盐、碱条件下水稻剑叶形态相关性状QTL分析

以东农425和耐盐碱的长白10号杂交获得重组自交系(RIL)为作图群体,对亲本重测序,利用差异设计120对Indel引物,在实验室原有102个SSR标记基础上增加113个多态性较好Indel标记,构建遗传连锁图谱,鉴定水稻耐盐、碱性。以浓度6 ds·m-1的Na Cl水溶液,p H 9.0 Na2 CO3水溶液作全生育期处理,正常水灌溉为对照。2016~2017年盐、碱胁迫和自然条件下测定水稻抽穗期对剑叶形态相关性状,并对各性状作QTL定位。结果表明,在两年试验中亲本和RIL群体受碱胁迫影响大于盐胁迫,亲本每个性状在盐、碱两种条件下均表现显著相关性,在盐、碱胁迫条件下共检测到26个与剑叶形态性状相关QTL。q SLl9和q ALl8在两年试验中均被检出,是两个主效QTL。研究结果可为水稻抽穗期耐盐、碱性QTL精细定位和分子辅助育种提供理论依据。     

水稻不同基因型耐盐相关性状主成分分析及综合评价

以强耐盐性粳稻品种长白10号(CB10)和盐敏感粳稻品种东农425(DN425)杂交得到RIL群体生育期一致的60份株系为试验材料,盐处理和正常(对照)条件下测定其开花期和完熟期蒸腾速率、气孔导度、冠层温度、叶长、叶宽、叶面积、叶片卷曲度、穗长、单株有效穗数、千粒重、单株穗重、茎部及叶部Na+、K+浓度共15个单项指标。以各单项指标耐盐系数作为评价水稻耐盐性依据,利用相关分析、主成分分析及聚类分析方法综合评价其耐盐相关性。结果表明,叶面卷曲度与叶长、单株有效穗数与单株穗重呈极显著正相关,分别为r=0.816和r=0.902;聚类分析表明,盐胁迫下15个单项指标可转化为7个相互独立的综合指标,累积贡献率达74.086%;通过聚类分析将60个基因型划分为3类。文章有效整合多项耐盐相关性状信息,准确反映水稻不同基因型盐害敏感程度,可为耐盐水稻资源筛选及鉴定提供理论依据。     

利用CRISPR/Cas9技术敲除GS3和GS9基因改良水稻粒型性状

为促进长粒型粳稻品种的选育，以粳稻品种东富139、龙粳31和东农427为试验材料，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了pYLCRISPR/Cas9-GS3-RNA和pYLCRISPR/Cas9-GS3-GS9-RNA 2个敲除载体，通过农杆菌转化法侵染受体材料的愈伤组织，对GS3和GS9基因进行定点编辑。最终，3个品种在T₂都获得了GS3单基因突变、GS9单基因突变和GS3、GS9双基因突变，且无T-DNA元件的纯合植株。在成熟期对T₂突变体及其野生型的农艺性状进行考察分析，结果表明，与野生型相比，3个品种的gs3突变植株的粒长、千粒质量均显著增加，粒宽、结实率和穗粒数无显著变化；gs9突变体粒长显著增加，粒宽显著减少，千粒质量、结实率和穗粒数无显著变化；gs3gs9突变体粒长增加，且增幅大于gs3和gs9,同时粒宽显著减少，千粒质量显著增加，而结实率和穗粒数无显著变化。综上，利用CRISPR/Cas9技术对东富139、龙粳31和东农427等3个粳稻品种的粒型进行改良，加快了长粒型粳稻新品种的选育进程。     

水稻维生素B_6与SSR标记的关联分析

旨在挖掘与维生素B_6(VB_6)相关的SSR标记位点,为水稻高VB_6的分子育种奠定基础。以来源于不同国家和地区的314份水稻品种为材料,对糙米的VB_6进行连续2a的测定,品种VB_6变幅为39.70～138.48μg/g。通过TASSEL3.0软件的GLM和MLM模型对VB_6表型数据与154个SSR标记位点进行关联分析,共检测出13个与VB_6相关联的位点,其中,RM254、RM309和RM540在2a的2种模型中均被检测出,是水稻VB_6的重要SSR位点。同时进一步挖掘出8个优异等位变异及相应的载体材料,发现‘辽星6’‘越实’‘花脸’等有较高VB_6,且至少含有2个以上优异等位变异。