水稻长穗颈高秆隐性基因eui2的遗传及其微卫星分析

从水稻（Oryza sativa L.)协青早Ｂ的辐射Ｍ２群体中获得以最上节间伸长特征的长穗颈高秆突变系协青早eB-1和协青早eB-2,与原品系协青早Ｂ的秆性状相比,协青早eB-2的第一节间长占总秆长的６５．３％,其第一节间的增长量占秆长总增长量的９０．２％;协青早eB-1的第一节间长占总秆长的５４．８％,其第一节间的增长量占秆长总增长量的５３．３％,遗传分析表明：协青早eB-2中的长穗颈高秆性状各由一对隐性基因控制,二之间互不等位。与已报道的eui基因的等位性测验表明：协青早eB-２的eui基因与其不等位,为新的长穗颈高秆隐性基因,命名为eui2,协青早eB-１的eui基因则与其等位。微卫生分析表明：eui2基因与第１０第染色体的ＲＭ２５８、ＲＭ２６９、ＲＭ２７１和ＲＭ３０４连锁,其遗传距离分别为１２．０cM、１２．９cM、３５．１cM、１．４cM。由此推断,eui2基因位于第１０染色体长臂的中部。     

高秆隐性e杂交水稻研究进展

本文综述利用eui基因来提高杂交水稻制种产量的设想与实践,以及通过直接辐射诱变方法育成高秆隐性恢复系和长穗颈不育系,继而育成e杂交水稻组合等方面的研究进展,提出了今后e杂交水稻的研究方向.     

长穗颈水稻的内源GA1、IAA和ABA含量变化

分别以携有长穗颈基因eui1、eui2和野生型基因Eui的协青早不育系和保持系6个水稻品种为材料,测定它们在抽穗始期植株中内源GA1、IAA和ABA含量的变化。结果表明,携有eui1和eui2基因的水稻可以在植株体内产生大量内源GA1,携有eui1基因的GA1含量比携有eui2基因的高。携有eui1基因的ABA含量最高,携有eui2基因的其次,而携有Eui基因的最低。IAA含量也表现出同样的趋势。表明长穗颈基因主要是通过调节内源GA1含量促进水稻最上节间的剧烈伸长。     

籼型杂交稻光合特性的配合力分析

以6个籼型杂交稻三系不育系和5个恢复系按不完全双列杂交设计配制的30个杂交稻组合及其亲本品种为材料,对其光合性状进行了测定和分析,结果表明:(1)杂交稻组合的光合特性存在显著或极显著的组合间遗传差异,光合特性的遗传变异主要来自基因的非加性效应;(2)胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量受不育系的影响大于恢复系,而气孔导度、叶绿素a+b含量受恢复系的影响大于不育系;(3)杂交稻光合性状的广义遗传力均大于狭义遗传力,各性状主要受基因互作及环境的影响。狭义遗传力的大小依次为叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a、气孔导度、胞间CO2浓度、类胡萝卜素和蒸腾速率,这些性状具有中等遗传力;(4)9个光合性状杂交稻F1表型值与父母本一般配合力效应值之和的相关系数均达极显著水平。因此,可以根据父母本一般配合力效应值之和来预测杂交稻组合光合性状的表现,有利于高效选育高光效杂交稻组合。     

水稻雄性不育恢复系明恢63的感光基因分析

水稻恢复系明恢63是中国应用面积最大、利用最广泛的恢复系。利用抽穗期感光性近等基因系EG0～EG7及ER～LR对明恢63进行的分析表明,明恢63在E1、E2、E3位点分别带有E1、e3、E3基因,在Se-1位点带无感光功能的Se-1^e基因。进一步用抽穗期QTL近等基因系NIL(Hd1)和NIL（Hd4)进行的研究表明,明恢63带有显性感光基因E1和无感光功能的Se-1^e基因,并推测明恢63带有能抑制E,基因表达的隐性抑制基因。认为籼型杂交稻抽穗期受不育系和恢复系感光基因及感光性抑制基因的共同作用。初步讨论了明恢63广适性的遗传基础。     

水稻长穗颈基因eui紧密连锁SSR标记获得

02428h是从半矮秆材料02428体细胞培养后代中发现的隐性高秆突变体, 其株高性状由1对长穗颈基因eui和1对半矮秆基因sd-1共同控制。以02428h与半矮秆材料南京11杂交的F₂为作图群体, 利用Gramene公布的SSR标记和根据NCBI中的BAC序列自己新开发的SSR标记, 将eui基因定位在第5染色体上的RM3673和RM0012之间, 两侧遗传距离分别为0.3 cM和1.0 cM, 为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

温敏核不育系培矮64S及其eui突变体长选3S最上节间蛋白质组差异分析

为从蛋白质表达水平了解长穗颈温敏核不育水稻(Oryza sativa)最上节间伸长机理,采用双向凝胶电泳方法对温敏核不育系培矮64S及其eui突变体长选3S抽穗前2 d的最上节间蛋白质进行了分离,并获得了分辨率和重复性较好的双向凝胶电泳图谱。选取50个差异蛋白质点进行MALDI-TOF-TOF-MS肽质谱指纹图谱分析,从中鉴定出31个已知蛋白质,相对于培矮64S,在长选3S中上调表达的11个蛋白质和下调表达的20个蛋白质。这些差异蛋白质按照其功能可分为7类。这些差异蛋白质可能与长选3S抽穗期最上节间剧烈伸长生长有关,水稻eui基因可能是通过调节抽穗期最上节间这些蛋白质的表达,从而控制最上节间细胞分裂,尤其是细胞的伸长生长。     

具广亲和性的水稻隐性高秆细胞突变体

０２４２８ｈ系粳稻隐性高秆细胞突变体。来源于半矮秆广亲和种质０２４２８体细胞无性系变异。在１０３个Ｒ２代株系中,有１株系在抽穗后分离出高、矮秆两种类型,高秆比矮秆高６１．４％,系因例一和倒二节间伸长所致,以倒一节间伸长最为明显,占增长的６６．３％。在Ｒ３、Ｒ４代中矮秆类型继续分离出高秆和矮秆两在型,分离比为３：１,高秆类型未见分离。显示所分离的高秆是供体亲本０２４２８的单基因突变。暂名为０２４２８     

高粱穗部主要性状的配合力分析

以4个高粱不育系13163A、1358A、128A和407A,以及6个恢复系9.1R、213R、272R、381R、矮182R和早21R为试验材料,按照不完全双列杂交设计(NCII),对其F1的穗部主要性状进行配合力分析。结果表明:亲本穗部主要性状存在显著的遗传差异,主要表现为加性基因效应遗传的性状有:穗长、一级枝梗数、二级枝梗数、穗粒数;狭义遗传力大小顺序分别为:二级枝梗数一级枝梗数穗长穗粒数穗粒重千粒重。不同亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)在不同穗部性状间存在较大差异。不育系407A和恢复系早21R、9.1R是综合性状较好的亲本材料,利用它们可组配出产量较高的杂交组合。恢复系272R组配的杂交种具有穗粒数较多、千粒重较小的特点,能满足市场上对小粒高粱的需求。深入分析高粱杂交亲本穗部主要性状表现,有利于对亲本材料的进一步了解和利用。     

三基因聚合改良恢复系福恢673的稻瘟病抗性

为了改良水稻优良恢复系福恢673的稻瘟病抗性,以该恢复系为轮回亲本,以携有3个稻瘟病抗性基因(Pi-1、Pi-9和Pi-k~h)的优质恢复系金恢1059为供体亲本,通过回交育种结合分子标记辅助选择,选育出10个导入了这3个抗稻瘟病基因的福恢673近等基因系,其遗传背景恢复率为92.96%–98.59%。抗性鉴定结果表明,这些近等基因系及其与不育系宜香A配制的杂种一代均表现抗稻瘟病,抗性明显强于对照福恢673和宜优673,且半数以上杂种一代基本保留了原组合的主要优点。用近等基因系Line 9配组的杂交稻新组合两优7283和金泰优683在区试中均表现出产量高、稻瘟病抗性强、生育期适中等特点,表明该近等基因系具较好的应用前景。     

黄河下游湿地芦苇形态变异研究

 以水盐为主导生态因子,分析了黄河下游湿地芦苇(Phragmites australis)种群形态变异的水平与格局。对基径、株高、叶长、叶宽、节间长、节间数和穗长7个形态特征在15个种群中的变异分析表明：种群内个体间形态差异极显著,7个形态特征在种群内的变异系数从大到小依次为节间长（0.284 6）、叶宽（0.253 6）、穗长（0.244 9）、叶长（0.208 5）、基径（0.187 5）、节间数（0.176 3）、株高（0.165 7）; 7个形态特征在种群间的变异度从大到小依次为株高、叶长、节间长、叶宽、基径、节间数、穗长,但种群间形态的显著差异主要存在于滨州种群（BZH）、淡水种群（ZHG、DPH、NYH,土壤总盐度<0.1%）、盐生种群（HS01、HS02、HS03、HS04、HS05、DWL、KD、GD、LZH、LJ、DLH,土壤总盐度>0.3%）之间,在来自相似生境的种群间形态差异普遍不显著;7个形态特征均与水盐联合影响因子显著相关;以形态特征为基础的聚类分析将研究的15个种群分为显著不同的３类。因此,根据黄河下游湿地芦苇形态变异规律和分化特点,建议将该地区芦苇分为盐生芦苇、淡水芦苇、巨型芦苇3个形态类型。     

Genetics of grain amaranths

Summary Two landrace populations of Amaranthus cruentus L. were crossed to generate F₂ populations for quantitative genetic analyses of variation. Evidence for significant inbreeding depression in comparisons of F₁ and F₂generation means suggested some role of nonadditive gene action for days to first anthesis, leaf length, leaf width, petiole length, plant height, panicle length, and panicle weight. A pooled F₂ population was subjected to bidirectional mass selection for time of first anthesis (two cycles) and leaf length (one cycle). Responses to selection were asymmetrical and the second cycle response for anthesis time was smaller than for the first cycle. Overall, selection gains were significant and gave estimates of heritability in the range of 0.35 to 0.66 for anthesis time and 0.08 to 0.19 for leaf length. This suggested a large additive term in the total genetic variance especially for anthesis time where early and late flowering selection lines diverged by 20.5 days.Correlations between the selected traits (anthesis time, leaf length) and single plant yield or yield components were also studied to evaluate correlated responses to selection. Selection for optimal flowering time in amaranth cultivation areas is very likely to result in rapid yield improvement.     

水稻原生质体再生植株及后代的性状表现

获得了粳型水稻77-170品系原生质体再生植株(R_2)6个株系的206棵后代植株。对其中96株进行性状观察和细胞学染色体鉴定,发现再生植株子代在株高、剑叶和主穗长、单株有效穗数、每穗粒数、育性、生育期等性状上都产生了变异,除株高外其他性状在第2代遗传上不稳定,染色体倍性稳定(2_n=24)。对56株再生植株子代作酯酶、过氧化物酶同工酶测定,其酶谱谱带与对照实生株相似。     

15份多花黑麦草优良引进种质的表型变异分析

多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)是世界栽培牧草中的优良禾本科牧草。为更好地利用多花黑麦草种质资源,本研究对引自国外的15份多花黑麦草种质的15个形态性状和农艺性状进行了变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明:15份材料间存在较大变异,除单株干重外,其余性状在供试材料间均表现出显著性差异,变异系数范围为10.28%~39.15%,变异系数平均值为19.49%,从小到大依次为小穗数小穗长株高分蘖数千粒重花序长倒二叶长小花数茎粗第一节间长倒二叶宽旗叶宽旗叶长单株干重单株鲜重。主成分结果表明,前5个主成分累积贡献率达到84.51%,第1主成分以株高为主要特征;第2主成分以旗叶和倒二叶长、宽为主要特征;第3主成分以花序长和小花数为主要特征;第4主成分以千粒重为主要特征;第5主成分以产草量为主要特征。15份种质材料经基于欧氏距离的UPGMA聚类分析被划分为3大类,类别间存在较显著的差异,其中第2类因其植株高大、叶片宽大的特点,具备选育高产种质的潜力。     

十和田/丽粳2号回交重组自交系糙米Zn含量与其他元素和农艺性状间相关性

用ICP-AES法测定了十和田/丽粳2号/十和田BC4F5回交重组自交系264个株系糙米Zn含量及其在株型间的遗传变异,分析了糙米Zn含量与16种元素(K、P、S、Mg、Ca、Mo、Ni、Fe、Cr、Na、Al、Cu、Sn、B、Mn和Sr)、9个农艺性状(结实率、实粒数、秕粒数、穗长、有效穗、花药长度、花药宽度、穗茎节间长和倒2叶长)、MDA(丙二醛)含量、3种酶(POD、SOD、CAT)活性间相关性,旨在揭示糙米Zn与其他元素、稻米产量、稻耐冷性等关联性。结果表明:回交重组自交群体糙米Zn含量为正态分布,有超亲优势株系;糙米Zn含量与8种元素(K、S、P、Mg、Ca、Fe、B、Mn)含量呈极显著相关,与5种元素(S、Mg、Ni、Cr、Al)含量呈显著偏相关;初步认为糙米Zn含量与稻米产量及耐冷性为负相关,与酶活性相关性不显著。     

水稻株高构成因素的QTL剖析

利用水稻籼粳杂交 (圭 6 30× 0 2 42 8) F1 的花药离体培养建立的一个含 81个 DH家系的作图群体 ,对水稻株高构成因素 (穗长、第 1节间长、……、第 5节间长 )进行基因定位。DH群体中株高构成因素均呈正态分布。相邻的构成因素间呈极显著的正相关 ,而相距较远的构成因素间的相关较弱或不显著。采用 QTL(Quantitative trait lo-cus)分析 ,定位了影响株高构成因素的 6个 QTL:qtl7同时影响穗长和第 1、2、3节间长 ,qtl1 和 qtl2 同时影响第 4和第 5节间长 ,qtl1 0 a和 qtl1 0 b仅影响第 1节间长 ,qtl3 仅影响第 3节间长。采用 QTL 互作分析 ,检测到 19对显著的互作 ,每个构成因素受 2个或 2个以上的 QTL 互作对的影响。并且还发现 ,同一个 QTL 互作对可能影响不同的性状 ,以及一个 QTL 可以分别与不同的 QTL 产生互作而影响同一个性状或影响不同的性状 ,但总的看来 ,加性效应是主要的。这些结果揭示了株高构成因素间相关的遗传基础 ,在水稻育种中运用这些 QTL 将有助于对株高 ,以及对穗长和上部节间长度进行精细的遗传调控。     

不同遗传背景下杂交籼稻功能叶与产量构成因素的相关性

为明确水稻功能叶与产量构成因素间的相关性,以不同遗传背景下籼稻的10个不育系和16个恢复系为亲本,按照NCII设计配制两套双列杂交组合,对水稻12个功能叶性状与8个产量性状构成因素进行了相关分析,结果表明：3片功能叶叶长与叶面积、剑叶宽、倒2叶宽等性状之间均存在极显著正相关,功能叶夹角之间也存在极显著正相关,但不同遗传背景对夹角性状与9个形态性状之间的相关性则存在明显差异,在第1套组合中,其相关系数均为负值,且相关均不显著;而第2套组合则相反。8个产量构成因素中,单株穗数与平均穗长、着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数之间存在极显著负相关,平均穗长与穗着粒数、结实率与单株产量呈显著或极显著正相关,遗传背景对产量组成上有较大影响,在第1套组合中单株产量主要由结实率、单株穗数以及穗实粒数等性状决定,而在第2套中则主要由穗实粒数和结实率等性状决定。在功能叶与产量构成因素的相关中,叶长、叶面积、剑叶宽、倒2叶宽与着粒密度、穗实粒数以及穗着粒教等3个性状之间存在显著或极显著正相关。12个水稻功能叶性状与8个产量构成因素之间的主成分分析表明,在不同的遗传背景下,产量构成因素均主要受叶面积和叶夹角影响,两种不同遗传背景中其累积贡献率分别为69．8％和84．0％。     

小麦体细胞无性系矮秆变异体AS34株高构成和育种潜力探讨

创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。到目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本研究对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70%植株株高为60~89 cm,穗长6.0~9.9 cm、穗粒数50~79粒、小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。     

Trait diversity, heritability and genetic advance in selected germplasm lines of tef

The genetic improvement of the Ethiopian cereal, tef, Eragrostis tef (Zucc.) Trotter, depends upon the variability in the indigenous germplasm. A bi-replicated randomized complete block field experiment was, therefore, carried out at Debre Zeit and Alem Tena in Ethiopia during the 1996 main season to study the pheno-morphic and agronomic trait diversity in 320 tef germplasm lines. All of the 17 traits assessed showed substantial (p < or = 0.001) variation among the lines. Genotypes and locations interacted significantly (p < or = 0.05) on 11 of the traits. At about 50% similarity level, the tef lines grouped into six major clusters of nine to 243 lines. Five principal components (PCs) extracted about 71% of the entire variation of the lines. About 28% of the total variance explained by the first PC was due chiefly to variation in main shoot culm length, diameters of the two basal culm internodes, panicle length and grain yield/panicle. About 16% of the whole variance explained by the second PC originated mainly from variation in the length of the first and second basal culm internodes, grain yield/plant, and peduncle length. The third PC accounting for about 12% of the entire variance resulted largely from variation in harvest index and shoot phytomass yield/plant. Across traits, the phenotypic and genotypic coefficients of variation varied in that order from about 2% for grain yield/panicle to 58% for number of fertile tillers/plant, and from less than 1% for diameters of the two basal culm internodes and grain yield/panicle to 35% for panicle length. Estimates of broad sense heritability and genetic advance (as ratio of the mean) were highest for panicle length (71%) and number of fertile tillers/plant (21%), respectively. But both of these were lowest for the second basal culm internode diameter (< 1%). Overall, the study confirmed that tef is a highly versatile crop with broad trait diversity in the germplasm, and this offers ample opportunities for improvement through breeding.     

山金柑实生后代四倍体发掘及形态和代谢评价

以多胚系山金柑（Fortunella hindsii Swingle）为材料,采用“观根辨叶看油胞”形态初选法,从1289株实生后代筛选出疑似四倍体（双二倍体）8株,流式细胞仪检测和SSR分子鉴定表明它们均为同源四倍体,初选准确率100%,群体自然发生率0.62%。对其形态和初生代谢物进行检测,结果显示：山金柑四倍体株高、茎粗、节间数、节间长、气孔密度均显著低于二倍体,而叶片厚度、气孔大小显著高于二倍体;GC-MS分析鉴定到24种初生代谢物,四倍体叶片奎宁酸含量显著高于二倍体,肌醇、4-氨基丁酸和1-棕榈酸单甘油酯含量显著低于二倍体。