寒地超级稻龙粳31祖先亲本追溯及遗传基础解析

龙粳31是黑龙江省农业科学院水稻研究所选育的寒地早粳超级稻新品种,具有早熟、高产、优质、抗病、抗倒、耐寒等诸多优点。本研究对其亲本进行追溯,构建系谱图,分析亲本主要特性及核遗传贡献率,揭示其遗传演化历程,为水稻育种亲本的选择和利用提供参考。结果表明:龙粳31属于下北细胞质家族,传递途径为:下北→早丰→合江20→合江21→龙交89032→龙粳10号→龙粳13→龙粳31。核遗传物质由祖先亲本下北、石狩白毛、农林11、虾夷、笹锦、红星2号、奥羽239、曲系17、藤系117、雪光、越光、收921、空知、北明、空育125、北海84、台中27、高雄53、合选58和色江克按不同比例共同提供,核遗传贡献率分别为:4.6875%、0.9766%、2.5391%、8.2031%、3.9063%、3.1250%、3.9063%、7.8125%、15.6250%、12.5000%、1.5625%、1.5625%、3.1250%、6.2500%、12.5000%、0.7813%、0.7813%、0.7813%、6.2500%和3.1250%。亲本选择时,要注重母本在当地的适应性,而父本则应具有地理远缘或生态远缘的基因血缘;遗传基础狭窄是寒地稻区水稻育种取得新突破的主要限制因素。     

东北地区杂草稻与栽培稻的遗传多样性及籼粳分化

利用88对籼粳特异性分子标记对收集于我国东北三省的35份杂草稻和36份栽培稻遗传基础及籼粳分化进行研究,结果表明上述标记能够高效地鉴别稻属资源的籼粳属性,共检测到156个等位基因,平均有效等位基因(Na)为1.773。遗传多样性分析表明,东北地区杂草稻多样性水平略高于当地栽培稻,其中杂草稻的等位基因数(Na)、杂合度(He)、基因多样性(Hsk)以及多态性信息含量(PIC)分别为1.659、0.006、0.076和0.085,而东北栽培稻分别为1.557、0.004、0.060和0.067。遗传结构和聚类分析结果表明,东北地区杂草稻与栽培稻具有较近的亲缘关系,均存在一定程度的籼粳分化。进一步对籼粳血缘进行相对量化分析发现,杂草稻的籼型基因型频率(F_i=0.050)略高于当地栽培稻(F_i=0.043)。东北三省籼型基因型频率变化趋势为:辽宁杂草稻(0.062)辽宁栽培稻(0.058)吉林栽培稻(0.048)黑龙江杂草稻(0.041)吉林杂草稻(0.024)黑龙江栽培稻(0.020)。