中日粳三系交叉配组杂交种的鉴定与评价

中、日双方通过交换粳稻不育系,分别与各自的恢复系配组,杂种F1在中国扬州和日本磐田鉴定,结果表明,引进日本优质不育系与中国恢复系配组,由于亲本地理距离和亲缘关系较远,有利于提高杂交粳稻的优势,且由于日本不育系米质优良,也有助于杂种品质的提高;利用广亲和粳稻不育系与籼稻恢复系配组是实现三系法亚种间杂种优势利用的可行途径之一。     

中国江苏和日本粳稻不育系主要性状的配合力分析

以6个BT型日本粳稻不育系和6个BT型江苏粳稻不育系为母本,与7个中国粳稻恢复系杂交,比较分析两类不育系12个性状的配合力.结果表明: 与江苏不育系相比,日本不育系单株产量、垩白粒率的一般配合力较好,所配制的杂种多表现为早熟、穗多、结实率高、产量高、品质优等特点,但穗型一般较小、千粒重较低.亲缘关系较远可能是日本不育系与中国恢复系配组杂种优势较强的原因之一.据此,利用日本优质粳稻不育系陵风A与中国恢复系SIR218杂交,育成杂交中粳组合陵风优18.     

秋稻品种Aus373广亲和基因的RFLP分析

利用Ａｕｓ３７３／ＩＲ３６／／Ｂａｌｉｌａ和Ａｕｓ３７３／ＩＲ３６／／秋光２个三交Ｆ１群体对秋稻品种Ａｕｓ３７３的广亲和性进行了遗传分析，发现这两个群体内不同个体的小穗育性有着明显的分离，呈单峰连续分布。小穗育性的高低与稃尖色之间存在连锁关系。用Ａｕｓ３７３／ＩＲ３６／／Ｂａｌｉｌａ群体构建第６染色体的ＲＦＬＰ框架图，并对亲和性基因进行了定位。在第６染色体上发现有２个来自Ａｕｓ３７３区段对小穗育性有直接贡献，其联合效应可以解释总变异的３８．４％。其中位于Ｇ２００和Ｃ基因之间的可能就是Ｓｎ５，位于Ｇ１２２和Ｇ３２９之间的可能是另一个亲和性基因。     

水稻脆性突变体叶的解剖结构和化学特性

植物机械强度是一个十分重要的农艺性状, 为了解作物控制机械强度的机制, 本文对一个水稻脆性突变体[bc7(t)]叶进行了细胞学观察及叶细胞化学组成分析。光镜和电镜观察都发现突变体厚壁细胞的细胞壁变薄; 对细胞壁成分的化学分析显示突变体纤维素含量明显低于对照, 硅含量明显升高, 而木质素变化不明显; 木质素的组化反应也显示了木质素在突变体和对照之间差异不大; X-射线微区分析表明, 硅元素在突变体叶表面明显提高。上述结果表明, 突变体叶纤维素含量的降低影响了厚壁细胞次生壁的形成, 导致细胞壁变薄, 机械强度降低, 硅含量的升高有助于突变体增强机械强度。     

利用DH群体分析水稻产量与蒸煮品质的遗传相关性

以粳稻农垦57和武运粳8号杂交衍生的DH群体为材,分析了各株系产量和蒸煮品质之间的关系。结果表明,在DH群体中有效穗数、每穗粒数、着粒密度、单株产量与PKV、 HPV、BDV、CPV、SBV、CSV显著或极显著相关,而其他产量性状与品质指标间没有显著的相关关系。利用在亲本间表现多态性的60个SSR标记分析了DH群体各株系的基因型,单标记分析和复合区间作图结果显示,第7染色体上RM234~RM505区间内存在同时控制单株产量、PKV、HPV和CPV的QTL,在第6染色体的RM454~RM162同时存在控制着粒密度、BDV、SBV的QTL。没有发现共同控制单株产量和最能反映蒸煮品质的BDV和SBV的相关QTL。总之,水稻产量和蒸煮品质性状确实存在一定程度的相关性,但通过优化产量构成因子的结构,选择合适的品质性状相关基因可以实现优质与高产的重组,从而培育优质、高产水稻新品种。     

广亲和品种矮嘎的广亲和性初步分析

以籼型南京11、IR36、中灿3037和粳型Balilla、秋光为测验种，研究云南稻品种矮嘎的广亲和特性。结果表明：在矮嘎与籼粳测验种的三交F1群体中，小穗育性发生明显的分离；在3个三交群体中稃尖有色株的平均小穗育性均极显著地高于稃尖无色株，说明控制矮嘎的广亲和性基因与色素原因C存在连锁关系，推测矮嘎中也带有广亲和基因S5^n。不同来源的广亲和品种均携带有的S5^n基因，与水稻品质起源、进化、选育等因素有关。     

利用CRISPR/Cas9系统定向改良水稻粒长和穗粒数性状

【目的】基因组定点编辑技术已成为分子育种的重要手段。本研究拟对GS3和Gn1a功能缺失突变对目标性状的改良效应进行分析,以期为培育高产水稻提供理论基础。【方法】利用CRISPR/Cas9系统,以控制粒型基因GS3和控制每穗粒数基因Gn1a为编辑对象,构建了共敲除载体p C1300-2×35S::Cas9-g~(GS3)-g~(Gn1a)a,用农杆菌介导法转化4个优质水稻品种,分析了基因突变的特征和相应农艺性状。【结果】构建的敲除载体成功地实现了对GS3和Gn1a基因的定点编辑。在4个转化受体的T_0代均分别获得了gs3和gs3gn1a的移码突变体。对T_1 代中无选择标记突变体的农艺性状分析表明,突变体gs3和gs3gn1a与野生型相比粒长变长,千粒重增加;突变体gs3gn1a与突变体gs3相比,每穗粒数显著增加。【结论】利用CRISPR/Cas9系统进行水稻基因编辑可以快速改良品种的目标性状,在水稻品种的定向改良方面具有巨大的潜力。     

水稻糯性突变对淀粉理化特性的影响

比较了籼、粳两个糯性突变品种与原亲本品种淀粉的理化特性。糯性突变后除了直链淀粉含量显著降低外,淀粉的糊化温度变高、胶稠度增大、RVA谱(rapid viscosity analyzer)参数下降。RVA谱参数降低的幅度从高到低依次是消减值>回复值>冷胶粘度>热浆粘度>最高粘度>崩解值,表明控制直链淀粉含量的Wx位点对淀粉糊化特性和粘滞性是有影响的,存在多效性。同时,两个糯稻品种之间的RVA谱差异较大,其中崩解值和最高粘度差值均大于糯性突变对它们的影响,说明除直链淀粉外,支链淀粉也影响淀粉的理化特性。对Wx位点鉴定的结果显示扬辐糯4号wx基因第一内含子剪切位点＋1位的碱基由原品种的G突变成了T,扬糯2号与其原品种相同(均为T);两个糯稻突变品种wx基因前导区的(CT)n微卫星重复序列与原品种相比都发生了变化。     

稻属种间天然异交种的分子细胞学鉴定

利用基因组荧光原位杂交（GISH）技术快速鉴定了栽培稻与野生稻的天然异交种的基因组组成,分析了该杂种在减数分裂中期Ⅰ的染色体配对情况。根据根尖细胞的染色体数目,发现该杂种是具有36条染色体的三倍体;通过减数分裂中期Ⅰ染色体的配对研究,发现该杂种染色体很少发生配对,绝大部分染色体以单价体形式存在;结合GISH技术的分析,证实该杂种是由A、B和C 3个染色体组组成。因此该杂种是栽培稻和小粒野生稻的天然杂交种。