利用香味基因(fgr)的功能分子标记1F/1R高效选育籼稻香型不育系

为了尝试利用分子育种技术高效选育实用性籼稻优质香型不育系,本实验对参试的13份水稻籼型(Oryzasativa ssp.indica)保持系进行了稻米香味性状测定,并采用香味基因(fgr)的功能分子标记1F/1R进行PCR分子检测,发现宜香B有浓烈香味,PCR扩增出Ⅰ型带(fgr/fgr),其余材料均为Ⅱ型带(Fgr/Fgr)。利用该分子标记,对Ⅱ-32B/宜香B配组的F1～3进行了1F/1R标记多态性鉴定,结果表明,分子标记具有共显性特性,表现为单基因控制模式。经过F2代分子标记辅助选择,F3代入选株系的香味特异性标记1F/1R纯合率高达96.0%。在F3选留的Ⅰ型纯合系基础上,结合株型、粒型、透明度、垩白度、糊化温度、直链淀粉等指标的田间和室内选择,选株与Ⅱ-32A成对交,并以后每世代保持约50～60对成对交规模,连续5代选株成对交,最终获得了一批性状稳定的优质香型不育系(保持系),暂定名为浙农香A(B)系列。实验还选取4份代表性不育系(保持系)作了较为全面的特性鉴定,结果表明,该4份不育系(保持系)的1F/1R均为Ⅰ型标记,香味明显,且株型良好、粒型细长、高透明度、低垩白、中等糊化温度、中等AC含量,是...     

全基因组关联分析在水稻遗传育种中的应用

关联分析是解析作物表型多样性遗传基础的有效工具,也是挖掘有利等位基因的重要手段,在作物遗传育种中发挥着越来越重要的作用。随着挖掘覆盖全基因组的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNP)标记技术的不断改进,基于连锁不平衡(Linkage disequilibrium,LD)的全基因组关联分析为研究作物的农艺、品质、产量和抗性等复杂性状提供了新途径。本文在系统介绍全基因组关联分析方法的基础上,详尽总结了其在水稻遗传育种中的研究进展,并探讨了其存在的潜在问题及解决途径。     

单核苷酸多态性在水稻遗传育种中的应用

单核苷酸多态性(SNP)是最新发展起来的继限制性片段多态性(RFLP)、微卫星标记(SSR)后的新一代分子标记,具有分布不均匀、丰度高、检测易实现自动化的特点。SNPs日益成为功能基因组学和分子标记辅助选择等领域研究的主要手段。本文主要介绍SNPs在水稻基因组中的分布、特点、检测及其在遗传育种中的应用。     

植物性状-标记关联分析研究进展

要对植物改良和复杂性状进行解析,首先需要对种质多样性及其性状遗传基础进行了解.随着基因组学的发展和生物统计软件的完善,特别是分子标记技术在植物遗传育种领域的广泛应用,以连锁不平衡(LD)为基础的关联分析方法的出现为植物数量性状遗传的研究提供了新途径,也为植物的分子设计育种提供了新的思路.本文在介绍关联分析方法的基础上,综述了关联分析在植物方面的研究进展,并讨论了关联分析在植物中应用的前景.     

两份转Fer基因富铁水稻特异种质应用价值的初步评价

在获得了105份转豌豆铁蛋白基因（Fer）水稻转化体的基础上,通过连续7代自交纯化,并结合GUS标记辅助选择,得到了82份独立转基因纯系。经稻米矿质元素检测,发掘到2份富铁转基因种质（Fer34和Fer65）,其精米全铁含量为野生型亲本秀水11的4.82倍和3.46倍。进一步鉴定表明,所筛选到的2份富铁转基因种质的外源基因（Fer）遗传简单,增加精米粉铁含量明显,对植株重要农艺性状、其他矿质营养、精米外观和食用品质等均无明显的负作用,是较为难得的富铁转基因优良新种质。此外,还就该2份富铁种质的实用价值及其应用前景进行了讨论。     

不同环境条件下稻谷粒形数量性状的QTL分析

以窄叶青8号和京系17构建的加倍单倍体群体为材料,系统分析了稻谷粒长、粒宽及长宽比3个性状在北京、杭州、海南3个不同环境下的表现,并进行了数量性状基因位点的比较定位。检测结果表明,3个环境下共检测到18个QTLs,分布于水稻第1、2、3、4、6、8和12染色体上,其中与粒长性状相关QTL 3个,LOD值为2.69~4.75,贡献率为9.9%~18.4%;与粒宽性状相关QTL 9个,LOD值为2.43~5.77,贡献率为8.4%~25.6%;与长宽比性状相关QTL 6个,LOD值为2.44~6.02,贡献率为9.8%~22.7%。     

水稻低植酸突变基因和外源铁蛋白基因的聚合

对所获得的2份低植酸突变系和2份铁蛋白(Fer)转基因富铁系稻米进行了无机磷、种子GUS、叶片PCR、稻米矿质元素含量检测和简单的遗传分析,表明这些材料作为低植酸突变种质和Fer富铁种质具有良好的实用价值。对所配杂种F1进行了花药培养,并对愈伤组织诱导、分化、生根和花培苗倍数性、成活率、结实性等性状进行考察,认为低植酸基因和铁蛋白外源基因对花培过程影响不明显。在大量的花培后代中筛选到31份低植酸基因和外源铁蛋白基因双重表达的花培纯系,经检测,该批材料富铁效果极为显著,是难得的低植酸富铁转基因优良新种质。     

4份低植酸铁蛋白转基因水稻花培系的生物学特征观察

在获得31份集外源铁蛋白基因（Fer）和低植酸突变基因（lpa）于一体的水稻花培纯系基础上,选取4份稻米铁含量明显较高的花培代表系（Fer34-HIPj1-1、Fer34-HIPj1-2、 Fer65-HIPj2-1和 Fer65-HIPj2-2）,以秀水11和秀水110为亲本对照,对铁蛋白和低植酸双基因表达水稻的生物学特性进行观察。结果表明,与对照相比,这些双基因纯系均有较为明显的发芽起始滞后、幼苗早期生长缓慢、灌浆前期速率较慢等迹象,最终致使单株产量下降。此外,还发现成株期叶片的叶绿素含量和组成与对照相仿,但其净光合速率比对照快,这种光合生理特性是否与铁蛋白转基因或低植酸突变有关还有待进一步研究。     

豌豆铁蛋白(pea ferritin)转基因水稻纯系重要生物学特性变异研究

选取已连续7代自交纯化，并结合GUS标记辅助选择，所获得的26份独立豌豆铁蛋白（pea ferritin, Fer）转基因水稻纯系，以秀水11为CK，就外源基因（Fer）导入可能产生对稻米Fe含量、重要农艺性状、稻米品质性状、植株耐逆性状的影响进行研究。结果表明：转基因纯系的精米平均总铁含量为10.37ug/g，仅有4份（即Fer34、Fer 36、Fer 39、Fer 65）显著高于CK（6.46ug/g），其余22份与CK无显著差异；主要农艺性状上，除单株穗数和剑叶长等2个性状的所有纯系与CK无显者差异外，播抽天数、株高、主穗长、主穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等7个性状均有少量纯系与CK存在显著差异，表明外源基因的导入可能对纯系有关农艺性状存在影响，但尚未发现经济性状显著变劣的纯系；稻米品质性状上，所有纯系的糙米率、精米率、整精米率、米粒长、米粒宽、米粒长/宽比等6个性状均与CK相仿，而在垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度和直链淀粉性状等5个性状方面，有部分纯系发生了显著变异，其变化缺乏明显的规律性；耐逆性状方面，转基因纯系间的耐冷、热害程度变异，与稻米铁含量变化并无显著相关性，但转基因纯系间对稻瘟病、白叶枯病和褐稻虱抗（耐）性有随着稻米铁含量增加而减轻危害的趋势。本文还就有关转基因纯系重要生物学性状变异可能产生原因和外源基因作用等问题进行了讨论。     

应用近等基因系研究Bt基因对水稻性状表现的影响

以密阳46(MY46)为轮回亲本,采取连续回交,结合GUS标记基因辅助选择技术,育成了Bt基因近等基因系抗螟虫密阳46(RIMY46).经考察,RIMY46及其所配杂种Ⅱ32A/RIMY46的GUS反应和PCR检测均为阳性,且高抗螟虫.在早期营养生长阶段,RIMY46苗高比MY46低,分蘖数比MY46少,表明纯合态Bt基因对纯系植株的前期生长进程有一定延缓作用,这种影响随着植株长大而减小,最终除导致抽穗延迟和整精米率降低外,对其余8个农艺性状和9个稻米品质性状的影响则均不显著.比较Bt近等基因系所配杂种Ⅱ32A/RIMY46和Ⅱ32A/MY46有关性状的表现差异,结果则发现杂合态Bt基因对杂种F1性状表达均无明显的负作用.