抗黑条矮缩病水稻品种资源的筛选与鉴定

近年来,水稻黑条矮缩病严重影响我国水稻生产,培育高抗黑条矮缩病的水稻新品种迫在眉睫。获得抗性好的水稻资源是育种的基础。本研究通过对保存的2000份水稻地方品种连续2年设置2个试验点的黑条矮缩病抗性鉴定,初步筛选出连续2年没有发病的资源38份。对这38份中农艺性状较好的6份粳稻资源进行人工室内接虫鉴定,获得高抗水稻黑条矮缩病的水稻资源1份。与感病对照相比,水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus, RBSDV）在抗病品种体内的表达量下降71.5倍,表明抗病品种对RBSDV在体内的复制有明显的抑制作用。本研究为水稻黑条矮缩病抗病育种和抗性基因的定位、克隆奠定了材料基础。     

水稻不育系稻粒黑粉病抗性QTL的定位

为了定位稻粒黑粉病抗性基因,建立水稻抗稻粒黑粉病分子育种技术体系.以对稻粒黑粉病抗性较强的光温敏不育系W9593S和易感稻粒黑粉病、与W9593S不育基因等位的光温敏不育系培矮64S为亲本,通过杂交和多年自交,构建了由183个高世代稳定不育系组成的重组自交系遗传群体.以这个重组自交系遗传群体为材料,利用200个多态性S...     

东乡野生稻BILs群体耐低氮性表型性状指标筛选及其综合评价

为了鉴定东乡野生稻及其后代群体的耐低氮性,研究低氮和正常氮2种处理下“协青早B//东乡野生稻/协青早B”BC₁-F₁₂回交重组自交系株高、抽穗期、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、结实率、千粒重和单株产量等10个表型性状,利用主成分分析和模糊隶属函数对BILs群体的耐低氮性进行综合评价.结果表明： 株系116、143和157的耐低氮性强,可作为东乡野生稻耐低氮性遗传研究和水稻耐低氮性育种的中间材料.采用逐步回归分析法建立了耐低氮性最优回归方程,筛选到株高、穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状相对值可作为水稻全生育期耐低氮性的综合评价指标.因此,在水稻耐低氮性遗传改良中,应注重对这5个性状,尤其是穗总粒数和单株产量相对值的选择.
     

东乡野生稻苗期耐冷性的遗传分析

以强耐冷材料龙稻5号（Oryza sativa ssp.japonica）和冷敏感材料协青早B（O.sativa ssp.indica）为对照品种,以萎蔫率和死苗率为鉴定指标,利用江西东乡普通野生稻（O.rufipogon）/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系（backcross in-bred lines,BILs）群体（BC1F9）进行苗期耐冷性鉴定和遗传分析。结果表明,10°C冷处理7天后,228个BILs群体的平均萎蔫率为67.4%,平均死苗率为70.8%。将死苗率≤20%的株系,在更低温度（8°C昼/5°C夜）下处理5天,结果显示5243和5335为强耐冷材料,可用于构建东乡野生稻QTL（quantitative traitloci）近等基因系（near-isogenic lines,NILs）。实验结果显示,群体萎蔫率和死苗率均呈偏态的连续分布,暗示东乡野生稻苗期耐冷性表现为质量-数量性状遗传特征,由主基因-多基因控制。     

东乡野生稻回交重组系的抗旱性评价体系

选用协青早B//东乡野生稻/协青早B回交重组系及其亲本共79份水稻材料,研究了水稻发芽期、苗期、孕穗期、成熟期的种子萌发抗旱指数等31个指标与东乡野生稻回交重组系抗旱性的关系.结果表明:15％ PEG-6000溶液处理的相对发芽势、20％ PEG-6000溶液处理的种子萌发抗旱指数和相对发芽势及水分胁迫后最长根长、苗高、根鲜质量、根干质量、根系相对含水量、萎蔫率、叶片可溶性糖含量、叶片脯氨酸含量、叶片丙二醛含量、叶片相对含水量、卷叶级别、株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗实粒数、着粒密度、结实率、千粒重等21个指标的相对值与抗旱系数或抗旱指数的相关性显著.通过逐步回归分析筛选出9个抗旱性鉴定指标:20％ PEG-6000溶液处理的相对发芽势及水分胁迫后根干质量、根系相对含水量、叶片可溶性糖含量、叶片脯氨酸含量、叶片丙二醛含量、单株有效穗、结实率和千粒重的相对值.根据这些指标和偏相关系数,建立了不同时期的抗旱性评价(D值)方程和评价体系,可对东乡野生稻回交重组系抗旱性进行较好的评价.     

籼型三系杂交水稻稻曲病抗性遗传研究

用抗稻曲病三系不育系与抗和感稻曲病的恢复系配组,研究杂交水稻抗稻曲病不育系的胞质效应和恢复系稻曲病抗性遗传。结果表明,杂交水稻抗稻曲病不育系无胞质效应,抗病不育系与感病恢复系所配组合的杂种一代均表现感病。杂种F1的稻曲病抗性主要受核基因控制,其遗传表达特征有：抗性显性、抗性不完全显性和抗性隐性三种类型,恢复抗性遗传为显性和不完全显性的频率占81.25%。F1稻曲病病穗穗率、病情指数、平均每穗病粒数和病穗最高病粒数与恢复系相对应的稻曲病病情指标极显著相关,相关系数（r）分别为0.898**、0.868**、0.901**和0.569**;杂种F1与恢复系之间的?稻曲病病情指标极显著相关。创制和筛选出HA188、HA197、HA198等抗稻曲病恢复系新种质。讨论了杂交稻稻曲病抗病育种。     

东乡野生稻苗期耐冷性的遗传分析

以强耐冷材料龙稻5号(Oryza sativa ssp. japonica)和冷敏感材料协青早B(O. sativa ssp. indica)为对照品种, 以萎蔫率和死苗率为鉴定指标, 利用江西东乡普通野生稻(O. rufipogon)/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系(backcross inbred lines, BILs)群体(BC₁F₉)进行苗期耐冷性鉴定和遗传分析。结果表明, 10°C冷处理7天后, 228个BILs群体的平均萎蔫率为67.4%, 平均死苗率为70.8%。将死苗率≤20%的株系, 在更低温度(8°C昼/5°C夜)下处理5天, 结果显示5243和5335为强耐冷材料, 可用于构建东乡野生稻QTL(quantitative trait loci)近等基因系(near-isogenic lines, NILs)。实验结果显示, 群体萎蔫率和死苗率均呈偏态的连续分布, 暗示东乡野生稻苗期耐冷性表现为质量-数量性状遗传特征, 由主基因-多基因控制。     

转BADH和Bar基因水稻培育及其相关特性评价

采用基因枪法将目的基因AhBADH和Bar转入水稻不育系P88S基因组中,经过PCR和Southern杂交检测,发现目的基因已整合到水稻基因组中.草铵膦发芽试验说明Bar基因已经在植株中正常表达.耐盐鉴定试验表明,转基因株系较对照耐盐性明显提高.光温敏核不育系P88S经过转基因后育性发生改变,表现出一定的可育度.     

协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F9群体低磷耐性鉴定及其生理机制

通过水培法对协青早B//协青早B/东乡野生稻BC₁F₉群体221个株系低磷耐性进行了鉴定,测定了株高、叶龄、黄叶数、地上部干物质量等形态指标及丙二醛（MDA）、可溶性糖和地上部磷含量等生理指标,计算了磷效率,并对各指标间相关性进行了分析.结果表明：221个株系的7个指标均显示出差异性,耐性株系在低磷胁迫下表现为相对叶龄、相对株高、相对地上部干物质量和相对可溶性糖含量较高,相对黄叶数和相对MDA含量较低,相对地上部磷含量差异不明显;磷效率与磷利用效率和磷吸收效率均呈正相关,其中磷利用效率与磷效率达到极显著水平（P<0.01）,表明东乡野生稻回交重组自交系中耐性株系低磷耐性原因主要是具有高磷利用效率,即其单位吸磷量干物质合成力较高.     

水稻光敏核不育系的选育

湖北光敏感核不育水稻的发现,为两系杂交稻奠定了基础。农垦58S为晚梗型,经济性状不理想,直接利用于生产较困难,必须将光敏核不育特性转育到优良的籼、粳品种中,选育出符合生产要求的光敏核不育系,才有生产利用价值。光周期诱导水稻雄性育性转换特性是由1—2对主效基因控制的,可以通过杂交转育。自八十年代以来,湖北和全国的水稻遗传育种学家开展了水稻光敏核不育系的选育,到1991年止,由农垦58S为源的通过省级以上鉴定的水稻光(温)敏核不育系18个,其中籼稻10个粳稻8个,由光、温敏核不育系配制的两系杂交稻组合开始用于生产。     

协青早B//协青早B/东乡野生稻BC1F9群体低磷耐性鉴定及其生理机制

通过水培法对协青早B∥协青早B/东乡野生稻BC1F9群体221个株系低磷耐性进行了鉴定,测定了株高、叶龄、黄叶数、地上部干物质量等形态指标及丙二醛(MDA)、可溶性糖和地上部磷含量等生理指标,计算了磷效率,并对各指标间相关性进行了分析.结果表明:221个株系的7个指标均显示出差异性,耐性株系在低磷胁迫下表现为相对叶龄、相对株高、相对地上部干物质量和相对可溶性糖含量较高,相对黄叶数和相对MDA含量较低,相对地上部磷含量差异不明显;磷效率与磷利用效率和磷吸收效率均呈正相关,其中磷利用效率与磷效率达到极显著水平(P＜0.01),表明东乡野生稻回交重组自交系中耐性株系低磷耐性原因主要是具有高磷利用效率,即其单位吸磷量干物质合成力较高.     

江西东乡野生稻苗期抗旱基因定位

普通野生稻是栽培稻的祖先种,其遗传多样性远远大于栽培稻,蕴涵着栽培品种中难以找到的重要性状.以江西东乡普通野生稻为供体、以桂朝2号为遗传背景的野生稻基因渗入系（BC4F5、BC4F6）为材料,利用30%的PEG人工模拟干旱环境,对渗入系二叶一心苗期进行抗旱鉴定,共定位了12个与抗旱有关的QTL,其中在第2、6和12染色体上发现了4个QTL的加性效应值为正,来自东乡野生稻的等位基因能使渗入系的抗旱性增强,特别是位于第12染色体RM17附近的qSDT12-2在多次重复中均被检测到,在PEG处理后1-8 d能稳定表达.通过对抗旱性QTL的动态分析,发现不同QTL表达时间不同.     

水稻CMS-DA育性恢复基因定位及其互作分析

在由210个测交组合组成的青早A／（协青早B／密阳46）F6群体中,构建了由129个RFLP、SSLP组成的连锁遗传图普。应用QTL分析方法,对水矮败型质雄性不育恢复基因进行了定位。检测到一个主效基因和3个效应较小的QTL（qRf－1、qRf－1、qRf－5）,这些基因这宰存在复杂的相互作用。     

No effect of transgene and strong wild parent effects on seed dormancy in crop–wild hybrids of rice: implications for transgene persistence in wild populations

Soil seed banks act as a gene pool for local plant species and, as such, can buffer local populations, especially those experiencing challenging environmental conditions. Seed dormancy has important implications to dynamics of soil seed banks. Therefore, estimating the seed dormancy of transgenic crop–wild hybrids could shed light on the persistence of transgenes in wild‐plant soil seed banks. Individuals from eight populations of wild rice Oryza rufipogon were crossed with those of three insect‐resistant transgenic rice lines. Selfed (F2–F4) and backcrossed populations (BC1, BC1F2 and BC1F3) were then made from the hybrids. Seed germination was tested under three treatments: (a) normal; (b) overwintering in soil; and (c) one‐week heat‐shocking. The effects of transgene, wild parent and hybrid generation on hybrid seed germination were examined. No significant effect of insect‐resistant transgenes (Bt and CpTI) was detected on the seed dormancy of crop–wild hybrids, while a significant wild parent effect was found. The seeds of advanced generation hybrids have higher germination percentages and lower dormancy than do those of F1 and BC1 generations. The study showed that the dormancy of hybrid seeds was determined mainly by their genetic backgrounds. All hybrid seeds have higher germination percentages and lower dormancy (and, consequently, a poorer overwintering ability), compared with wild seeds, and reduce dormancy would contribute to a fitness disadvantage, compared with wild types. Therefore, such seeds might form part of naturally occurring soil seed banks, through which crop genes would persist in wild populations.     

小粒野生稻导入系对稻飞虱的抗性鉴定与分析

稻飞虱是水稻生产最严重的害虫之一。野生稻拥有丰富的抗虫基因资源,导入系是鉴定和利用野生稻有利基因的有效途径。本研究通过对371份小粒野生稻导入系进行抗褐飞虱和白背飞虱接虫鉴定,分别筛选出了11份抗、72份中抗褐飞虱的材料和7份抗、45份中抗白背飞虱的材料,其中有5份材料兼抗褐飞虱和白背飞虱,这是从小粒野生稻中鉴定出抗白背飞虱材料的首次报道。通过对2份抗性导入系材料与感虫亲本杂交构建的F1和F2群体的抗虫鉴定和分析表明:K41对褐飞虱和白背飞虱的抗性受2对显性抗虫基因通过互补作用所控制;P114对褐飞虱和白背飞虱的抗性都是由1对主效的隐性基因控制。这些结果必将有利于小粒野生稻抗稻飞虱的基因定位和育种利用。     

Development of Anther- defective Cytoplasmic Male Sterile Line from Interspecific Hybridization Between Dongxiang Wild Rice and Cultivated Rice and Preliminary Observations on Its Derivatives

Exploring novel source of cytoplasmic male sterility (CMS) is essential to stablize the productivity of hybrid rice. Dongxiang wild rice ( Oryza rufipogon Griff. ) has been recorded as the northest distributed wild rice in China that is resistant to several biotic or abiotic stresses. A male sterile line M01A defective of anther was identified in the F3 population from an interspecific cross between Dongxiang wild rice and cultivated rice ( Oryza sativa L. ssp. indica ). Crosses and successive backcrosses were made between M01A and a variety of breeding materials and 19 progeny families were obtained. Among the families, some were defective of anthers, and some have twisted and degenerated anthers without microsporogenesis or with a few typical aborted pollen. These resuits implicate that the male sterility of M01A was genetically regulated by the interaction between the nucleus and the cytoplasm. Only one cross produced male-fertile hybrid in which the paternal parent contains a part of the genome of Dongxiang wild rice, which implies that Dongxiang wild rice itself could be the source of the fertility restorer to M01A.     

基于染色体片段导入系发掘抗玉米丝黑穗病主效QTL

选用抗玉米丝黑穗病自交系Mo17和SH15为供体,与受体感病自交系黄早四和昌7-2构建回交群体(BC3F1\BC4F2),通过田间人工接种玉米丝黑穗病原菌鉴定抗病性表现,评价群体抗病性。研究结果显示黄早四×(黄早四×Mo17)BC4F2群体发病率明显高于BC3F1群体;两个BC4F2黄早四×(黄早四×Mo17)和昌7-2×(昌7-2×SH15)群体的发病率差异较大。采用SSR标记分析抗病株的供体染色体导入片段,发现随着回交次数的增多,导入片段数量减少,但不同回交群体中供体导入片段数目明显不同。通过连锁不平衡分析,在染色体2.09和3.04区段发掘和验证2个抗玉米丝黑穗病主效QTL,连锁标记分别为umc2077和phio53或bnlg1965。本文研究结果为抗丝黑穗病基因精细定位和分子聚合育种提供了信息和材料。     

抗褐飞虱水稻品种的培育及其抗性表现

褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)是危害水稻的主要虫害之一,发掘和利用新的抗褐飞虱基因培育抗性品种是目前防治褐飞虱最经济有效的方法之一。抗褐飞虱基因来自药用野生稻的抗虫品种B5,对褐飞虱生物型1和2具有高度抗性,B5携带的抗性基因Bph14被定位在第3染色体上。本研究以B5-10为抗源,以优良杂交稻亲本扬稻6号为受体亲本,通过复交和回交,利用与Bph14紧密连锁的分子标记MRG2329在后代中进行分子标记辅助选择,通过苗期分子标记检测和成株期农艺性状选择,最后育成恢复系R476和杂交组合广两优476。采用苗期群体鉴定技术对R476和广两优476的褐飞虱抗性进行了鉴定,R476和广两优476的抗性水平分别为中抗和中感。广两优476在稻飞虱发生较重的稻田进行试种示范,与对照品种扬两优6号和两优培九相比,广两优476对稻飞虱表现出明显的抗性。研究结果表明在育种过程中利用分子标记辅助选择Bph14基因是培育抗褐飞虱水稻品种的有效途径之一。