栽培稻与高州普通野生稻耐铝性的比较研究

【目的】研究栽培稻品种耐铝性及高州普通野生稻耐铝性的特点,明确供试品种中的耐铝品种和铝敏感品种,以及野生稻中的耐铝材料,为定位来自高州普通野生稻的耐铝基因奠定材料基础。【方法】以Al3+浓度为25、50和100μmol·L-1的简单钙溶液处理1d后的苗期种子根或野生稻离蘖茎新生根相对根伸长量(relative root elongation,RRE)的大小评价材料的绝对耐铝性,以各材料的RRE与耐铝性对照品种日本晴的RRE之比作为相对根伸长比衡量材料的相对耐铝性。【结果】供试品种间、不同Al3+浓度、不同处理时间对水稻种子根相对根伸长量RRE的影响均存在显著差异(P0.0001);综合来看,日本晴、L202、辽粳944和88B等为耐铝品种;以Al3+浓度为50μmol·L-1的简单钙溶液处理1d后的RRE为指标衡量不同基因型材料的耐铝性是可靠的。广东高州普通野生稻种子根在Al3+浓度为50μmol·L-1简单钙溶液处理1d后RRE值表明,材料之间的耐铝性存在极显著差异(P0.0001)。有55个编号材料的RRE≥0.50,为耐铝性材料。与栽培稻耐铝对照品种日本晴相比较,以50μmol·L-1Al3+浓度的简单钙溶液处理1d后RRE值大于日本晴(RRE=0.6198)的供试野生稻有37个编号(GZW020的RRE最大,为1.8730)。对高州普通野生稻离蘖茎新生根以Al3+浓度为50μmol·L-1溶液处理1d后RRE的比较,发现RRE≥0.50的耐铝性材料有13个。相关性分析表明,相同编号的野生稻其种子根RRE和离蘖茎新生根的RRE之间具有极显著的相关性(R=0.76012,P=0.0041)。认为高州普通野生稻材料蕴藏有耐铝的基因,随后在以栽培稻铝敏感品种华粳籼74为受体、耐铝野生稻GZW087为供体的BC3F2世代19个株系的耐铝性检测中发现2个株系具有耐铝性,表明来自野生稻亲本的耐铝性传递到了回交后代。【结论】水稻品种间耐铝性存在显著差异,广东高州普通野生稻有丰富的耐铝特性,这为定位其耐铝基因及创新水稻耐铝资源奠定了重要的材料基础。     

普通野生稻遗传多样性分析

为了扩大水稻杂交育种中亲本的选择、改变目前遗传基础狭窄的状况,试验选用分布于水稻基因组的12条染色体上的30对SSR引物,对国内外的20份普通野生稻进行遗传多样性研究。结果显示,试验选取的30对SSR引物均具有多态性,多态性位点百分率为100%;这些多态性引物在20份材料中共扩增出220条多态性带,平均每对SSR引物可检测到3～11个等位基因,平均每个位点7.3条。Nei遗传距离及系统聚类和带型分析结果表明,在Nei遗传距离为1.3处可将20份材料分为3个类群,即2个国外群体和1个国内群体;同一生态型的稻种基本聚为一类,个别不同生态型的稻种由于品种间的基因交流,具有相对较近的亲缘关系。说明SSR是一种进行遗传多样性研究切实有效的方法;育种亲本的选择不能仅仅依据生态型。     

栽培稻与普通野生稻BC2F2群体产量相关性状的QTL分析

以广陆矮4号(Oryza sativa ssp. indica)为母本及轮回亲本,普通野生稻（Oryza rufipogon）为父本,分单株连续回交2次,构建BC2F2群体。首先用241对具有双亲多态性的SSR标记对BC2F1单株进行代换片段分析,在此基础上,根据BC2F1的表型选产量较优的单株自交获得BC2F2群体,用代换片段上具有双亲杂合型基因型的24对SSR标记进行QTL定位。在所选的BC2F1单株上,共检测到分布于7条染色体上的20个野生稻的代换片段,平均每条染色体上有2.86个;代换片段长度最小为0.55 cM,最大为33.00 cM,平均长度为12.36 cM,总覆盖长度为247.20 cM,覆盖率为16.21%。利用BC2F2群体对14个产量相关性状进行QTL定位,共检测到控制8个性状的20个QTL。对性状表型值起增效作用的有11个,占总检出数的55%。控制产量相关性状的QTL存在簇状分布现象,这与表型相关分析结果相符合。     

海南普通野生稻自然居群间遗传多样性的微卫星分析

采用48个SSR标记分析了海南11个普通野生稻自然居群的遗传多样性。结果显示海南普通野生稻自然居群具有较丰富的遗传变异（Na=8.3,He=0.716）。居群内多数等位基因（77.6％）频率较低,其中,70个等位基因仅出现在1个居群中。62.9％的等位基因显著偏离哈迪 温伯格平衡,多数居群及等位基因实际杂合度大于期望杂合度,表明居群内自交率低、杂合体过剩。居群间遗传变异差异明显,在11个自然居群中,崖城居群遗传多样性最低（Na=1.7,He=0348）,和庆、椰林B两居群遗传变异最为丰富（和庆：Na=4.0,He=0.577;椰林B： Na=4.0,He=0.531）。Mantel测验表明,居群间Nei遗传距离与地理距离呈极显著相关（r=0.386,P=0004）。东、西海岸居群间遗传分化显著但较小（Fst=0.048,P=0024）,而居群间遗传分化则较大（Fst=0.335,P < 0.001）。11个自然居群间基因流非常有限（Nm=0.404）,表明居群间隔离程度较大。基于居群等位基因数目、基因多样性指数以及基因频率特点,认为海南11个自然居群中和庆和椰林B居群应是优先保护对象。     

普通野生稻稻褐飞虱抗性在水稻改良中的利用研究

本文报道了普通野生稻稻褐飞虱抗源的杂交利用技术及其获得的一大批抗性创新种质和育种品系。研究了杂交后代性状分离、不同杂交方式、抗性鉴定时期和花药培养的抗性育种效果，证明了复交和回交方式、花药培养获得纯合体、以及早期(F2)抗性鉴定是在育种上利用的关键技术措施。本项目还配制了大量(293个)杂交组合，进行稻褐飞虱抗性创新品系的选育工作，对选育出的493个遗传稳定品系进行抗性鉴定、运用RAPD标记对筛选出的143份抗性育种品系进行分子标记多态性分析，从中首次获得了一大批(120份)具有DNA分子标记多态性(遗传多样性)的抗性创新种质，为今后培育抗性品种打下基础。研究还初步培育出5个具有生产应用价值的高产(或优质)抗稻褐飞虱育种品系和杂交稻组合。     

粤北普通野生稻籼粳分化的SSR分析

本文利用28对籼粳特异性SSR引物对174个粤北普通野生稻个体进行分析。28对引物均有多态性,平均每对引物扩增出的等位变异数和基因型数分别为10.6和28。粤北普通野生稻群体有较高的遗传多样性(0.7681),除了能扩增出典型的籼、粳特异基因,还能扩增出野生稻特有的基因。遗传一致度聚类分析表明粤北普通野生稻存在初步籼粳分化;2份(1.15%)材料偏籼,172份(98.85%)材料偏粳,群体以偏粳为主。基因组水平上整个粤北群体没有发现原始类型。     

广西普通野生稻白叶枯病广谱抗源的鉴定与评价

[目的]鉴定与评价1498份广西普通野生稻对白叶枯病的抗性,为培育广谱持久的白叶枯病抗性水稻品种提供材料.[方法]利用华南籼稻区优势菌株（Ⅳ型）,对1498份广西普通野生稻进行抗性初筛鉴定;并根据初筛获得的部分抗性稳定材料进行多菌系重复鉴定;对广西普通野生稻的居群抗病性与遗传多样性进行相关分析.[结果]经抗性初筛,获得70份对白叶枯病抗性稳定的材料;利用7个广西优势菌株（广西Ⅰ～Ⅶ型菌株）对其中60份材料进行广谱抗性筛选鉴定,结果发现在60份材料中,对Ⅰ～Ⅶ菌株抗性表现中抗以上的材料分别为43、50、45、58、52、46和46份.两份材料（RB11和RB19）对7个供试菌株均表现为抗水平;3份材料（RB5、RB7和RB31）分别对Ⅶ、Ⅴ、Ⅴ型菌株表现高抗.相关性分析结果表明,广西普通野生稻抗性材料出现的频率与居群遗传多样性指数相关性不显著,但与居群地理纬度呈极显著负相关.[结论]鉴定获得一批广谱抗源和高抗野生稻材料,可作为今后水稻白叶枯病抗性育种的重要抗源亲本.     

广西邕宁普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)种群遗传多样性及核心种质构建研究

[目的]研究广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性和核心种质构建,为普通野生稻种群保护提供依据。[方法]从水稻12条染色体上均匀选取24对SSR标记对243份样本进行遗传多样性分析。[结果]结果表明,24对引物均表现出多态性,多态位点比率为100%;24个多态位点共检测出103个等位变异,平均等位基因数A为4.291 7,平均有效等位基因数E是2.511 2,平均期望杂合度He为0.573 2,平均多态信息含量PIC为0.572 0。根据聚类结果分析,从243份材料中筛选出31份核心种质,包含了24个SSR位点检测到的所有的遗传变异,其平均期望杂合度He是0.595 8,平均多态信息含量PIC是0.586 3,基本上可以代表广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性。[结论]广西邕宁普通野生稻资源具有丰富的遗传多样性,建议对该地区普通野生稻种群的遗传多样性进行重点保护和利用     

东乡野生稻等位酶位点遗传多样性的初步研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术 ,对东乡野生稻 9个天然小群体进行了 15个等位酶位点的遗传多样性分析。结果表明 ,东乡野生稻具有较高的遗传变异水平 ,9个小群体的多态位点百分率 (P)为 2 8.2 % ,等位基因平均数 (A)为 1.30 6 ,预期杂合度 (He)为 0 .2 34;小群体间的分化程度不高 ,基因分化系数 (Gst)为 0 .0 12 ,等位酶测定的总变异中 ,1.2 %来自小群体间 ,其余的变异 (98.8% )来自小群体内。这些结果可以为东乡野生稻的保护提供依据     

稻褐飞虱新抗源的鉴定和利用

通过筛选抗源、抗性遗传分析,水稻品系BPHR96对褐飞虱生物型Ⅱ和孟加拉型具有高水平广谱抗性,其抗性遗传受2对显性基因控制.通过抗性基因聚合可以有效地获得高抗广谱的抗虫材料,甚至可以从4~6个抗性基因重组后代中获得1级的高抗材料.同时,利用褐飞虱优异抗源BPHR96,获得一大批抗褐飞虱的创新种质.研究结果表明,BPHR96是具有重要利用价值的BPH抗性资源,抗性基因重组与聚合是培育广谱持久高抗性水稻品种的有效途径,特别是利用BPHR96与其他抗源进行抗性基因重组和聚合可为水稻育种提供更理想的抗性.