影响水稻再生力QTLs位点与再生稻筛选体系研究进展

挖掘水稻产量潜力是水稻研究最重要的方向之一。再生稻是一种利用水稻头季收割后稻桩上存活的腋芽,在适宜的光照、温度、养分等条件下萌发成蘖,进而抽穗成熟的水稻,在节约大量人力物力的同时能够保证水稻产量与双季稻基本持平,对于稳定国家粮食安全具有重要意义。本文综述了已报道的水稻再生力相关QTLs位点,发现水稻再生力相关的QTLs位点贡献率偏低,相关研究不深入,与生产联系不紧密;总结了水稻再生力评价标准的现状,发现前期头季稻的SPAD衰减指数、中期再生稻的再生芽出鞘率以及收获后期的日产量和热量利用率是评价水稻品种再生力的重要指标,可用于筛选强再生力的水稻品种;概括了留桩高度对再生稻产量和品质的影响。提出再生稻的培育应聚焦优质、高产、抗病等水稻重要性状及强再生力相关性状,利用多组学分析挖掘新基因及其优异自然变异,开发功能分子标记,利用全基因组关联分析与分子模块育种技术相结合开展强再生力水稻种质资源精准鉴定、新基因发掘、种质创新、新品种选育研究。     

强再生力水稻品种筛选与选育研究进展

再生稻作为一种高效简约、高产经济的栽培模式,已在南方主要稻区形成较大规模。我国再生稻发展潜力大,生产方式正向机械化、轻简化、标准化和集约化过渡,而生产应用品种由高节位再生型向低节位再生型转变。本文综述了水稻再生力特性遗传、评价指标构建和强再生力水稻品种选育等方面的研究进展,同时提出再生稻品种选育的设想与展望。     

水稻雌性败育基因FA的图位克隆

目的 对水稻胚囊突变体的表型观察、遗传定位和基因克隆,将为研究植物生殖发育奠定理论基础。方法 从粳稻品种宁粳4号突变体库中筛选出一个雌性败育突变体female abortion(fa),对野生型和突变体不同发育时期的胚囊进行细胞学观察并统计胚囊类型。以突变体杂合型为母本,N22为父本构建定位群体,对该表型进行遗传分析,采用图位克隆方法精确定位目的基因。结果 表型分析显示,突变体雌蕊在外观上没有表现出差异,但成熟时植株完全不育。与野生型相比, 该突变体胚囊发育异常,不能形成七细胞八核胚囊结构,而且形成多种类型的异常胚囊。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因控制。我们将该基因初定位在第1染色体的分子标记L1和L3之间,通过扩大定位群体,最终将基因定位在分子标记L10和L11之间,物理距离为117 kb。测序分析发现该区间内LOC_{_}Os01g68870外显子上有一个单碱基替换,由胸腺嘧啶(T)替换成胞嘧啶(C),氨基酸由亮氨酸变为脯氨酸,从而导致该表型的出现。qRT-PCR结果显示,相对于OsMADS13、OsAPC6、OsTDL1A基因在突变体fa胚囊中表达量而言,OsDEES1基因在突变体fa胚囊中表达量变化最为显著,FA可能是OsDEES1的上游基因。亚细胞定位结果显示,该蛋白定位于质膜。结论 FA是多孢囊基因MULTIPLE SPOROCYTE 1(MSP1)的新等位基因。本研究进一步明确了该基因对于水稻胚囊发育的重要性,可为探明它所在的调控网络体系提供新的线索。