水稻SSR标记的遗传多样性研究进展

本文从SSR标记优点和适用于研究水稻遗传多样性入手,综述了SSR标记在水稻核心种质构建与评价、遗传结构、稻种起源演化等方面的研究进展。总结了水稻遗传多样性的地带性特征（云南是中国稻种资源的最大遗传多样性中心和优异种质的富集地;西南稻区粳稻品种遗传多样性最丰富;南方稻区粳稻品种的遗传多样性高于北方粳稻遗传多样性）、遗传多样性与生态地理位置密切相关、目前水稻品种遗传基础狭窄、多样性降低等特征,分析了遗传多样性成因及影响因素,特别指出了育种行为对遗传多样性的影响,并针对当前水稻品种遗传多样性较低的问题提出了对策。     

广西地方稻种资源核心种质构建和遗传多样性分析

以丁颖分类体系分组原则与组内逐层聚类取样方法,对8609份广西地方栽培稻资源表型数据信息进行分析,通过对表型保留比例等评价指标的多重比较确定核心种质总体取样比例,构建出占总体样本5%(414份)的广西地方栽培稻资源初级核心种质。初级核心种质能代表总体遗传变异的89%。用34对SSR分子标记对初级核心种质进行遗传多样性分析,结果表明:广西地方栽培稻资源有较高的遗传多样性(等位基因数A为4.91,Nei’s多样性指数为0.574)。就Nei’s遗传多样性指数而言,粳稻高于籼稻,晚稻高于早稻,水稻高于陆稻,糯稻高于粘稻;来自桂中的稻种资源具有最高的遗传多样性。研究最终利用SSR数据,把414份初级核心种质压缩50%后形成209份核心种质,核心种质基因保留比例达到98%以上,有效代表了广西地方栽培稻资源多样性水平。     

云南稻种资源多样性研究概况

介绍云南省独特的自然生境下稻种资源的多样性,主要表现在野生稻资源生态的多样性,光壳稻的特殊性,酯酶同工酶的多样性,带花青素的品种资源较多,优异稻种资源丰富多样,从而说明对云南稻种资源深入研究和利用的重要性。     

我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展

野生稻广泛分布于亚洲、非洲、拉丁美洲和澳洲的77个国家,目前公认有21个野生种,我国有3个野生种。野生稻具有大量栽培稻目前缺乏的的优良特性(基因),成为栽培稻遗传改良的丰富基因源和重要的物质基础。我国是水稻生产大国,但白叶枯病、稻瘟病、纹枯病等各种病害一直严重影响着水稻生产。从我国野生稻挖掘和利用抗病材料(基因),是培育抗病品种的重要途径。本文综述了我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展,提出了存在的问题和加强研究的建议。     

地中海地区稻种资源的籼粳分类及遗传多样性

利用SSR标记及程氏综合指数法分析了109份从地中海引进的水稻种质资源的遗传多样性和籼粳类型,同时利用籼粳测交法分析了其中37份资源的籼粳亲和性.结果表明,大部分引进的水稻种质属粳稻类型,基于SSR聚类、程氏综合指数法分析所确定的粳型品种数分别占引进种质的80.73%和77.98%,基于籼粳亲和性分类所确定的粳型品种数占供试37份资源的75.68%.地中海稻种资源具有较高的遗传多样性,平均有效等位基因数为3.84个,Nei多样性指数平均值为0.482,其中籼稻群与粳稻群的Nei多样性指数分别为0.459和0.340,籼稻遗传多样性高于粳稻.研究结果对于科学引进、合理保存和有效利用国外水稻种质改良国内水稻品种具有指导意义.     

华山新麦草种质资源研究进展

华山新麦草属禾本科小麦族新麦草属,是一个多年生二倍体物种,因只分布于陕西华山而得名,属于普通小麦的三级基因源;因具有抗逆境、抗病虫、早熟、优质等特点,成为小麦遗传改良的重要外源基因资源。近年来,国内外对华山新麦草的研究已经取得了较大的进展。本综述从遗传多样性、形态学、生物化学与分子生物学、遗传学及其开发与利用等方面,首次对该种质资源的研究进展进行了总结,旨在提高对华山新麦草的整体认识,为对其进一步深入研究和高效利用提供参考。     

野生稻有利基因的发掘和利用

摘要: 野生稻作为栽培稻的野生亲缘种, 具有许多优良的性状和有利基因, 是栽培稻品种进一步改良的天然遗传种质资源库。其中, 野生稻对病虫害的抗性、对各种逆境的耐受性以及胞质雄性不育等, 已广泛应用于现代栽培稻的育种改良。文章综述了野生稻种质资源的有利性状及相应控制基因的发掘, 探讨了其在今后水稻育种中的应用潜力。     

东南亚稻种资源收集与鉴定评价

通过实地考察收集等途径,从东南亚国家引进稻种资源662份,其中野生稻120份,栽培稻542份。对栽培稻资源进行隔离检疫、繁殖以及性状鉴定,获得足够种子并构建引进东南亚栽培稻资源数据库。从栽培稻种质中鉴定发掘出抗褐飞虱材料58份,抗稻瘟病材料9份,抗白叶枯病材料11份,耐盐材料12份。引进的稻种资源拓宽了我国水稻遗传基础,丰富了我国的稻种资源基因库,将在水稻育种及相关研究中发挥积极的作用。     

国外对野生稻资源的评价和利用进展

摘要：稻属（Oryza Linnaeus）野生种广泛分布于亚洲、非洲、拉丁美洲和澳洲的77个国家。近代多学科研究表明,野生稻存在着众多的优良性状,包括抗病虫、耐寒、耐盐碱、耐旱、耐荫、节间伸长、胞质雄性不育、大柱头、大粒、早熟、广亲和、高生物产量等,成为栽培稻遗传改良的丰富基因源和不可替代的物质基础,其潜在作用日益凸显。野生稻的遗传评价和利用。已从传统的个体水平进入到DNA水平,并取得了瞩目的进展。现代生物技术的不断进步,如胚拯救、体细胞融合、分子标记辅助选择、基因组原位杂交、外源基因渗入系构建、基因定位、稻属野生种的全基因测序和文库构建等,为野生稻有利基因的评价、有效转入栽培稻提供了技术支撑。传统有性杂交结合现代生物技术已成为克服栽野生殖障碍、利用野生稻优良基因的有效途径。     

中国稻区的生物多样性

中国稻区生物多样性是指该区域各种生命形式的资源总和,包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性及与此相关的各种生态过程。本文阐述了中国栽培稻、野生稻遗传资源及稻区生境动植物的多样性,初步探讨了稻区生物多样性丧失的原因及其保护措施。     

农作物遗传多样性农家保护的现状及前景

农作物地方品种的有效保护是农业生物多样性的可持续利用的基础。由于现代农业的集约化生产方式使大量农作物地方品种被少数高产改良品种所取代,造成农作物基因库的严重“基因流失”（genetic erosion)。农家保护是在农业生态系统中进行的动态保护,被保护的生物多亲性可在其生境中继续进化而产生新的遗传变异,在而是农业生物多样性就地保护的重要途径。然而,尽管人们对作物品种资源农家保护的兴趣不断增长,也有大量有关农家的保护的研究和案例分析,但目前为止还没有比较成功的农家保护实例报道。因此,对农家保护的机制及科学问题进行深入的研究,并寻求一条新的途径来充分发挥农家保护应有的作用,显得格外重要。利用生物多样性布局的水稻混合间栽的生产模式,不仅解决了病害控制的问题,而且也保护了水稻地方品种的多样性。这种混合间栽的生物多样性布局和生产方式可能成为农保护的一条新途径。     

Single-seeded InDel fingerprints in rice:An effective tool for indica-japonica rice classification and evolutionary studies

Asian cultivated rice(Oryza sativa L.),an important cereal crop worldwide,was domesticated from its wild ancestor 8000 years ago.During its long-term cultivation and evolution under diverse agroecological conditions, Asian cultivated rice has differentiated into indica and japonica subspecies.An effective method is required to identify rice germplasm for its indica and japonica features,which is essential in rice genetic improvements.We developed a protocol that combined DNA extraction from a single rice seed and the insertion/deletion(InDel) molecular fingerprint to determine the indica and japonica features of rice germplasm.We analyzed a set of rice germplasm,including 166 Asian rice varieties,two African rice varieties,30 accessions of wild rice species,and 42 weedy rice accessions,using the single-seeded InDel fingerprints(SSIF).The results show that the SSIF method can efficiently determine the indica and japonica features of the rice germplasm.Further analyses revealed significant indica and japonica differentiation in most Asian rice varieties and weedy rice accessions.In contrast,African rice varieties and nearly all the wild rice accessions did not exhibit such differentiation.The pattern of cultivated and wild rice samples illustrated by the SSIF supports our previous hypothesis that indica and japonica differentiation occurred after rice domestication under different agroecological conditions.In addition,the divergent pattern of rice cultivars and weedy rice accessions suggests the possibility of an endoferal origin(from crop)of the weedy rice included in the present study.     

Leveraging natural diversity: back through the bottleneck

Plant breeders have long recognized the existence of useful genetic variation in the wild ancestors of our domesticated crop species. In cultivated rice (Oryza sativa), crosses between high-yielding elite cultivars and low-yielding wild accessions often give rise to superior offspring, with wild alleles conferring increased performance in the context of the elite cultivar genetic background. Because the breeding value of wild germplasm cannot be determined by examining the performance of wild accessions, a phylogenetic approach is recommended to determine which interspecific combinations are most likely to be useful in a breeding program. As we deepen our understanding of how genetic diversity is partitioned within and between cultivated and wild gene pools of Oryza, breeders will have increased power to make predictions about the most efficient strategies for utilizing wild germplasm for rice improvement.     

中国农作物及其野生近缘植物多样性研究进展

本研究围绕粮食、经济、果树、蔬菜、饲草与绿肥、花卉六大类作物,以物种多样性和遗传多样性等为主线,开展了中国农作物及其野生近缘植物多样性研究,取得重大进展。科学界定和系统规范了种质资源概念和范畴,提出了层次结构的理论,查清了中国粮食与农业植物有9631个物种及其分布、特征特性及用途;深入研究了中国农作物种质资源的本底,首次明确了中国农作物总计有528种（类）,涉及1339个栽培物种和1930个野生近缘植物物种;优化了农作物种以下农艺性状分类技术指标,阐明了中国农作物地方品种的987个变种、978个变型、1223个农艺性状特异类型的植物学特征、生物学特性及其遗传多样性;得出了中国是禾谷类作物裸粒基因、糯性基因、矮秆基因和育性基因等特异基因的起源中心或重要起源地之一的结论;首次编撰出版了《中国作物及其野生近缘植物》专著6卷,并编撰了《中国粮食与农业植物物种名录》,形成了具有中国特色的作物种质资源学科理论体系。为农作物种质资源的高效利用、保障粮食安全和农业可持续发展奠定了基础。     

中国燕麦种质资源国外引种与利用

综述了中国从国外引进燕麦种质资源及其利用情况。经过长期努力,中国从28个国家引进29个物种的燕麦种质资源共计2099份,大大增加了中国燕麦种质资源的数量,丰富了中国保存燕麦种质资源的物种和遗传多样性。与此同时,利用国外燕麦种质资源改良和培育出了一批优良品种,极大地提高了中国燕麦生产水平。利用引进的燕麦野生资源,开展了燕麦种质创新、起源进化和遗传学研究,取得了显著进展。建议继续加强国外燕麦种质资源的引进,对野生燕麦进行深入鉴定评价和利用,同时加强燕麦种质资源国际合作研究。     

Genetic differentiation among Sri Lankan traditional rice (Oryza sativa) varieties and wild rice species by AFLP markers

Traditional rice varieties are one important component of the biodiversity of Sri Lanka. However, no proper studies have been performed on genetic diversity of the Sri Lankan traditional rice varieties used in our breeding programs. In the present study, the genetic diversity of 46 traditional rice (Oryza sativa) varieties and 5 wild rice species is assesed using Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) markers. Ten primer combinations generated a total of 784 fragments. Of these, 772 fragments were polymorphic (98.4%). UPGMA analysis based on Jaccard's similarity separated the accessions into four major clusters. A cophenetic correlation with r=0.786 strongly supported the clustering pattern of UPGMA dendrogram. A principal coordinate analysis (PCoA) also confirmed the UPGMA clusters. Accessions referred to the same cluster showed similar morphological characteristics (e.g. height, grain colour etc.) while accessions which are known to be morphologically distinct appeared genetically separated. In addition, the clustering pattern distinctly separated lowland and upland rice varieties. This genetic diversity assessment at the molecular level provides reliable information for selection of germplasm in the development of new rice varieties and in conservation of traditional rice genetic resources.     

云南野生稻资源及其保护

云南野生稻生态类型丰富,且具有抗白叶枯病、抗稻瘟病、耐旱、耐寒等栽培稻不具有或已经消失的遗传基因,是水稻品种改良的优良基因库。然而,随着人类社会经济活动对生态环境影响的加剧,这一宝贵的战略性生物资源正面临着快速消失的危险。为了加强云南野生稻资源的保护,近年来,我们对云南野生稻资源开展了原生境保护(物理隔离方式和主流化方式)及非原生境保护(种质库、种质圃、细胞库和DNA库)等保护技术研究,明确了各种保护方法的优缺点和适用性,保护了云南野生稻的多样性和丰富度,为改良栽培稻储备了丰富的基因源。