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。     

水稻资源开花期耐热性的全基因组关联分析

水稻在开花期对高温非常敏感,挖掘耐热种质并解析耐热性的遗传机制,有助于水稻的耐热性遗传改良。本研究选取205份国内外种质资源,在抽穗开花期对遇高温的稻穗进行标记,以高温下标记穗的结实率作为耐热指标,结合高密度SNP标记进行全基因组关联分析并初步预测候选基因。结果表明:不同水稻种质的耐热性差异明显,高温下的结实率最低为19.0%,平均值为64.0%,中位值为65.9%,最高值为86.6%,其中06-32、剪刀齐、娄早籼5号等17份种质的耐热性较强;全基因组关联分析共筛选到130个与耐热性显著关联的SNP标记,并鉴定到18个耐热QTL,其中6个QTL与已报道的耐热相关QTL共定位;qHT4-6与耐热性的关联度最高,根据该区间lead SNP的单倍型分类,G单倍型材料的开花期耐热性显著强于A单倍型材料,该区间附近有7个基因可能受高温调控。     

地方稻资源D43的开花期耐热特性研究

水稻在抽穗开花期对高温胁迫非常敏感,通过挖掘耐热资源,培育耐热水稻品种是应对高温热害最有效的方式。前期研究发现,地方稻资源D43在花期连续高温条件下能保持较高的结实率。本研究在大田和人工气候室不同高温处理下,分析了D43的开花时间与耐热性之间的相互关系。结果表明,高温能够使水稻的开花时间提前,D43表现出稳定的早花时特性,高温胁迫下的开花时间集中在8∶30~10∶00;在开花时间段恒定高温胁迫下,D43的结实率较低;但在大田高温和人工气候室模拟高温胁迫下,D43的开花时间避开了日高温段,从而表现出较高的结实率;花器官形态性状包括花药开裂率、柱头上的花粉附着数、花粉萌发数与结实率之间呈显著正相关,因此可用于评价水稻的花期耐热性。     

水稻种子贮藏10年后的活力相关基因定位

以2004年构建并保存在种质库10年的186个单株组成的湘743/Katy F2:3群体为材料,在发芽的第5天和第9天统计亲本和各株系的发芽率和成苗率,应用由129个标记组成的连锁图谱检测与种子活力相关的QTL,一共检测到12个QTLs,共分布在6条染色体的6个区间,单个QTLs对群体性状表型变异的贡献率为5.73%~47.53%,联合贡献率都是50%。其中,在第8染色体RM152~RM310区间检测到一个主效的QTL,对第5天发芽率和第9天发芽率和第9天成苗率的贡献率分别为12.02%、47.53%、38.64%,来自于湘743的基因增加发芽率和成苗率;在第9染色体RM444~RM219区间检测到一个稳定表达的QTL,对第5天发芽率和第9天发芽率和第9天成苗率的贡献率分别为8.85%、7.49%、10.36%,来自于Katy的基因增加发芽率和成苗率;此外,没有检测到显著的上位性互作。     

普通野生稻保护和未保护居群遗传多样性的比较

为了评价普通野生稻自然居群遗传多样性,用24对SSR引物对5个保护居群（江西东乡庵家山JXD、湖南茶陵HNC、湖南江永HNJ、广东高州大岭GDD、海南儋州HND）和3个未保护居群（广西武宣GXW、广西来宾GXL、广东高州朋山GDP）,共计356个单株进行了遗传多样性分析。24个位点均表现为多态,其中18个位点表现杂合子不足,RM339位点观察杂合度最高,RM336位点预期杂合度最高。SSR分析结果表明,8个居群的遗传多样性都较高,其中5个保护居群的Ae变幅为1．780（JXD）～2．504（HNJ）,肌变幅为0．397（JXD）～0．555（HNJ）;3个未保护居群Ae变幅为2、153（GDP）～3．226（GXL）．He变幅为0．492（GDP）～0．640（GXL）。5个保护居群与3个未保护居群之间的遗传距离较大（0．6585）。这说明虽然有些居群得到了保护,但未保护居群的保护、收集价值仍然很大。居群间遗传分化明显（Fst=0．399）,居群间遗传距离最小的HNJ居群与GXL居群的相似系数也只有0．43。F一统计显示所用居群都偏离了Hardy—Weinbery平衡（Fis=0．147）,其中GDD、GDP、HND居群Fis〈0,表现为杂合子过剩;居群JXD的Fis为0．109,表现轻微的杂合子缺乏;HNC、HNJ、GXW、GXL的F括〉0,Fis值变幅为0．315（GXW）～0．473（HNJ）,说明这4个居群中杂合子不足,可能与这些居群自交比例高有关。     

镉对水稻种子萌发的影响

以不同类型的319个水稻品种为研究对象,研究了10 mg·L^-1 Cd²⁺处理对水稻种子萌发的影响.结果表明:Cd²⁺对种子发芽率影响较小,对根系生长的影响显著,且大于对芽生长的影响;不同类型水稻种子萌发对Cd的响应差异较大,敏感顺序为粳稻>籼稻>杂交稻;两系不育系根系长度和根系数量受Cd的抑制程度显著高于三系.应用快速聚类方法,可以将参试品种划分为耐受型、中间型和敏感型3种不同的敏感类型.     

水稻生殖发育期耐热性的分子遗传机制研究进展北大核心CSCD

水稻在生殖发育期对高温胁迫非常敏感,高温热害已经成为水稻生产最重要的限制因子之一。阐明水稻在生殖发育期耐热性的分子遗传机制,挖掘耐热关键基因,利用基因工程以及分子标记辅助选择的方法改良水稻品种的耐热性具有重要意义。从水稻生殖发育期耐热性的数量性状基因定位(QTL)、转录以及蛋白水平的高温应答、耐热转基因研究领域的进展进行了概述。     

湖南稻种资源主要特征特性与利用状况

对1992-2012年湖南种质库收集保存的12451份（剔除重复后）稻种资源的农艺性状和特性进行了系统整理和分析评价。结果表明：湖南种质库收集保存的稻种资源区域特色明显;不同类型稻种资源的特性各有特点;75.43%的稻种资源得到分发利用。并提出加强种质资源收集保存的目标性和系统性、提高种质资源评价的规范性和精准度、加快惠益共享平台建设步伐的建议。     

农户保存与种质库保存的同近名地方稻品种的遗传多样性研究

通过对湖南农户自留种原地保存(简称农户保存)与异地低温保存在湖南种质库(简称种质库保存)的92份同近名水稻材料(7组,同近名材料6组)间的表现型及基因型进行分析,鉴定同近名品种间遗传距离,为之后有效保存、针对性供种、高效利用提供理论依据。结果表明,供试同近名材料间,及农户保存与种质库保存的同近名材料间在表现型性状上都有极显著差异。通过SSR标记基因型比较农户保存与种质库保存湖南同近名材料,发现除E组外,其他组都是农户保存的等位基因变异数小于种质库保存的等位基因变异数,说明农户保存的材料在年复一年的种植、收种过程中经历了自然选择和人工选择留种,进行了加代纯化。除C、E组外,在同近名组内SSR标记遗传相似系数显示,农户保存的材料间种质库保存的材料间农户保存材料与种质库保存材料,表明农户自留种保存的同近名水稻资源值得收集评价。     

湖南同名地方稻资源SSR标记及表现型的比较分析

本研究以湖南种质库中保存的不同来源的同名湖南地方稻种质11组(同近名为1组)共136份为研究材料,进行SSR分子标记及农艺性状比较分析,目的是评价湖南同(近)名地方稻的遗传差异程度,为同(近)名地方稻种质资源的保存、供种以及重点利用种质遴选提供理论依据。研究结果表明,各组同名材料的表型遗传距离数值变化较大,各组最大遗传距离变幅1.25(D6/D13)~1.51(G1/G5),最小遗传距离变幅0.16(E7/E9)~0.81(B2/B11)。各组同名材料的SSR标记相似系数差异也大,最小相似系数变幅0.38~0.71,最大相似系数变幅0.86~1.00;同组内同(近)名材料交叉聚类。基于表型性状遗传距离与基于SSR标记遗传相似系数判别组内材料间遗传关系的结果有一致的,也有存在一定差异的。C8/C11、D16/D18、G1/G2、M2/M3、M2/M6、M3/M6、N2/N4、N5/N6、F2/F25、P3/P4的SSR标记相似系数达0.95以上,而其表现型却有1~3个性状存在有统计学意义的差异,说明供试同名材料有明显变异,即使同(近)名但也都值得保存。同时也证实了24对SSR标记分析同名地方稻遗传多样性的不足。