水稻产量性状竞争优势QTL定位

【目的】检测与水稻产量性状竞争优势相关的数量性状座位（QTL）,探讨水稻竞争优势的遗传基础。【方法】以特青为母本、以基于IR24遗传背景的6个IRBB近等基因系为父本,配组衍生了由204个水稻恢复系株系组成的重组自交系（RIL）群体,并用各个RIL与不育系中9A杂交获得测交F₁群体。两年同地种植两套群体,相邻两列并列种植相应的RIL和F₁,设2次重复。成熟时每份材料每个重复混收中间4株,考查单株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量,计算得出2次重复的平均值。在各个性状上,以同一年的数据为基础,将F₁表现型减除对应RIL表现型,获得1套衍生数据。以（F₁-RIL）数据为基础,应用QTLNetwork 2.0检测QTL;经1 000次Permutation计算,选用全基因组显著性水平P＜0.05为阈值。【结果】6个产量性状在RIL和F₁群体之间均呈极显著正相关,相关系数以千粒重最高,为0.903;以单株穗数和单株产量最低,分别为0.333和0.357;结实率、每穗实粒数和每穗总粒数居中,分别为0.406、0.448和0.680。结果还表明,随着RIL表型值的增加,F₁杂种优势强度逐步降低、杂种劣势强度逐步升高。未检测到控制单株穗数的QTL,但在其他5个性状上共检测到16个QTL,分布于水稻第2、3、5、6、8和10染色体,其中,3个控制每穗实粒数,4个控制每穗总粒数,3个控制结实率,4个控制千粒重,2个控制单株产量,单个QTL的贡献率为1.7 %-22.1 %。控制每穗实粒数的所有3个QTL全部表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,而在每穗总粒数、结实率和千粒重上,分别有3、2和2个QTL表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,有1、1和2个QTL表现为中9A/特青的竞争优势优于中9A/IR24。在控制单株产量的2个QTL中,qGY2与控制每穗实粒数和每穗总粒数的qNGP2和qNSP2位于同一区间,qGY10与控制每穗实粒数和结实率的qNGP10和qSF10位于同一区间,它们均表现为中9A/IR24的竞争优势高于中9A/特青。【结论】亲本性状表现和杂种优势均对F₁的产量表现具有重要作用,与竞争优势有关的QTL对杂交稻产量性状遗传控制具有重要作用。     

籼稻品种遗传变异性初探

 选用水稻RFLP图谱上的50个DNA探针，分析了25个水稻早、中籼品种的RFLP，其中26个能在研究材料间检测到多态性，共检测到73条多态性带。根据各品种之间的等长片段比值，分析了各品种的相似性程度。结果表明，现代早、中籼矮秆品种及其主要原始亲本的遗传背景比较单一，但广东省育成的品种的遗传背景尚较丰富，各地的稻瘟病抗源材料和抗性品种的遗传变异性则相当丰富。本文还讨论了品种抗性与遗传背景的可能联系以及籼稻品种遗传单一性的原因。     

稻米透明度QTLs主效应、上位性效应和G×E互作效应检测

利用珍汕97B/密阳46构建的RIL群体(ZM-RIL)及其相应分子遗传图谱,以海南和杭州两地试验的精米透光率(%)作为稻米透明度考察指标,应用检测QTL主效应、加×加上位性效应和G×E互作效应的遗传分析方法,对该性状两个环境下数据进行联合分析.共检测到5个控制该性状的主效应QTL,分别位于第2、6(2个)、8、10染色体上,总的遗传贡献率19.15%.其中,qTR2-2增加透明度的有效基因来源于母本;其余4个(qTR6-1、qTR6-2、qTR8-2、qTR10)则来自于父本.qTR6-1还与环境存在显著的GE互作效应.此外,还检测到2对控制稻米透明度的加性上位性互作基因,但它们均未与环境存在显著互作.     

利用分子标记辅助育种技术育成优质高产抗病杂交稻国稻1号

国稻1号是中国水稻研究所利用分子标记辅助选择育种技术育成带有抗白叶枯病基因Xa21的恢复系中恢8006,再与印水型胞质不育系中9A组配的中晚兼用杂交稻新组合.该组合参加国家南方稻区区试、江西省区试和各地试种示范,表现高产稳产、米质优(国标3级)、抗性强(抗稻瘟病,中抗白叶枯病)、适应性广、易于制种等特点.于2004年3月通过江西省品种审定,2004年10月通过国家审定.     

水稻苗期盐胁迫下叶绿素荧光参数的QTL分析

 应用247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系群体及其相应的含250个分子标记的高密度分子遗传图谱,通过复合区间作图法,对苗期水培和盐胁迫条件下水稻叶片叶绿素荧光参数进行了数量性状座位（QTL）分析。检测到控制水稻叶片叶绿素荧光参数（Fo、Fm和ΦPSⅡ）的7个主效应QTL,分布在水稻的第1、4、5和11染色体上,贡献率为598%～10.74%。其中,控制水培条件下Fm的QTL与控制盐胁迫下Fo的QTL均位于第5染色体的CDO82-RG413标记区间,说明此区间的QTL具有多效性,可同时影响Fm、Fo两个叶绿素荧光参数。     

应用剩余杂合体衍生的近等基因系分解水稻产量性状QTL

以杂合区间为RM587-RM402的水稻剩余杂合体（RHL）衍生群体为材料,应用SSR标记检测,筛选到杂合区间分别为RM587-RM225、RM204-RM6119和RM6119-RM402的3个单株,进一步检测其F2群体,分别获得母本纯合型材料10株、父本纯合型材料10株和杂合型材料20株。种植这3套近等基因系材料,考查单株产量及其构成因子每株穗数、每穗实粒数和千粒重。经应用目标区间内等位基因效应分析和交迭重组染色体片段代换系分析,分解出3个控制每穗实粒数的QTL和2个控制单株产量的QTL,这些QTL分别位于物理距离为0.66 ~ 2.49 Mb的区间中,全部表现为加性作用为主,增效等位基因除qNFGP6 1来自父本密阳46外,其余均来自母本珍汕97B。提出了构建新型遗传材料,提高水稻QTL精细定位效率的策略。     

与水稻耐逆性相关的叶片丙二醛含量的QTL分析

丙二醛（MDA)是膜脂过氧化的终产物,其含量可用来反映植物对逆境条件的反应强弱。利用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系（RIL）群体及其分子标记连锁图谱,检测了控制水稻丙二醛（MDA）含量的数量性状基因座位（QTL）。所测性状在RIL群体中出现超亲分离。在第1染色体的RG532-RG811和RG381-RG236标记区间,共检测到2个控制水稻叶片MDA含量的QTL,加性效应分别来自母本珍汕97B和父本密阳46,贡献率分别为4.33%和462%。     

水稻幼苗耐Al3+胁迫的QTL定位分析

用珍汕97B/密阳46构建RIL群体及其遗传图谱,对其种子采用纸培法育苗和培养,并设2个Al³⁺浓度（20 mg/L和30 mg/L）胁迫处理,以处理20 d后的幼苗相对根长（%）和相对苗高（%）为耐Al3+胁迫指标,用于QTL定位分析。结果表明,以相对根长为指标,检测到2个耐Al³⁺胁迫的主效应QTL,即qRAC(r)2和qRAC(r)11,其中qRAC(r)2在2个胁迫处理下均被检测到,有效基因来自于珍汕97B,贡献率较大（12.92%和16.15%）,表现出较强的耐Al³⁺胁迫功能。以相对苗高为指标,还检测到qRAC(s)11-2（20 mg/L Al³⁺）和qRAC(s)11-1（30 mg/L Al³⁺）2个主效应QTL,它们均位于第11染色体。耐Al³⁺胁迫的QTL上位性分析还表明,总的QTL上位性互作效应比主效应QTL的作用更大,且显示出相当的复杂性,在不同胁迫浓度下,基因间可以通过不同的互作方式,表现出对高Al³⁺胁迫的耐性。以相对根长为指标,检测到8对上位性互作,涉及1、2、3、5、6、10等6条染色体的15个QTL位点;以相对苗高为指标,共检测到6对上位性互作,涉及第1、2、3、5、6、7、8、9、12等9条染色体;且几乎所有互作均发生在背景因子的QTL位点间。     

我国水稻推广品种的遗传变异性和种质资源的开发利用

遗传变异性是品种改良的基础。分子标记检测的结果表明：我国水稻品种的遗传变异性较低,其主要原因是育种计划中所用亲本的亲缘较近;骨干亲本的遗传变异性不高,育成品种的产量徘徊。应该利用分子图谱,在基因型的基础上评价种质资源,在多样化的种质中发掘有利基因,应用发现有利基因与标记辅助选择同步进行的育种策略,促进水稻的持续高产。     

东乡野生稻原位圃遗传多样性的微卫星标记分析

遗传多样性的分析是收集与利用种质资源的重要前提。利用微卫星标记对113份东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)(简称"东野")进行多样性分析,24对SSR引物共得到114个等位基因,平均每对引物得到4.75个,表明东野具有丰富的遗传多样性。聚类分析表明,东野群体内来自同一居群的部分材料遗传距离较近,3个居群中有2个居群最小遗传距离为0,1个居群最小遗传距离为0.018,但也有些材料间的遗传距离很大,最大达0.851。东野3个居群居群内的平均遗传距离为0.171~0.435,居群间的平均遗传距离为0.432~0.652,表明东野群体内的遗传变异以居群间为主,因此必须对东野原生地的现有居群实行有力的保护。