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.     

广西水稻地方品种耐冷性鉴定及相关分析

对419份广西水稻地方品种初级核心种质进行芽期、苗期的耐冷性鉴定及相关分析,结果表明:广西水稻地方品种芽期、苗期耐冷性主要集中在7级和9级,总体耐冷性较弱。芽期、苗期极强耐冷种质(1级)分别为24份和27份,占参试总数的5.73%和6.44%,其中10份种质芽期和苗期均表现极强耐冷(1级)。芽期、苗期耐冷性呈极显著正相关(r=0.66)。粳稻芽期、苗期耐冷性均显著高于籼稻;粘糯稻之间耐冷性差异是由籼粳稻类型的耐冷差异引起的;来自高寒山区稻作区的品种芽期和苗期平均耐冷表现最强。利用34个SSR标记与芽期、苗期耐冷性进行Pearson相关分析,在第7和第9染色体上,各鉴定出1个同时与芽期和苗期耐冷性相关联的位点。本研究为水稻芽期、苗期耐冷育种提供新的抗源材料,并为水稻耐冷基因定位及机理研究奠定基础。     

水稻糯性相关基因的全基因组关联分析

利用1 090 071个SNP标记, 对419份广西地方稻种资源核心种质的糯性进行全基因组关联分析。结果表明, 运用混合线性模型, 在P<4.72×10^-8 (4.72E-8)水平下, 检测到45个与糯性显著关联的SNP位点, 均位于第6号染色体上。通过筛选显著关联位点上、下游各150 kb区域内的基因, 共找到305个候选基因, 其中包含2个与淀粉合成酶相关的Wx和SSIIa基因; 同时在第6号染色体5.69-5.89 Mb区域发现4个与糯性显著关联的SNP位点, 该区域可能是影响水稻(Oryza sativa)糯性的重要候选区域。     

广西沿海受旱与咸酸田面积的分布与抗旱、耐盐种质资源鉴定

调查了广西沿海地区的北海、防城港、钦州3市8县(区)1975-2010年耕地面积、干旱受灾面积和咸酸田面积的动态变化以及抗旱、耐盐作物种类和分布;收集了一批水稻、木薯及芋头的地方种质资源,并对其进行了抗旱性和耐盐性的鉴定评价。本研究对广西沿海种质资源保护及利用,对抗旱、耐盐性研究及育种利用有重要意义。     

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。     

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。     

水稻偏粳型广谱性强恢复系种质GR38的创新和评价

用无育性恢复力的意大利粳稻巴利拉,与具有广亲和性的我国改良籼稻广中接杂交,创新出偏粳型广谱性强恢复系种质GR38。与亲本度现有4类恢复基因型仅能恢复部分不育细胞质的情况不同,GR38对几乎所有主要不育细胞质均具强恢复力。SSR标记分析发现,GR38的一个恢复基因位于第1染色体长臂中部,与已报道的恢复基因位点均有所不同,推测GR38至少携带一个新恢复基因。GR38具有很强的产量配合力,与许多不育系配制的籼粳杂交稻组合具有很强的杂种优势和产量潜力,可以直接用于生产。GR38的育成,将地理远缘的粳稻基因导入到恢复系中,创造了地理远缘粳稻／广亲和籼稻的杂交选育途径,打破了常用的籼恢／籼恢单一途径,以度恢复基因源局限于IR24度其衍生系的状况,拓宽了恢复基因源和遗传基础．有助于杂交稻育种的新突破。     

水稻耐寒基因CTB4a的核苷酸多样性及区域适应性

为探究CTB4a基因的自然变异是否与栽培稻苗期耐低温相关, 本研究以133份栽培稻(Oryza sativa L.)及35份普通野生稻(O. rufipogon Griff.)为实验材料, 对CTB4a编码区的核苷酸多样性及其单倍型与地理分布的关系进行分析。结果表明CTB4a基因编码区有14个核苷酸变异, 组成33个单倍型。Network分析发现, 这些单倍型的286 bp处的SNP变异(+2,035,097 bp, G > C; +96 aa, Ala→Pro)将其分成Group A和Group B两组。Group A (CTB4a^jap)共有56份样品, 其中有43份(76.79%)是种植于中高纬度地区的粳稻; Group B (CTB4a^ind)有77份样品, 有63份(83.12%)是种植于热带和亚热带国家的籼稻。Group A中样品苗期黄叶率的平均值比Group B样品低30%, 且两者耐寒性具有显著差异(P = 1.25e-09)。位于286 bp处的变异只在Group A中出现, 在Group B中均不存在, 说明随着水稻种植区域向北迁移的育种过程中, 栽培稻中出现了CTB4a^jap并被固定下来。该研究为理解水稻对低温适应的分子遗传机制和培育耐寒品种提供了理论基础。     

粳稻特殊广亲和系GC13的遗传分析及利用研究

粳稻品种GCl3对亚种内亲和力弱,而对亚种间亲和力强,因此特称之为特殊广亲和系(Special wide compatibility variety,SWCV)。广亲和基因等住性和遗传规律研究结果表明,GCl3的广亲和性主效基因效应明显,同时受微效基因修饰,与已知的S7、S9、S15三个育性基因住点之一等位。GCl3可与培矮64S等籼型光敏核不育系配组育成亚种间杂交稻;GCl3是粳型恢复基因源,从其杂交后代中选育出的偏粳(K’)型或偏籼(H’)型通用恢复系GR209、GR220和GR238等,对“野败”、“矮败”等多种不育细胞质和培矮64S等光敏核不育系具有强恢复性,配制出的“三系”或“二系”杂交稻具有高产潜力和利用前景。