我国华北地区粳稻品种抽穗期遗传分析

 设置长、短日照和高、低温共4种环境,分析了我国华北地区14份主栽粳稻品种的抽穗期光、温敏感性及基本营养性。结果表明,华北地区多数粳稻品种表现出感光性,但感光性大都偏弱,抽穗期长短与品种的感光性呈显著线性相关。此外,大多数品种对温度也比较敏感。并利用一套抽穗期主基因近等基因系对这些品种抽穗期基因型进行了分析。结果表明,所有华北地区粳稻品种都携带主效感光基因E1,而在Se 1位点,有11个品种为非感光的Se 1e,同时,有13个品种都携带早熟基因Ef 1,另外,有9个品种还携带具有一定感光抑制效应的hd2。这些结果从基因型角度揭示了华北地区粳稻品种具有一定的感光性和较短的基本营养生长期的原因,为华北地区选育适宜抽穗期的粳稻品种提供了依据。     

Genetic analyses of heading date of Japonica rice cultivars from Northeast China

Northeast regions of China (38–55°N latitude) play an important role in Japonica rice planting. Heading dates of 10 Japonica rice cultivars native to the Northeast of China were investigated and their sensitivities to photoperiod and temperature were analyzed. The results showed that these Japonica rice cultivars were insensitive to photoperiod but strongly sensitive to temperature, i.e. a high temperature can markedly shorten the heading date. Genetic analyses were conducted on these 10 cultivars using a set of heading date tester lines. All these Japonica cultivars carried a dominant early heading gene Ef-1, and most of these cultivars carried the photoperiod insensitivity allele e₁, and two types of alleles were presented at the Se-1 locus, including recessive photoperiod insensitivity gene Se-1^e and dominant strong photoperiod-sensitivity (PS) gene Se-1ⁿ. The PS of these cultivars carrying E₁ or Se-1ⁿ can be repressed or weakened by Ef-1 and the recessive allele hd2 they carried. These results provided a reasonable explanation to the adaptability of Japonica rice to the high latitude environment of the Northeast China, and could be useful for breeding new cultivars well adapted to the high latitude regions and expanding the rice cultivation range.     

我国西南地区粳稻品种抽穗期的遗传分析

 设置长日高温、长日低温、短日高温和短日低温4组环境,对我国西南地区26份主栽粳稻品种的感光性、感温性及基本营养生长性进行了分析。西南地区各粳稻品种表现出不同程度的感光性和感温性,基本营养生长性整体表现适中,品种间也存在着一定的差异。回归分析发现,抽穗期长短与品种的感光性呈显著相关,感光性是影响西南地区粳稻品种抽穗期长短的主要因素。以一套抽穗期主基因近等基因系以及2个QTL近等基因系为测验品种分析26份粳稻品种的抽穗期基因型。结果表明,西南地区粳稻品种携带有显性早熟等位基因Ef 1或Ef 1t,多数品种在E1位点都携带主效显性感光等位基因E1或感光性比E1稍差的E1t;在Se 1位点,大部分品种携带非感光等位基因Se 1e; 另外,有22个品种还携带可部分抑制Se 1、E1表达的隐性感光抑制因子hd2。进一步明确了我国西南地区粳稻品种的抽穗期基因型,揭示了该地区粳稻品种具有不同程度感光性、感温性和适中基本营养生长性的遗传基础,为该地区粳稻品种的选育和推广提供了依据。     

太湖流域晚粳品种抽穗期的遗传分析

 设置人工长短日照、高低温环境对太湖流域20份晚粳水稻品种的光、温敏感性及基本营养生长期进行分析,结果表明,这20份晚粳品种都表现出强感光性,而且多数品种基本营养生长期较短,具有较强的感温性,抽穗期长短与品种的感光性呈显著正相关。利用一套抽穗期主基因近等基因系分析这些晚粳品种的抽穗期基因型,结果表明, 太湖流域晚粳品种几乎都同时携带主效显性感光等位基因E1和显性早熟等位基因Ef 1,在E2位点主要为非感光等位基因e2,在E3位点,部分品种携带感光等位基因E3或E3t;在Se 1位点,携带的主要是非感光等位基因Se 1e,还有部分品种为主效显性感光等位基因Se 1n;另外,大部分品种还携带可以部分抑制Se 1、E1表达的隐性感光抑制因子hd2。     

Genetic Mechanism of Dominant Earliness in Kefeng A, a New Rice Cytoplasmic Male Sterile Line

Kefeng A is an early maturing indica cytoplasmic male sterile (CMS) line of rice. Combinations derived from Kefeng A and late maturing indica restorer lines showed dominant earliness to various extents. To understand the genetic basis of dominant earliness, the genotype of photoperiod-sensitive genes in Kefeng A was analyzed using a complete set of heading time near isogenic lines (NILs) EG0 to EG7, ER, LR, T65, T65Eb, T65Ebm, T65m, NIL(Hd1) and NIL(Hd4). Results indicated that Kefeng A contained two dominant photoperiod-sensitive alleles E1 and Se-1u on E1 and Se-1 loci, respectively, and the genotype of photoperiod-sensitivity genes for heading time in Kefeng A was E1E1e2e2E3E3Se-1uSe-1uEf-1Ef-1. Based on the detected heading time genotype, in combination with the heading time of Kefeng A and the early maturing phenomenon in its derived F1 hybrids, it is speculated that Kefeng A might carry a dominant inhibitor gene Su-E1 for the dominant photoperiod- sensitive gene E1, and a recessive inhibitor gene i-Se-1 for another dominant photoperiod-sensitive gene Se-1. The reason why F1 hybrids from Kefeng A exhibited early maturing was hereby analyzed and the breeding value of dominant earliness related genes in Kefeng A was discussed.     

水稻品种桂朝2号抽穗期的基因型分析

应用抽穗期感光基因型明确的秋光（e1e1 e2e2e3e3 Se1eSe1e）、越光 (E1E1E2E2e3e3Se1eSe1e）、日本晴（E1E1e2e2e3e3Se1Se1）和日光（E1E1 E2E2 e3e3Se1Se1）作鉴别品种,分析了中籼水稻品种桂朝2号的抽穗期基因型。结果表明桂朝2号的抽穗期感光基因型为E1E1e2e2E3E3Se1tSe1tiSe1 iSe1, Se1t可能是Se1位点中的一个新的显性感光基因,其效应小于Se1n和Se1u。进一步用抽穗期QTL近等基因系NIL（Hd1）、NIL（Hd2）和NIL（Hd5）进行的实验也验证了桂朝2号存在显性的主效感光基因Se1t及hd2, hd2基因可能与隐性感光抑制基因iSe1等位,其功能是抑制显性主效感光基因Se1t的表达。     

水稻新不育系科丰A显性早熟性的遗传机制分析

  籼型细胞质雄性不育系科丰A表现出早熟性,该不育系与晚籼恢复系所配组的F1都呈现不同程度的显性早熟现象。为了解该不育系显性早熟性的遗传机制,利用一整套抽穗期感光基因近等基因系EG0～EG7、ER、LR、T65、T65Eb、T65Ebm、T65m、NIL(Hd1） 和NIL(Hd4) 等对科丰A抽穗期感光基因的基因型进行了初步分析。结果表明,科丰A的抽穗期基因型为E1E1e2e2E3E3Se 1uSe 1uEf 1Ef 1,并带有感光基因E1的显性抑制基因（暂定名为Su E1）和感光基因Se 1u的隐性抑制基因（i Se 1）。分析了由该不育系配组的杂种F1表现早熟现象的原因,并探讨了科丰A所带早熟相关基因的育种利用价值。     

Research on genetics of rice heading date

Heading date is one of the most important traits for rice adaptation to cultivation area and crop seasons, and it is mainly determined by photoperiod, basic vegetative growth, and temperature of cultivars. The diversity of combinations of photo-sensitive varieties and the basic vegetative, makes the heading date varied. On one hand, this supplies abundant resources for different ecotypes breeding; on the other hand, it complicates the inheritance of heading date. In recent years, transgression of late maturity has often been encountered, especially between indica and japonica subspecies, this had inhabited the use of hybrid vigor. Therefore, understanding the inheritance basis of heading date is very important for breeding practices.     

我国部分早籼品种及杂交早籼骨干亲本抽穗期遗传分析

设置长、短日照和高、低温4种环境,分析了我国长江中下游和华南地区早籼水稻品种和杂交早籼骨干亲本共19份材料的抽穗期光温敏感性及基本营养生长性。结果表明,这19份早籼材料(包括杂交稻亲本)都表现出弱感光性,其中16份材料对温度比较敏感。这些早籼材料的基本营养生长性整体较弱,但是个体间表现出一定的差异。抽穗期长短与每个材料的基本营养生长性呈显著线性相关。利用一套抽穗期主基因近等基因系对这些早籼材料抽穗期基因型进行了分析。结果表明,所有早籼材料均带有隐性非感光位点hd2,大多数早籼材料都带有显性早熟基因Ef-1,而在Se-1和E1两个主效感光基因位点,所有早籼材料不带或只带有一个感光等位基因。这些结果从基因型角度揭示了早籼材料具有弱感光性和较强感温性,是其适合在我国华南双季稻作区和华中单双季稻作区作早稻种植的原因,为早籼水稻品种的选育及推广提供了重要依据。     

水稻光温敏核不育系的光温特性及其熟期性模型研究

对8个熟期性不同的水稻光温敏核不育系在三亚、贵阳、武汉、南京4地各4 a的分期播种熟期性资料及同期的温度和日长资料进行了分析.结果表明,不同熟期类型不育系的感光性和感温性强弱均为晚籼(粳)＞中籼＞早籼;大部分不育系在中温条件(24～28℃)下的感光性强于在低、高温条件下的感光性;各不育系短日下的感温级低于或等于长日下的感温级;短日高温生育期的表现与常规水稻一致,即中籼＞早籼＞晚籼(粳).选配了各不育系的熟期性模型,早籼和中籼不育系可以用温度线性或非线性模型表达,但晚籼(粳)不育系以用光温综合模型表达为宜.     

不同断水及收获期对南方优质晚粳稻产量和品质的影响

为探究南方稻区优质晚粳稻适宜的断水及收获时期,2014~2015年以常规粳稻镇稻11号及籼粳杂交稻甬优2640为材料,探讨了不同断水时间(抽穗后28、35、42、49 d)、不同收获时期(抽穗后35、40、45、50、55 d)对晚粳稻籽粒充实度、产量及品质的影响。结果表明:在本试验条件下,每延迟1 d断水,镇稻11号及甬优2640产量分别增加21~23 kg/hm^2及31~35 kg/hm^2;每延迟1 d收获,两个品种产量分别增加63~66 kg/hm^2及102~104kg/hm^2。断水(或收获)时期延迟,晚粳稻出糙率、精米率及整精米率增加,垩白粒率及垩白度降低,胶稠度及直链淀粉含量增加。抽穗后42~49 d断水或抽穗后50~55 d收获,晚粳稻产量及千粒重差异均不显著,稻米品质也差异不显著。可见,在江西中部稻区,晚粳稻抽穗后42~49 d断水及抽穗后50~55 d收获较适宜。     

常规粳稻在安徽沿江稻区的特征特性研究

以常规粳稻为试验材料,于2010-2015年在安徽沿江稻区的桐城市范岗镇杨安村试验基地,以杂交籼稻、杂交粳稻、常规籼稻为对照,对常规粳稻的特征特性进行了研究。结果表明,常规粳稻具有茎秆矮壮、叶片挺直且短、穗形上翘或直立、穗短且着粒密的植株形态特征和足蘖中穗的经济性状特征;与籼稻相比,常规粳稻表现为感光性强、分蘖率弱,但成穗率高、花时迟,幼穗分化Ⅵ期前后和抽穗扬花期对高温敏感,中后期耐肥等特性。不同播期对常规粳稻经济性状的影响主要表现在单位面积有效穗数和每穗总粒数上,对结实率和千粒重影响较小,常规粳稻随着播期的推迟表现为生物学产量逐渐下降而收获指数逐渐提高。试验结果表明,5月下旬播种、8月底至9月初抽穗的常规粳稻品种为安徽沿江稻区的优势品种,并提出了优势品种的高产栽培技术。     

光敏感核不育水稻农垦58S雄性不育性的遗传学研究(英文)

以套袋自交结实率为主要指标,观察分析了农垦58S与不同生态型的9个粳稻品种杂交的F_1 、F_2、BF_1代的育性,同时记载抽穗期。结果表明,农垦58S光敏雄性不育性由两对隐性主基因控制;这两对基因在不同类型的粳稻品种中其互作方式表现差异,即在早、中稻品种中表现积加作用(1:6:9),在晚稻品种中为独立分离(1:3:3:9),在农垦58品种本身的背景中表现隐性上位作用(4:3:9); 这种相互作用方式差异与分离世代植株的抽穗期有一定关系。农垦58S光敏不育性在不同的遗传背景中都能表达,但受到光、温两组微效基因修饰。本文提出“重复基因位点平行突变假说”,可以较完满地解释农垦58S的遗传机制;同时就光敏感雄性不育系的遗传分类和选育温光弱感型光敏雄性不育两用系,提出了讨论。     

中国栽培稻选育品种等位酶多样性及其与形态学性状的

选取源自我国26个省（自治区、直辖市）不同选育时期、不同类型的744份栽培稻选育品种为试验材料,应用5种等位酶12个等位基因位点分析我国栽培稻选育品种的遗传多样性,并研究等位酶和形态学性状在多样性研究中的相关性。结果显示：等位酶多态位点百分率（P）、平均等位基因观察数（A）、平均等位基因有效数（Ae）、Shannon多样性指数（I）和Nei基因多样性指数（He）分别为100%、3.167、1.515、0.452和0.272;籼粳两类型等位基因频率分布有所不同,籼型多样性指数（I和He）明显高于粳型,分别为粳型的1.702和1.730倍;华中稻区遗传多样性指数最高（He=0.283）,东北稻区则最低（He=0.062）;除西南稻区外,其余稻区等位酶和形态学两类性状所获得的品种间距离矩阵呈显著或极显著相关,相关系数为0.163~0.390。     

水稻抽穗期基因的精细定位、克隆和生物学功能分析

介绍了水稻抽穗期QTL研究的进展,在相同亲本日本晴/Kasalath衍生的不同类型的多个群体中,共检测到15个QTL;应用高世代回交后代,精细定位了其中8个QTL;将在初步定位时同一区间检测到的1个控制种子休眠期QTL(Sdr1)和1个抽穗期QTL (Hd8),分解为两个紧密连锁的基因;将经过精细定位表明可能具有双重功能的单个孟德尔因子Hd3,分解为两个功能不同的紧密连锁的基因Hd3a和Hd3b;根据QTL近等基因系的光周期反应以及这些座位间上位性互作的研究,明确了其中6个QTL的生物学功能;应用图位法克隆了其中3个QTL,研究了它们的表达和调控,并与拟南芥的同源基因进行比较。为水稻其他数量性状以及其他作物数量性状的遗传学研究,提供了一个范例。     

江淮流域杂草稻叶绿体DNA的籼粳分化

 为了探明江淮流域杂草稻的细胞质来源,根据水稻叶绿体DNA ORF100（Open Reading Frame 100）序列在籼粳间存在69 bp差异的特征,设计了InDel标记cpDNA69。利用该标记对2个分别以籼稻和粳稻为母本的F2群体、22份栽培稻（Oryza sativa L.）、3份普通野生稻（O. rufipogon Griff.）进行了分析验证。PCR结果可以获得缺失和非缺失两种带型,缺失带型与以籼稻为母本的F2群体、10份籼稻材料完全对应;非缺失带型与以粳稻为母本的F2群体、11份粳稻材料完全对应,3份广西普通野生稻为非缺失带型,属粳型,1份以粳稻为母本的籼粳杂交材料为粳型。因此,cpDNA69可以用作叶绿体籼粳鉴定标记。利用该标记对22份杂草稻的叶绿体DNA鉴定的结果表明,7份早年发现的杂草稻,即江苏省连云港穭稻和安徽省怀远、来安、全椒、肥东的塘稻的叶绿体DNA为非缺失带型,属粳型,而近年来在江苏省扬中、高邮、灌云、洪泽、盐都、兴化、如皋等地直播稻田发现的15份红米杂草稻的叶绿体DNA为缺失带型,属籼型。这为进一步研究江淮流域杂草稻的来源提供了依据。     

中国栽培稻等位酶的遗传结构及地理分布

对我国6330份栽培稻品种进行了5种等位酶12个位点的遗传结构分析,共检测到53个等位基因,平均等位基因数为4.41,多样性指数值为0.269,表明中国栽培稻具有丰富的等位酶遗传多样性。地方农家品种和现代育成品种遗传多样性指数差异不大,但现代育成品种等位基因较少,共有13个稀有等位基因仅存在于地方农家品种中。比较我国六大生态稻区的等位酶分布,发现西南稻区的等位酶基因最为丰富,为我国稻种资源的多样性中心,但华北和华中稻区在某些等位酶基因上的多样性以及某些稀有等位基因的存在暗示着淮河流域和长江流域可能与栽培稻的起源有关。利用等位基因聚类分析基本可以把地方农家品种分成两大类,分别是籼稻和粳稻,籼稻的遗传多样性大于粳稻。籼粳稻在等位酶位点上的差异不仅表现为单个等位基因形式和频率的不同,还表现为多位点非随机组合的遗传差异。     

光敏感核不育水稻农垦58S雄性不育性的遗传学研究

以套袋自交结实率为主要指标,观察分析了农垦58S与不同生态型的9个粳稻品种杂交的F₁,F₂、BF₁代的育性, 同时记载抽穗期, 结果表明, 农垦58S光敏雄性不育性由两对隐性主基因控制;这两对基因在不同类型的粳稻品种中其互作方式表现差异,即在早、中稻品种中表现积加作用(1：6：9), 在晚稻品种中为独立分离(1：3：3：9),在农垦58品种本身的背景中表现隐性上位作用(4：3：9);这种相互作用方式差异与分离世代植株的抽穗期有一定关系。农垦58S光敏不育性在不同的遗传背景中都能表达,但受到光、温两组微效基因修饰。提出的重复基因位点平行突变假说 可以较完满地解释农垦58S的遗传机制; 同时就光敏感雄性不育系的遗传分类和选育温光弱感型光敏雄性不育两用系, 提出了讨论．     

水稻抽穗期途径基因的磷酸化、泛素化研究进展

水稻是一种广泛种植的兼性短日照植物.水稻抽穗期是直接影响产量和品种地域适应性的重要农艺性状.因此,研究该性状的影响因素并使植株在适宜的时间抽穗具有重要意义.水稻抽穗期作为一个复杂的数量性状,受内在基因网络和外界光温等条件的共同调控.目前,已经鉴定和克隆出多个控制抽穗期的关键基因,发现磷酸化和泛素化修饰在抽穗期分子机制中...     

Delay of heading date as an index of water stress in rainfed rice in mini-watersheds in Northeast Thailand

Drought is recognized as a primary constraint for rainfed rice production. In this study, the spatial distribution of heading date of rainfed rice and its relation to field water conditions were investigated for 2 years in mini-watersheds called Nong in Northeast Thailand, in order to clarify the toposequential variation in the degree of water stress of rice. Although the difference in the relative field elevation in the mini-watersheds was only a few meters, the water availability in terms of standing water and soil moisture markedly decreased with ascending elevation. Rice cultivars, KDML 105 and RD 6, the two dominant genotypes in Northeast Thailand, reached the heading stage at nearly the same day in the absence of water stress, independent of transplanting or seeding date under customary management. As the water availability decreased with ascending field elevation, the heading date of rice was markedly delayed. The delay seemed to be related to the cumulative water stress before heading of rice. The rice harvest index and yield at farmers’ fields decreased linearly with the delay of heading. The observed toposequential distribution of heading date indicated that quite severe water stress was imposed in the uppermost fields of the mini-watersheds, while practically no water stress occurred in the lower fields, at least in the lower half of the mini-watersheds. These results suggest that the delay of heading is a good index for rice water stress in rice in Northeast Thailand and can be applicable to field classification with respect to drought risk.