水稻单核苷酸多态性及其应用现状

单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNPs）在水稻中数量多,分布密度高,遗传稳定性高。水稻SNPs的发现方法主要有对样本DNA的PCR产物直接测序、从SSR区段检测SNPs和从基因组序列直接搜索等。目前已有多种基因分型技术运用到了水稻SNPs检测,SNPs检测的高度自动化使水稻SNPs基因分型非常方便。单核苷酸多态性在水稻遗传图谱的构建、基因克隆和功能基因组学研究、标记辅助选择育种、遗传资源分类及物种进化等方面的应用具有巨大潜力。     

低温预处理对水稻花药培养中花药壁褐变的结构影响

药壁褐变是影响花药离体培养效率的因素。研究了粳稻品种台中6(5OryzasatvaL.)花药培养前低温预处理对药壁褐变的影响,观察了花药褐变前后药壁各层的变化及褐变对小孢子发育的作用。结果表明:药壁褐变主要发生在表皮与药室内壁。10℃低温预处理在花药培养前期可有效延缓表皮与药室内壁膜结构的降解速度,减缓褐变发生;花药经低温处理后,药壁中层细胞膨大,绒毡层降解速度减缓,有利于花粉脱分化。药壁褐变会影响药腔内小孢子的活力和继续发育,但不是制约花粉愈伤组织形成的关键因素。     

稻瘿蚊种群DNA指纹及水稻抗稻瘿蚊分子标记育种技术研究

文章综述经10年(1996~2005)研究建立的亚洲稻瘿蚊Orseolia oryzae Wood-Mason种群DNA指纹检测技术和水稻抗稻瘿蚊分子育种技术的研究成果。其核心技术包括5点:(1)在国际和国内首先用AFLP方法研究亚洲5国(中国,印度,斯里兰卡,尼泊尔和老挝)及广东省7个地点亚洲稻瘿蚊种群DNA指纹及其生物多样性;(2)分别用RAPD和微卫星SSR技术对来源于我国的水稻资源大秋其的抗亚洲稻瘿蚊基因Gm6进行精细定位;(3)分别用与Gm6基因紧密连锁的STS分子标记和SSR标记,建立了分子标记辅助选择(MAS)方法选育抗稻瘿蚊新品种的技术体系;(4)应用建立的分子标记辅助选育新技术选育出一批抗亚洲稻瘿蚊中国种群的新品系,创造出一批新种质,包括抗蚊18号、抗蚊软占等达国优3级的抗稻瘿蚊新品系6个;(5)将Gm6基因导入杂交稻恢复系,选育出4个抗稻瘿蚊两系杂交稻新组合培矮64S/KG18,培矮64S/KI41,培矮64S/AK7,培矮64S/03W16(国优2级)和1个三系杂交稻新组合抗蚊博优。其中江西省宁都市名林水稻研究所应用本研究鉴定出的带有Gm6基因的品系抗蚊青占作为抗性亲本,培育出的2个抗稻瘿蚊的两系杂交稻组合安两优青占和培两优抗占通过省级品种审定,率先选育出抗稻瘿蚊种群的杂交稻。该项研究成果为控制华南稻瘿蚊的灾害发生提供新的技术措施,选育的抗稻瘿蚊品种和新种质,在华南广为应用,取得显著的经济效益。     

栽培稻F_1花粉不育基因座S-α的分子定位

以栽培稻品种台中65及其等基因已不育系TISL4为材料,用RFLP和RAPD等技术,对F_1花粉不育基因座S－a定位。通过用RFLP和RAPD方法对亲本间进行多态性分析,发现亲本间的多态性很低,说明经多代回交后,在等基因系基因组中供体亲本的DNA片段所占的比例很小。通过连锁分析,将S－a定位在第1染色体上。S－a与分子标记CDO548、O11—1000、RG146和Y13－500之间的遗传距离分别为6.4cM、6.8cM、7.2cM和11.3cM。S－a基因座上S－a~i／S-a~j等位基因互作使携带S-a~j基因的花粉败育是寻致该F_2群体产生偏态分离的主要原因。     

栽培稻杂种不育性的遗传研究——Ⅲ.不同类型品种F_1花粉不育性的等位基因分化

以台中65等基因F_1不育系为遗传测验种,测定了栽培稻(O.sativa)45个品种在3个F_1不育基因座的基因型和等位基因的分化度。在S-E3基因座上,除Dular带有S_i/S_i基因型外,其余被测品种均带有S_i/S_i基因型。在S-E2和S-E5基因座上,籼型品种带有高频率的S_i基因,而粳型品种带有高频率的S_i基因。S_i和S_i均具有不同的分化度。籼型品种携带的S_i基因和粳型品种携带的S_i基因具有较高的分化度。中间型品种和广亲和品种的等位基因分化在S-E2基因座上与粳型品种相似,而在S-E5基因座上与籼型品种相似。此外,分析了各类型品种相互杂交F_1杂种在S-E2和S-E5基因座的杂合率、杂合度和杂合性。与籼/粳杂种相比,中间型品种(包括广亲和品种)与籼型和粳型品种杂交,F_1杂种均具有较低的平均杂合性,从而表现出较高的亲和性。因此,无论是杂种不育性还是杂种亲和性均由花粉不育基因控制。花粉不育基因也称为特异亲和基因。     

水稻台中65与其花粉不育近等基因系的杂种F1的裂药性研究

以台中65及其7个F1花粉不育近等基因系为材料,对水稻亚种间杂种F1裂药性及其与小穗育性的关系进行了研究。结果表明,杂种F1的裂药性受花粉不育基因互作控制。不同杂合座位内等位花粉不育基因互作导致杂种F1花药不开裂的程度不同,S-b座位导致杂种F1部分花药不开裂;不同杂合座位问非等位花粉不育基因互作明显降低杂种F1的裂药程度;杂种F1中含杂合花粉不育基因座位数越多,其裂药指数越小,裂药程度越低,含三个杂合花粉不育基因座位的杂种F1裂药指数为2．27,35．3％的花药不开裂。杂种F1花药不开裂的原因随其所含的杂合花粉不育基因座位种类和数目不同而异。杂种F1裂药程度的下降显著减少落在其柱头上的花粉总数和萌发的花粉数。杂种F1裂药指数和结实率呈极显著的正相关关系。     

水稻单片段代换系代换片段的QTL鉴定

利用以台中65为受体、窄叶青和低脚乌尖为供体培育的10个水稻单片段代换系为材料,对代换片段上21个重要农艺性状的QTL进行了鉴定。10个代换片段的总长度为230．00cM,占水稻基因组总长度的12．62％。通过t测验比较单片段代换系与受体亲本的表型差异,以P≤0．001为阈值,在10个代换片段上共鉴定出17个性状的57个QTL,平均每个性状鉴定出3．35个,这些QTL分布于第1、3、5、7、8、10和12染色体上。57个QTL的加性效应百分率在1．10％～89．73％之间,其中15个QTL的加性效应百分率大于10％,30个QTL在3％-10％之间,12个QTL小于3％。     

T-DNA插入产生的水稻迟抽穗突变体的遗传分析

在筛选和鉴定水稻T-DNA插入纯合体的过程中,观察到一个迟抽穗的突变体.对该突变体进行遗传分析的结果表明,分离群体后代中出现正常抽穗、迟抽穗和特迟抽穗3种类型,分离比率为1:2:1,符合一对基因的不完全显性遗传;对突变体及其后代分离群体做Basta抗性检测及PCR分子检测,证实该突变体是由T-DNA插入所引起的,突变性状与T-DNA共分离.该材料可用于插入座位的基因克隆.     

利用高代回交和分子标记辅助选择建立水稻单片段代换系

以水稻品种华梗籼74为受体,以6个水稻品种为供体．通过高代回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法,建立了水稻的一个单片段代换系群体。该群体Fh86个单片段代换系组成,其中52个在BC3F2中获得,34个在BC3F3中获得。每个单片段代换系只含有来自一个供体的一个染色体代换片段,而遗传背景与华粳籼74相同。这些单片段代换系的代换片段分布于水稻的12条染色体,代换片段的长度为1．5～56．3cM,平均长度为23．0cM。全部代换片段在水稻基因组上的覆盖率为57．1％。     

花药培养过程栽培稻花粉不育杂种F1与亲本台中65的细胞学研究

利用活体压片、半薄及超薄切片技术,对栽培稻(Oryza sativa L.)花粉不育杂种F1及育性正常的亲本台中65离体培养前后的小孢子及花药壁进行细胞学研究.结果表明:与台中65相比,杂种F1的花粉小孢子在发育至单核中-晚期,出现比例较高的胞质凝聚小孢子和少量星型小孢子,正常小孢子和淀粉化小孢子比例降低.在离体条件下,胞质凝聚小孢子、星型小孢子、正常小孢子、液泡化小孢子、淀粉化小孢子的发育主要沿着胞质凝聚败育过程、孢子体发育过程、配子体发育过程、液泡化过程和淀粉化过程进行;药壁组织在离体条件下,杂种F1比台中65的绒毡层降解速度快,中层膨大程度高.杂种F1与台中65在离体培养下小孢子发育及药壁细胞学的差异主要是受到S-a座位内等位基因互作及离体培养环境的影响.