广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1花粉育性及其发育特点

以粳稻台中65为母本,高州普通野生稻141个编号材料为父本,成功组配72个粳野杂种F1,分别对杂种F1的结实率、花粉育性及其发育特点进行研究。结果发现,粳野杂种F1平均结实率为68.30％,变化范围为30.29％～94.05％,大部分在50％～80％之间;花粉平均育性为76.49％,最低为33.23％,最高为95.72％,大部分都高于70％,表现正常。花粉败育类型包括染败、典败、圆败和大小花粉粒;花药的平均裂药指数为3.87,接近正常。粳野杂种F1花粉发育过程与栽培稻基本一致,可分为8个时期,包括小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期。研究结果表明广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1花粉育性的不同基因,包括花粉不育中性基因等。     

广东高州普通野生稻与粳稻杂交F1花粉育性及其发育特点

以粳稻台中65为母本,高州普通野生稻141个编号材料为父本,成功组配72个粳野杂种F1,分别对杂种F1的结实率、花粉育性及其发育特点进行研究.结果发现,粳野杂种F1平均结实率为68.30%,变化范围为30.29%～94.05%,大部分在50%～80%之间;花粉平均育性为76.49%,最低为33.23%,最高为95.72%,大部分都高于70%,表现正常.花粉败育类型包括染败、典败、圆败和大小花粉粒;花药的平均裂药指数为3.87,接近正常.粳野杂种F1花粉发育过程与栽培稻基本一致,可分为8个时期,包括小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期.研究结果表明广东高州普通野生稻可能具有决定杂种F1花粉育性的不同基因,包括花粉不育中性基因等.     

广东高州普通野生稻的研究进展

广东高州普通野生稻具有丰富的遗传多样性,是水稻育种的宝贵资源。本文就近几年来有关高州普通野生稻遗传多样性、生殖特性、有利基因发掘与利用等方面的研究进行综述,并提出进一步研究的设想。     

海南儋州普通野生稻开花习性及育性研究

对海南儋州普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的开花习性、花粉育性和结实率进行了研究.结果表明:海南儋州普通野生稻居群在原生境的开花时间为10月初到12月初;晴天开花时间主要集中在11:30-11:50,最适开花的气温为29.84±2.27℃,相对湿度为53.33±6.63%,阴天开花时间要推迟20-30 min;每朵颖花从开颖到闭颖历时70-100 min,颖花开放历时10-20 s,50-60 s之后开始散粉,闭颖约需要1 h.花时与风速呈负相关,与温度呈正相关.单穗可育率大于50%的居多.结实率介于0-45%,其中多数小于10%.此居群与当地常规稻的开花有一定的差异,初步提出了对此居群普通野生稻原生境资源的合理利用和有效保护的策略.     

广东高州普通野生稻生殖特性的研究Ⅱ.胚囊育性、胚囊发育、胚胎发生和胚乳发育

利用整体染色激光扫描共聚焦显微镜术（WCLSM）,对采自广东省高州市6个地点共141个编号的高州普通野生稻的成熟胚囊育性和胚囊形成发育特点等进行研究。结果表明,供试的绝大多数高州普通野生稻材料成熟胚囊均存在不同程度的育性异常现象,包括雌性生殖单位退化、极核位置异常、极核数目异常、胚囊退化等。这些异常结构的胚囊由于没有正常的卵细胞,不能正常受精,影响子粒结实。141个编号平均异常胚囊频率为11．11％,最高异常率为67．86％。高州普通野生稻胚囊发育过程与正常栽培稻一致,属寥型。对一些结实率偏低材料的研究,发现在胚囊发育过程的不同时期存在一些异常现象,包括功能大孢子退化,二至八核胚囊发育异常等。对柱头上的花粉量调查,发现观察的69个编号中,多数编号柱头上花粉量偏少。研究表明,花粉量偏少影响受精是导致结实率偏低的最主要原因之一。本文对导致结实率偏低的综合因素进行了讨论。     

广东高州普通野生稻的研究进展

广东高州普通野生稻具有丰富的遗传多样性,是水稻育种的宝贵资源.本文就近几年来有关高州普通野生稻遗传多样性、生殖特性、有利基因发掘与利用等方面的研究进行综述,并提出进一步研究的设想.     

高州普通野生稻主要生殖性状的数理统计分析

高州野生稻各采样点的生殖特性表现出明显的多样性。对141份野生稻的花粉育性、裂药指数、胚囊育性和结实率进行通径分析。结果表明,花粉育性、裂药指数和胚囊育性决定了结实率变异的61．17％,其中裂药指数对结实率的直接作用最大,通径系数为0．6495;花粉育性和胚囊育性对结实率的直接作用较小,通径系数分别为0．2356和0．2137,花粉育性通过裂药指数还有较大的间接通径系数（0．2960）。通过系统聚类,将高州普通野生稻分为4群,并时各群进行方差分析和邓肯氏多重比较,可归纳为：Ⅰ群的花粉育性、胚囊育性和裂药指数对结实率影响小;Ⅱ群主要由胚囊育性影响结实率;Ⅲ群主要由裂药指数影响结实率;Ⅳ群主要由花粉育性和裂药指数共同影响结实率。     

海南北部普通野生稻育性相关性状调查与分析

调查和分析了海南北部普通野生稻40个居群的柱头颜色、柱头外露率、花粉育性、自交结实率和自然结实率。结果发现,海南北部普通野生稻柱头颜色分为褐色、紫色、白色、紫白双色、褐白双色5类。柱头总外露率均在60%以上,平均总外露率82.4%,其中有28个居群总外露率在80%以上,最高总外露率达96.7%。花粉可育率平均为25.6%,可育率在40%以上的居群占总居群的22.5%,可育率最高达91.4%。自然结实率在3.0%~53.1%之间;自交结实率在0~46.8%之间,有4个居群的花粉可育率和自交结实率均为0;自然结实率最高的单株达98.6%。这些结果对海南野生稻进一步研究和利用提供了重要依据。     

亚洲栽培稻与普通野生稻种间杂种花粉和胚囊败育研究

以亚洲栽培稻籼稻品种广陆矮4号（简称GLA）、粳稻品种辽粳944（简称944）、粳型亲籼系G2416．3（简称M12）与产于广东高州的普通野生稻（简称GP）配制6个正反交种间杂交组合,F1育性研究的结果表明：GLA／GP F1与GP／GLA F1之间的花粉育性（56．71％、56．15％）、胚囊育性（42．10％、33．33％）和小穗育性（33．66％、32．60％）差异较小;944／GP F1与GP/944 F1之间的花粉育性（79．01％、7．45％）、胚囊育性（50．00％、27．28％）和小穗育性（47．31％、17．59％）差异较大;M12／GP F1与GP／M12 F1的花粉育性（65．26％和49．55％）和小穗育性（73．16％和54．10％）差异介于前两者间,而胚囊育性（75．00％和40．00％）相差较大。各杂种F1败育花粉以典败类型为主;杂种F1败育胚囊主要有雌性生殖单位退化,卵器退化,极核异常排列,胚囊内组织混乱,助细胞退化且珠心组织吞噬胚囊,以及胚囊退化等。杂种胚囊育性和花粉育性直接影响小穗育性。以野生稻为母本的杂种育性较相应反交组合杂种的为低,表现出野生稻细胞质对栽野杂种育性的影响效应。可尝试利用人为创建的粳型亲籼系来开展克服栽培稻与普通野生稻种间杂种不育性的研究。     

海南万宁普通野生稻居群开花习性和生殖特性研究

对目前海南最大的普通野生稻居群——万宁普通野生稻居群的花期、花时、结实率和花粉育性进行了调查研究。结果发现,该普通野生稻居群内东部和西部群体花期相差15d;东部群体单穗平均结实率为8．67％,西部群体单穗平均结实率达62．1％,呈极显著差异;而东部和西部群体的花时基本相同,花粉育性与栽培稻均无显著差异。该居群东部群体与毗邻再生栽培稻的花期相遇,花时一致,满足基因漂移发生的部分必须条件。虽然目前尚无充分证据证明普通野生稻与其毗邻的栽培稻有基因漂移发生,但出于野生稻保护的需要,转基因水稻种植应设置安全距离,避开该野生稻分布区域。     

不同处理对普通野生稻种子萌发及水位对幼苗存活的影响

研究了江西东乡和湖南茶陵普通野生释（Ｏｒｙｚａ ｒｕｆｉｐｏｇｏｎ Ｇｒｉｆｆ．）种群的种子在不同处理下的发芽情况,以及水位对种子萌发和幼苗存活的影响。结果表明,变温处理极显著提高了种子的发芽率,去稃和去种皮以及去１／４胚乳后种子发芽率极显著提高;０～５ｃｍ水深有利于普通野生稻种子萌发和幼苗存活。２个种群的种子 芽率有左异,表明其种群间已存在遗传差异。     

中国野生稻的现状调查

中国有三种野生稻。野生稻是栽培水稻的野生近缘种,已被列为濒危植物^[7],它们分布于中国南方８个省（区）的热带、亚热带湿热生境中。 近年来人为的干扰和生境的破坏已导致它们的居群大量绝灭,其中濒危程度最高的是普通野生稻。本文阐述了它们的生物学、生态学特性,研究了它们的群落学特征,初步报道了它们的濒危状况,探讨了致濒原因。     

湖南、江西普通野生稻居群变异的数量分类研究

本文运用数量分类方法,对产于湖南、江西两省的普通野生稻居群和性状进行了聚类分析。结果初步揭示了分布于我国北界的普通野生稻居群的类型和性状间的关系,表明环境因素是决定居群类型的重要原因;东乡县两居群高度游离于所有其它居群,充分说明了其高度的特殊性和它们之间的遗传异质性。     

云南及周边普通野生稻遗传多样性及其分布特征研究

利用27对SSR标记对云南普通野生稻的2个自然群体进行遗传多样性和起源进化分析,结果发现我国其他省份的材料与东南亚材料的遗传多样性较高,云南元江材料的遗传多样性最低。亲缘关系分析结果表明,云南元江材料与我国其他省份的普通野生稻之间关系较近,云南景洪普通野生稻与缅甸的普通野生稻关系最近,且云南元江和景洪的普通野生稻的遗传结构之间存在明显差异,说明云南普通野生稻属于中国与东南亚普通野生稻的过渡类型,为水稻起源地的\"印度阿萨姆——中国云南\"学说提供了科学依据。     

利用SSR标记分析海南普通野生稻的遗传多样性

选用平均分布于水稻基因组的28对SSR引物,对海南不同纬度5个普通野生稻居群的163份材料进行遗传多样性和遗传结构研究。结果表明:(1)海南普通野生稻具有较高的遗传多样性,28个位点共检测到227个等位变异,平均等位变异数A=8.1071,有效等位变异数Ae=4.4190,平均期望杂合度He=0.4004,实际观察杂合度Ho=0.7062,香农指数I=1.6048;(2)居群的遗传分化系数较大,总的遗传变异中有46.40%存在于居群间(Fst=0.4640);(3)居群内杂合体较高(F is=-0.7069),根据固定指数(F=0.0588)计算出的异交率t=0.8889,说明海南普通野生稻的繁育系统属于一种较高的异交混合交配类型。     

海南普通野生稻稻瘟病的抗性鉴定与评价

在苗期应用自然诱发鉴定法对海南普通野生稻(Oryza rufipogonGriff.)41个居群的410份材料进行了2年的稻瘟病(rice blast)抗性鉴定,结果表明:经过初鉴和复鉴,410份海南普通野生稻中有21份表现高抗,占5.1%,117份表现抗,占28.5%,说明海南普通野生稻具有较好的稻瘟病抗性。     

普通野生稻线粒体蛋白质编码基因密码子使用偏好性的分析

以普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)线粒体基因组为对象,分析其蛋白质编码基因的密码子使用特征及与亚洲栽培稻(O. sativa L.)的差异,探讨其密码子偏性形成的影响因素和进化过程。结果显示:普通野生稻线粒体基因组编码序列第1、第2和第3位碱基的GC含量依次为49.18%、42.67%和40.86%;有效密码子数(Nc)分布于45.32～61.00之间,其密码子偏性较弱; Nc值仅与GC_3呈显著相关,密码子第3位的碱基组成对密码子偏性影响较大;第1向量轴上显示9.91%的差异,其与GC_3s、Nc、密码子偏好指数(CBI)和最优密码子使用频率(Fop)的相关性均达到显著水平;而GC_3和GC₁₂的相关性未达到显著水平。因此,普通野生稻线粒体基因组密码子的使用偏性主要受自然选择压力影响而形成。本研究确定了21个普通野生稻线粒体基因组的最优密码子,大多以A或T结尾,与叶绿体密码子具有趋同进化,但是与核基因组具有不同的偏好性。同义密码子相对使用度(RSCU)、PR2偏倚分析和中性绘图分析显示,普通野生稻线粒体基因功能和其密码子使用密切相关,且线粒体密码子使用在普通野生稻、粳稻(O. sativa L. subsp. japonica Kato)和籼稻(O. sativa L. subsp.indica Kato)内具有同质性。     

海南普通野生稻稻瘟病抗性资源调查和鉴定

为挖掘海南普通野生稻稻瘟病抗性资源,2010年诱发鉴定了41个居群410份材料苗期叶瘟,2011年接种稻瘟病菌（YC25）鉴定了37个居群121份材料穗颈瘟,2012年调查了80个居群2461份材料田间自然状态的抗病性。结果表明：苗期叶瘟抗性鉴定有21份高抗、117份抗病。苗期抗、高抗叶瘟性的138份材料中穗颈瘟鉴定4份高抗和3份抗病,14份表现为田间自然抗病。苗期叶瘟鉴定不抗病或未作此鉴定材料中,4份表现为抗穗颈瘟和田间自然抗病。这些抗性材料来自海口、文昌、万宁、三亚、澄迈、东方等地。本研究为海南普通野生稻资源进一步研究和抗稻瘟病育种利用提供参考     

江永普通野生稻遗传多样性和籼粳基因频率监测分析

以栽培稻的8个籼-粳测验种为对照,采用39对SSR引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的遗传多样性,采用38对In Del引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的籼-粳基因频率。结果表明:在1982年取样保存在异位圃的40份样本的遗传多样性稍高于2008年、2017年原位保护区样本的遗传多样性;2008年取的样本数虽然比2017年多,但两次取的样本之间遗传多样性几乎没差异。不同年份取的样本之间的遗传分化系数Fst都很小,基因流Nm都较大,分化不明显。通过聚类分析和主坐标分析(PCo A),发现野生稻居群与4份栽培粳稻聚为一类,4份栽培籼稻单独聚成一类,显示江永野生稻与粳稻的血缘近于籼稻;籼-粳基因频率的分析表明,野生稻样本多属粳稻型,少数属偏粳稻型,原位保护区的偏粳稻类型单株数占取样单株总数的比例,2008年比1982年的增加了10.0%,2017年比2008年的增加了1.6%,显示江永野生稻原位保护区生境条件有利野生稻从粳稻型向偏粳稻型变异,随着野生稻产生环境适应性变异,籼型基因频率在提高。