水稻卷叶基因RL13的遗传分析和分子定位

叶片形态是理想株型的重要指标之一,叶片适度卷曲有利于理想株型的建成,是水稻超高产育种的重要材料。在EMS诱变籼稻缙恢10号群体中发现一个卷叶突变体,表现叶片筒状卷曲,经过多代连续自交,性状稳定,命名为rl₁₃ (rolled leaf 13)。rl₁₃的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均显著高于野生型对照缙恢10号,类胡萝卜素含量在苗期、孕穗期与野生型相比有显著提高,而抽穗期和成熟期则差异不显著。rl₁₃的三片功能叶的卷曲度与野生型相比均达到极显著差异,但rl₁₃的三片功能叶之间差异不显著。通过石蜡切片分析,突变体叶肉细胞层数变薄,野生型含有的一个较大泡状细胞转变为卷叶突变体的两个大小相近的泡状细胞,导致了叶片弯曲。以该突变体为父本,西农1A为母本配制杂交组合构建F₂遗传群体,结果表明,该卷叶性状由一对隐性核基因控制。选用F₂代分离群体中的1 215个隐性单株作为定位群体,将RL₁₃定位在第6染色体短臂上分子标记RM276和SWU6-1之间,遗传距离分别为1.1 cM和0.2 cM。     

水稻耐旱资源的产量结构分析

本研究使用携带空心莲子草DNA片段的变异系旱H8和H10,巴西陆稻和国审旱稻沪旱3号、水稻原受体6527为实验材料,采用随机区组试验设计,分析了在旱作条件下4个耐旱品种(品系)的农艺性状特性。结果表明,1变异系旱H8比巴西陆稻显著增产834.55 kg/hm2,比国审旱稻沪旱3号增产466.09 kg/hm2,但没有显著差异。旱H10比巴西陆稻增产228.41 kg/hm2,但差异不显著。2耐旱品种的产量主要取决于多实粒数和高结实率。研究结果对于水稻耐旱品种的培育具有一定的参考价值。     

水稻染色体片段代换系Z745的鉴定及穗部性状QTL定位

对水稻染色体片段代换系Z745进行染色体代换片段鉴定,并用以日本晴为背景亲本、水稻染色体片段代换系Z745为供体亲本杂交构建的次级F_2群体定位水稻穗部性状QTL,以期发现新的穗部性状QTL。结果发现,Z745共含有17个代换片段,分布于第1、3—8、10和12染色体,代换片段总长度为26.1 Mb,平均代换长度为1.54 Mb;Z745的穗长、一次枝梗数、二次枝梗数和穗粒数均极显著高于日本晴;鉴定出21个穗部性状QTL,分布于其中9个代换片段上,位于第1、3—5、7—8、10和12共8条染色体上,其中,穗长QTL 4个(1、4和7染色体)、一次枝梗数QTL 4个(1、5、7和8染色体)、二次枝梗数QTL 6个(1、7、10和12染色体)、穗粒数QTL 7个(1、3、7、8、10染色体)。定位到的穗长QTL (qPL7-1、qPL7-2)、二次枝梗数QTL(qNSB7-1)和穗粒数QTL(qSPP1-1)已被报道,其余穗部性状QTL尚未报道。     

优良水稻染色体片段代换系Z746的鉴定及重要农艺性状QTL定位及其验证

粒型、株高及穗部组成性状与产量形成密切相关,是水稻重要农艺性状,但遗传基础复杂。染色体片段代换系是用于复杂性状遗传研究的良好材料。本研究鉴定了一个以日本晴为受体、西恢18为供体亲本的水稻优良染色体片段代换系Z746。Z746携带来自西恢18的7个代换片段,平均代换长度为3.99 Mb,其株高、粒长和穗部性状均与受体存在显著差异。进一步通过日本晴与Z746杂交构建的次级F2群体共检测到36个相关QTL,分布于2号、3号、4号、6号和11号染色体。其中5个可能与已克隆基因等位,如qPH3-1等, 8个可被多次检出,表明这些是遗传稳定的主效QTL。Z746的粒长主要由4个QTL(qGL3、qGL4、qGL2、qGL6)控制,其中qGL3和qGL4对粒长变异的贡献率分别为60.28%和27.47%。株高由5个QTL控制,穗长由4个QTL控制,每穗粒数由2个QTL控制,千粒重由2个QTL控制。然后以MAS在F3共选出8个单片段代换系,并以此在F4进行了相关QTL验证,共有24个QTL可被8个单片段代换系(SSSL)检出,重复检出率为66.7%,表明这些QTL遗传稳定。本研究为目的 QTL的进一步...     

不同类型卷叶对水稻产量及农艺性状的影响

卷叶是理想株型的重要指标之一.该研究以6个EMS诱变缙恢10号获得的不同类型卷叶突变体为试验材料,采用二因素随机区组试验设计,研究了不同卷叶在不同密度下对其产量及相关农艺性状的影响.结果表明:①所有卷叶材料在高密度下(32.65万株/hm2)均比在低密度下(21.77万株/hm2)增产,但只有细卷叶增产显著.②中度卷叶(G1,G3和G4)的产量显著高于细卷(G6)、高度卷曲(G5)和中细卷(G2).这些结果说明水稻育种中度卷叶在高密度下具有重要的利用价值.     

两套籼型杂交水稻材料粒形遗传效应分析

采用禾谷类作物胚乳品质性状的遗传模型及其分析方法,对两套双列杂交组合粒形性状（谷粒粒形、糙米粒形和整精米粒形）的长、宽、厚及长宽比等性状进行研究。结果表明,籼型杂交水稻粒形性状除谷粒厚和糙米厚外主要受种子直接效应和母体效应的影响,以种子直接加性效应为主,谷粒厚和糙米厚两性状主要受母体效应影响。大多数粒形性状的普通直接遗传率和普通母体遗传率都达显著或极显著水平,且除糙米厚和整精米厚外都以普通直接遗传率为主,糙米厚和整精米厚以普通母体遗传率为主,但因材料和性状的不同有所差异。遗传效应预测值结果表明,缙香1A、缙香2．4、缙2A、N45、缙恢34、蜀恢527和泸恢17等对改良粒性状有较好的效果,其中以缙香1A对谷粒、糙米和整精米粒形性状改良效果较好。     

基于水稻矮秆长粒CSSL-Z688的QTL鉴定及SSSLs培育

水稻株高、粒型等性状是由多基因控制的数量性状,遗传基础复杂.水稻染色体片段代换系(CSSL)是研究复杂性状的理想遗传材料,然而目标基因的水稻单片段代换系(SSSL)的培育则需要多年多代逐步完成.以4代换片段的水稻矮秆长大粒CSSL-Z688为研究材料,鉴定出7个株高及粒型性状的数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL);进一步培育了目标QTL的5个纯合单片段代换系和5个杂合单片段代换系,其中6个QTLs(qPH1-1,qPH1-2,qGL1,qGL12,qRLW1和qGWT1)能够被纯合单片段代换系所验证.还鉴定出11个新QTLs,分别为qPH2,qGL1-2,qGL2,qGW1,qRLW1-2,qRLW2,qRLW12,qGWT1-2,qGWT2,qGWT6和qGWT12,其中7个QTLs尚未被报道. QTL加性和显性效应表明：水稻株高、粒长、千粒质量等表型同时受到多个QTL加性和显性效应的共同影响,如来自供体西恢18的qph1-1,qPH1-2,qPH2的加性效应和qPH1-1/qph1-1及qPH1-2/qph1-2和qPH2/qph2的显性效应...     

一个水稻长穗颈突变体eui1(t)的鉴定和基因定位

利用EMS(甲基磺酸乙酯)诱变优良恢复系缙恢10号种子,在其后代获得了一个长穗颈高秆突变体,暂命名为eui1(t)。与诱变亲本相比,倒一节间、倒二节间和穗颈显著伸长,其中,顶节间伸长最为明显。遗传分析表明,该性状受一对隐性核基因控制。利用西农1A/eui(t)的F2群体进行基因定位,初步将eui1(t)基因定位在第5染色体长臂末端,位于SSR分子标记RM3321和RM26内侧,分别相距12.3cM和15.8cM。     

不同环境条件下籼型杂交水稻粒形遗传效应的研究

采用包括基因型×环境互作效应的种子遗传模型,对不同环境条件下的双列杂交组合粒形性状（谷粒粒形、糙米粒形和整精米粒形）的长、宽、厚及长宽比等性状进行研究．结果表明,籼型杂交水稻粒形除谷粒厚和糙米厚外的粒形性状主要受遗传主效应控制,其中以种子蠡接如性效应起决定作用,其次是母体基因效应;谷粒厚和糙米厚两性状主要受基因型×环境互作效应的影响,以母体加性×环境互作效应为主．除谷粒厚和糙米厚外的所有粒形性状以普通遗传率为主,谷粒厚和糙米厚以互作遗传率为主;整精米粒形性状受环境的影响相对于谷粒和糙米要小．遗传效应预测值结果表明,缙香1A、缙香2A、缙2A、N45和缙恢34等对改良粒性状有较好的效果,其中以缙香1A对谷粒、糙米和整精米粒形性状改良效果较好,且受环境的影响较小．     

一个具有主效晚抽穗基因的水稻染色体片段代换系的鉴定、形态分析及Ehd4-2定位

抽穗期是决定水稻品种种植地区和季节适应性的重要农艺性状,鉴定抽穗期基因对水稻生产具有重要意义。本研究采用高代回交和SSR标记辅助选择相结合的方法获得了1个以日本晴为受体亲本、西恢18为供体亲本的含有1个控制晚抽穗表型的主效单基因的水稻染色体片段代换系Z315。Z315携带来自西恢18的5个代换片段,分布于第1、第3、第6和第7染色体上,平均代换片段长度为7.39 Mb。Z315的叶绿素含量、株高、穗长、倒一节间长、倒二叶长、倒三叶长、有效穗数、每穗实粒数和总粒数均显著高于受体日本晴,暗示其代换片段可能携带这些性状的QTL。进一步利用日本晴与Z315杂交产生的F1和F2群体对晚抽穗基因进行遗传分析和分子定位。该晚抽穗表型受1对隐性核基因控制,最终将该基因定位于第3染色体RM14283和RM6349之间,物理距离为233 kb。对该区间进行候选基因预测和测序,发现1个与抽穗相关的编码锌指蛋白的基因LOC_Os03g02160在日本晴和Z315间存在差异,该基因可能与Ehd4等位,称作Ehd4-2。由于染色体片段代换系除代换片段外与受体亲本一致,因此本研究无论对进一步分离其他QTL还是进行基因聚合育种均具有较大利用价值。