但穗期耐冷性差异较大,揭示了这些NILs是孕穗期耐冷基因精细定位和分离克隆的理想群体.     

东乡野生稻耐冷片断导入系基因表达谱的比较分析

通过对东乡野生稻的渗入系群体进行低温筛选,获得了5个耐冷性较强的株系。通过对耐冷株系IL732和轮回亲本赣香B常温和低温下基因表达谱(DEG)差异的分析,筛选得到22个在IL732中特异响应冷胁迫的基因,其中存在多个参与糖类代谢的酶。这些酶基因的特异表达表明东野的耐冷机制可能与东野独特的能量代谢或多糖类物质代谢调控过程有关。     

东乡野生稻耐冷片断导入系基因表达谱的比较分析

通过对东乡野生稻的渗入系群体进行低温筛选,获得了5个耐冷性较强的株系。通过对耐冷株系IL732和轮回亲本赣香B常温和低温下基因表达谱(DEG)差异的分析,筛选得到22个在IL732中特异响应冷胁迫的基因,其中存在多个参与糖类代谢的酶。这些酶基因的特异表达表明东野的耐冷机制可能与东野独特的能量代谢或多糖类物质代谢调控过程有关。     

利用SSR标记定位东乡野生稻苗期耐冷性基因

应用由 2 13个株系组成的协青早B/东乡野生稻的BC1F1群体 ,分析了东乡野生稻的耐冷基因与DNA标记的连锁关系。以苗期的死苗率为指标 ,对亲本和BC1F1群体各株系进行耐冷鉴定。结果表明 :死苗率在BC1F1群体中呈连续分布 ,表明耐冷性是由多基因控制的数量性状。应用单因素方差分析法 ,分别在第 4、第8染色体上发现有与耐冷性连锁的SSR标记RM 2 80、RM 337。     

云南稻种穗期耐冷性及其近等基因系遗传分析

用5个不同耐冷级别品种配制15个组合并将其亲本和近等基因系(NILs)在昆明进行稻种孕穗期耐冷性的遗传研究，结果表明：①昆明小白谷有1对主基因参与调控结实率性状；丽粳2号有1～2对耐冷性主效基因参与调控结实率性状，其耐冷基因的表达还与细胞质效应有关。②昆明小白谷、丽粳2号和合系4号间的耐冷基因存在明显差别，大理早籼与其他品种间遗传分析显示有1对主效基因影响籼粳杂种育性表达。③1995-1999年选育的孕穗开花期耐冷性近等基因系(NILs)，与轮回亲本的农艺性状相似，但耐冷性指标性状存在明显差异，遗传分析表明该基因也为1对主效基因。     

东乡野生稻抗寒基因的利用与前景展望

东乡野生稻是普通野生稻（φＮ／２８°１４’）,它具有特强的耐寒性、耐瘠性等有利基因资源,值得重视。本文阐述了东乡野生稻抗寒性的研究与利用,分析东乡野生稻耐寒基因资源利用的可行性和开发前景。     

东乡野生稻苗期和穗期的耐寒性研究

东乡野生稻苗期和抽穗开花期的耐寒性表现：比粳稻耐寒性强，尤其苗期耐寒性特强，耐寒性高１个等级。抽穗开花期在连续３ｄ自然低温（１６．９℃、１４．９℃、１６℃的日平均温度），结实率达７０％以上。抽穗结实时间直至１０月３１日，平均结实率２．５％。比籼粳稻耐寒品种结实期长６ｄ左右，但抽穗能结实正常时期与籼粳稻耐寒品种相似。     

东乡野生稻苗期耐寒性的遗传研究

利用５个栽培品种与东乡野生稻杂交组合研究了东乡野生稻苗期耐寒性的遗传。根据１叶１心Ｓ（５＋１）℃处理６ｄ，常温下恢复１０ｄ后的成苗率，各组合间的耐寒性差异均由两对重复基因所控制，东乡野生稻的耐寒性为完全显性，且发现东乡野生稻的细胞质对耐寒性有影响。从Ｆ２代分离出强耐寒株，表明利用东乡野生稻强耐寒性导入栽培稻中是可能的，进一步提高现代籼粳栽培品种耐寒性是可行的。     

东乡野生稻的研究与利用

从多角度对东乡野生稻的研究和利用现状进行了综合评述,指出了研究中存在的问题,对未来的研究方向提出了建议。     

应用微卫星标记分析东乡野生稻遗传多样性初探

 利用SSLP标记对东乡野生稻进行多样性分析。结果表明 ,在 14对SSLP标记引物中 ,12对引物扩增的产物呈现多态 ,多态性探针百分率为 85 .71% ,共扩增出 70条多态性带 ,平均每对引物扩增出多态性带 5 .83条 ,表明东乡野生稻具有较丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明 ,东乡野生稻 9个居群内及居群间存在一些差异较大的材料 ,同时也存在一些相同或遗传距离很小的材料 ;居群内平均遗传距离为 0 .2 3～ 0 .4 7,居群间平均遗传距离为0 .4 0～ 0 .5 5 ,居群间的遗传距离略大于居群内的遗传距离 ,为此 ,必须对东乡野生稻现有居群进行严格的保护。     

东乡野生稻核基因组SSLP分析

利用SSLP标记对东乡野生稻进行了多态性分析 ,结果表明 :在 1 4对SSLP标记引物中 ,1 2对引物扩增的产物产生多态 ,总共扩增出了 70条多态性带 ,平均每对引物扩增的多态性带数为 5.83。聚类分析结果表明 :取自同一居群的部分材料遗传差异较小 ,甚至有些材料完全相同 ,但也有些材料遗传差异较大 ,不同程度地分布在各个类群组。这些结果表明“东野”9个居群的天然小群体可能就是一个大的群落。阐述了对“东野”原生地现有居群进行保护的紧迫性。     

东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的耐低磷能力鉴定

挖掘利用野生稻资源有利基因是当前稻作界研究热点之一。研究以常规栽培稻耐低磷品种大粒稻和莲塘早3号,低磷敏感品种新三百粒、沪占七和杂交稻保持系协青早B为对照,采用Yoshida营养液培养法,通过设置10,5,3,0.5,0 mg/L 5个磷浓度水平,5叶1心期时测定苗高、叶龄、黄叶数、茎基宽、根数、倒二叶长和宽、开张角、地上部干重、根干重等性状值,对东乡野生稻东塘下居群苗期低磷耐性进行鉴定。结果表明:东乡野生稻低磷耐性鉴定较适宜的质量浓度为0.5 mg/L,较适宜的简易指标为叶龄相对值、黄叶率;东乡野生稻东塘下居群、大粒稻、莲塘早3号、新三百粒、沪占七、协青早B相对值(0.5 mg/L与完全液比值)中叶龄相对值分别为0.947 8、0.996 6、0.954 9、0.873 7、0.822 5、0.828 2;黄叶率分别为0.35、0.49、0.66、0.67、0.67、0.68。综合看来,东乡野生稻显示出强耐低磷特性。