从农艺性状和分子标记鉴定一个水稻三倍体×二倍体F_2群体的遗传稳定性

一自然发生的三倍体水稻(OryzasativaL.)材料(SAR_3)与二倍体(生47)杂交,在F2代获得了一个稳定群体。群体形态表现、农艺性状分析和微卫星标记三个方面的研究表明:该杂交F2群体确系两个亲本的杂交后代,在杂交后有重组发生并迅速纯合,因而在形态上和遗传上呈现稳定性。对水稻中出现的这种早代稳定现象的利用途径和发生机制进行了探讨     

水稻同源三倍体(149-B)×二倍体F2代稳定群体的验证及分析

14 9 B是由水稻多胚苗SAR 2中筛选出来的自然发生的同源多倍体 ,体细胞鉴定为三倍体 (2n =36 )。以14 9 B做母本与水稻恢复系蜀恢 36 3(R36 3)杂交 ,在杂交F1代中发现有非整倍体和二倍体个体产生 ,其中部分二倍体的自交后代在田间农艺性状表现稳定。对这个稳定F2群体进行微卫星验证 ,结果表明 :F1和F2 群体 4 0个单株的扩增带型整齐一致 ,在各个SSR多态位点只出现一条同父或同母带 ,丢失了来自父本或母本的等位位点 ,说明该F2 群体确系由杂交得来的一个早代稳定群体。     

籼粳交组合培矮64S/ 日本晴F2、F3 及F6 代主要农艺性状分析

采用方差分析和相关分析等方法对籼粳交组合培矮64S/日本晴F2、F3及 F6代分蘖数、有效分蘖数和株高等7个主要农艺性状进行了研究。结果表明, 7个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异, 亲本在不同年份和不同地点表现出较大差异, 株高表现变异系数较大, 分别为14.4%和22.8%。各性状在3个世代中除了F2分蘖率、F3齐穗期和F6株高, 其余各性状均呈连续变异, 分布频率大致接近正态分布, 同时存在双向超亲分离现象。各性状不同世代相关系数有一定的变化, 但不改变其方向。这些结果可以为水稻数量性状基因座分析提供有价值的信息, 也可为水稻遗传改良提供理论依据; 本文还对选用测序水稻品种为亲本构建群体进行农艺性状研究的意义进行了讨论。     

水稻籼粳交F2、F6群体遗传连锁图谱的比较分析

以部分基因组和全基因组测序水稻籼稻(O sativa L. indica)品种“培矮64S”(Pei’ai 64S♀)和粳稻(O sativa L. japonica)品种“日本晴”(Nipponbare♂)为构图亲本, 选取F2代180个株系为作图群体, 构建含138个微卫星位点的水稻遗传连锁图谱, 覆盖基因组2 046.2 cM, 平均图距17.1 cM, 即F2 图谱; 采用单粒传法获得F2:6 代330个株系, 用相同的多态性标记分析F6群体, 构建含92个标记连锁图谱, 覆盖基因组2 563.5 cM, 平均图距27.86 cM, 即F6图谱; F2、F6图谱在连锁群数、定位标记数、标记的位置顺序、遗传图距、平均图距等方面发生了较大变化, 并对产生这些差异的原因进行了初步分析。     

两个水稻骨干恢复系重要农艺性状的遗传基础研究

水稻骨干恢复系是指在杂交稻育种中广泛应用的一类恢复系。探明骨干恢复系的遗传基础,发掘其重要农艺性状基因/QTL,对分子标记辅助选择水稻恢复系育种具有重要应用价值。本研究以生产上广泛应用的三系骨干恢复系成恢727和两系骨干恢复系9311为亲本,培育了具有250个系的重组自交系群体。分别在2015年三亚和2016年合肥两个环境下进行了9个重要农艺性状表型和SSR分子标记基因型鉴定,用SAS9.2分析表型数据,用QTL Ici Mapping v4.1进行QTL定位分析。在三亚和合肥两个环境下共检测到39个QTL,三亚检测到16个,分布于第1、2、4、7、8、10、11和12染色体上;合肥检测24个,分布于第1、2、3、7、8、9、10和12染色体上。其中qPH1-1在三亚和合肥两个环境下都能检测到,加性效应分别为-1.75和-2.46。在检测到的39个QTL中,有24个QTL的增效等位基因来自恢复系成恢727,15个QTL的增效等位基因来自9311。共计有26个QTL曾被前人定位,13个属于尚未见文献报道的新QTL。另外,在RM279~RM521、RM336~RM3534、RM25~RM547、RM553~RM160、RM222~RM271区段内检测到5个多效性QTL位点。其中RM25~RM547位点与已经克隆的基因Ghd8位置相近。RM553~RM160位点是一个新的多效性位点,分别控制每穗实粒数、单株产量和结实率,而且效应和表型变异贡献率都较大。其余3个位点在前人的研究中分别有所报道,但其多效性则是在本研究中首次发现。在本研究新发掘到的QTL中,控制穗数的QTL qPN12-1,控制穗长的QTL qPL1-2和qPL10-1,控制总粒数的QTL qSNP2-1和qSNP10-1,控制结实率的QTL qSF3-1,控制千粒重QTL qTGW7-1和控制产量的QTL qGY1-1效应均比较大,解释的表型遗传变异比例也较高。本研究的结果将会为相关性状QTL的精细定位、克隆和育种应用奠定基础。     

水稻同源三倍体与二倍体杂交的细胞胚胎学观察(简报)

水稻同源三倍体与二倍体之间的杂交曾有过报道,渡边等发现三倍体自交表现为完全不结实,若授以正常的二倍体花粉,结实率为 13．5％。Sen在籼型品种T1242自然产生的三倍体与二倍体的杂交后代中,得到了三体、双三体和四体等。另外,Watanabe、Hu、Ramanujam、胡兆华和Qu等也进行过研究,但都是对其中出现的非整倍体进行研究,对于出现的二倍体, 未有详细的报道。     

分子标记遗传效应预测杂交水稻产量性状

选用13个水稻不育系和19个恢复系按NCⅡ设计配制两套不完全双列杂交组合151个,2005年分别在重庆和泸州种植,结合AFLP和SSR标记位点的遗传效应,预测7个产量性状值。用两套组合F1产量性状对标记多态性位点进行筛选,获得阳性位点和增效位点及其加性和(或)显性效应值,通过逐步回归构建分子标记遗传效应预测产量性状模型,并对不同亲本组合(套间预测)及固定亲本组合产量性状进行了预测。结果表明:(1)阳性和增效位点进行套间预测的效果,绝大多数不理想(预测值与实际值的相关系数为-0.55~0.45),且预测效果不稳定;(2)阳性和增效位点对第二套固定亲本组合的预测效果相近,均优于套间预测,其中对固定恢复系组合的预测好于对固定不育系;(3)对固定亲本组合大部分产量性状的预测达到较理想水平,其中增效位点对固定不育系组合结实率、固定恢复系组合有效穗数、阳性位点对固定恢复系组合穗着粒数、单穗重的预测在0.6以上。用分子标记遗传效应预测产量性状,只需少数标记,应用方便,特别是对水稻育种亲本选配具有重要指导意义。     

水稻盐胁迫下农艺和生理性状的遗传分析(简报)

土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题,是限制水稻生长发育、基因表达和产量的一个重要因子[1].     

测序水稻品种SSR遗传连锁图谱的构建及其农艺性状基因座分析

利用测序水稻品种"Nipponbare（粳）/广陆矮4号（籼）"杂交F2群体90个单株为作图群体,构建含148个SSR标记的水稻遗传连锁图谱,覆盖基因组全长1737.81cM,标记间平均距11.90cM。利用该图谱及Excel2000和Mapmaker/QTL1.1b软件对分蘖数、穗数、穗长、主穗长、株高、剑叶长等六个农艺性状间的相互关系和基因位点进行分析,结果在LOD>2.2和P<0.005的条件下共检测到28个QTLs,它们分布在水稻所有染色体上,单个QTL对性状的分子贡献率11.1%-42.9%,其中大于20%有10个,并对选用已测序材料为亲本构建图谱来探讨水稻农艺性状的分子基础及其育种意义进行了讨论。     

基于表型性状和SSR分子标记的云南省水稻主要育成品种(系)的遗传相似性分析

利用株高等17个表型性状和48个SSR标记,对云南省18个育种部门(或课题组)自20世纪60年代以来选育的40个品种(系)进行遗传相似性分析.结果显示,基于17个表型性状,40个品种(系)间的遗传相似性系数值平均为0.244,籼型品种间为0.289,粳型为0.309,籼粳亚种间为0.162;基于48个SSR分子标记,40个品种(系)间的遗传相似性系数值平均为0.383,籼型为0.318,粳型为0.478,籼粳亚种间为0.267;表明表型遗传相似性低于DNA水平.48个SSR分子标记共检测到214个等位基因(Na),每个标记平均为4.458个,变幅为2～8个;有效等位基因数(Ne)平均值为2.8336,变幅为1.1515～5.2981;多态性信息含量(PIC)平均值为0.6058,变幅为0.2118～0.8816;基因型多样性指数(H’)平均值为1.1328,变幅为0.3768～1.8087;其中RM84、RM249、RM152、RM222和RM528是评价云南省水稻选育品种(系)遗传相似性比较理想的SSR标记.聚类分析显示,云南省水稻主要选育品种(系)表现为亚种间遗传差异明显,亚种内遗传差异较小,粳型品种间遗传相似性高于籼型,表明云南省选育的粳型品种(系)遗传多样性低,尤其是同一育种部门(或课题组)选育的品种间遗传相似度较高.     

水稻籽粒矿质元素含量遗传及主要农艺性状相关性分析

通过了解水稻子粒钙、镁、铜、铁、锌和硒等矿质元素含量,以绿旱1号作为父本与102S、KD36S、7HS012及7HS013不育系为母本进行配组,对父本与杂交后代主要农艺及经济性状、水稻子粒中的矿质元素含量进行了遗传分析,并对各杂交后代的主要农艺性状和子粒中矿质元素含量以及各矿质元素含量间进行了相关性分析.结果表明,杂交后代农艺及经济性状多数表现出超高亲分离现象,且LK3的农艺及经济性状均表现为最好.水稻子粒矿质元素含量与部分农艺和经济性状存在明显的正相关或负相关关系,且K、Mg、Zn、Se等元素含量与水稻产量密切相关.水稻子粒中矿质元素含量大小依次为P＞K ＞Mg ＞S＞ Ca＞ Mn ＞Fe ＞Zn ＞Cu ＞Se,4个杂交后代的K元素含量表现出超高亲分离现象,LK2、LK3和LK4的Fe元素含量也表现出超高亲分离现象.水稻子粒大量与微量元素之间相关性最高,微量元素之间相关性次之,大量元素之间相关性最小,以7HS012不育系为母本得到的杂交后代农艺性状表现较好,矿质元素含量最高,7HS013次之,其他不育系表现一般.本研究为选育出耐旱及营养价值高的水稻新品种母本的选择提供了理论依据.     

基于表型性状和SSR分子标记的云南省水稻主要育成品种（系）的遗传相似性分析

为了揭示云南省水稻主要育成品种（系）的遗传相似性。本文利用株高等17个表型性状和48个微卫星（SSR）分子标记,对云南省18个育种部门（或课题组）60年代以来选育的40个品种（系）进行遗传相似性评价。结果显示表型遗传相似性低于DNA水平。40个品种（系）基于17个表型性状的平均遗传相似系数为0.244,籼型为0.289,粳型为0.309,籼粳亚种间为0.162;基于48个SSR分子标记的平均遗传相似系数为0.383,籼型为0.318,粳型为0.478,籼粳亚种间为0.267。48个SSR分子标记共检测到等位基因214个,每个标记2～8,平均4.458个;平均有效等位基因数为2.8336,变幅为1.1515～5.2981;多态性信息含量（PIC）平均值为0.6058,变幅为0.2118～0.8816;基因型多样性指数（H′）平均值为1.1328,变幅为0.3768～1.8087。RM84、RM249、RM152、RM222和RM528是评价云南省水稻选育品种（系）遗传相似性比较理想的SSR分子标记。聚类分析显示,云南省水稻主要选育品种（系）表现为亚种间遗传差异明显,亚种内遗传差异较小,粳型遗传相似性高于籼型。表明云南省选育的粳型品种（系）遗传多样性低,且同一育种部门（或育种人）选育的品种遗传相似度高。     

利用相关性分析鉴定与水稻根部性状表达相关的分子标记

84个水稻品种在营养液中生长,10天后测定每一品种的最大根长（Maximum Root Length,MRL)和根干重（Root Dry Weight,RDW)。选取其中有代表性的27个水稻品种,用扩增片段长度多态性（Amplified Fragment Length Polymor-phism,AFLP)技术进行基因组差异分析,通过计算差异带与性状表现间的相关系数,筛选与苗期水稻最大根长和根干重显著相关的分子标记,经过15对AFLP引物的筛选,有4对引物的7个片段的基因型表现与最大根长或（和）根干重显著相关,对其中的片段之一“T3P3f”进行克隆,测序后,设计特异PCR扩增引物“Z336”,进一步对84个水稻品种进行鉴定,统计分析后发现,Z2336与最大根长的相关系数为-0.193,相关性几近显著水平;与根干重的相关系数为-0.391,相关性达极显著水平,计算对根干重的差异解释率,可达15.3%,显示该标记与控制根干重性状表达的某个数量基因紧密连锁,它的存在对性状值的降低有显著的关系,进一步利用源于ZYQ8和JX17的加倍单倍体（double haploid,DH)分离群体进行基因定位,发现Z336位于水稻第11号染色体上,距离相邻的分子标记9.4cM。     

用微卫星DNA标记分析水稻"培矮64S/Nipponbare"F2、F6群体的遗传结构

群体的构建与遗传结构分析是利用该群体开展进一步研究的基础。选用157对均匀分布在水稻12条染色体上且在双亲间具有多态性的微卫星标记分别对"培矮64S/Nipponbare"F_2群体(180个株系)和F6群体(330个株系)进行分析,分别对单个微卫星位点的群体分布、株系的遗传成分以及纯合进度进行分析。结果表明:各遗传位点和各株系的遗传成分表现连续分布,一些位点呈显著或极显著偏分离,双亲对株系呈不同的遗传贡献率,某些株系对亲本具有偏爱性;各位点和株系的纯合进度呈连续分布,分别与F_2、F_6杂异位点呈极显著正、负相关。这将有助于我们充分的认识籼粳交后代群体遗传结构特征,并为群体结构优化提供依据。     

一个水稻卷叶主效QTL的定位及其物理图谱的构建

以水稻平展叶品种奇妙香和中度卷叶品种91SP068组合的F2无性系群体为定位群体,利用微卫星标记(SSR)对卷叶基因进行定位。在第5染色体长臂上定位到1个卷叶主效QTLS(rl8),它来自亲本91SP068,两侧标记为RM6954和RM6841,标记间的遗传距离为3．8cM,rl8距RM6954 1．0cM。所估计的加性效应和显性效应两年间均有所不同,2002年和2003年通过复合区间作图法所估计的加性效应分别为9．61和6．23,显性效应分别为-1．19和-4．44,两年间对表型的贡献率变化在20％～33％。同时,构建了覆盖该QTL区间的物理图谱,两标记间的物理距离为542kb,遗传距离和物理距离之比为144kb／cM。     

山东地方水稻品种的农艺性状与品质性状的多样性分析

采用多样性指数分析了102份山东水稻地方品种抽穗期、株高、穗长等13个农艺性状和蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等12个品质性状的多样性。结果表明,山东地方水稻品种农艺性状存在较高的多样性,多样性指数(H’)范围为1.42～2.05,株高、穗颈长、每穗粒数的多样性指数较高,分别为2.01、2.02、2.05;品质性状的多样性指数范围为0.99～2.04,其中蛋白质含量、胶稠度、最高粘度、热浆粘度、崩解值的多样性指数分别为2.00、2.04、2.04、2.01、2.04。结果表明,山东地方水稻农艺性状与品质性状存在较为广泛的多样性,可为山东地方水稻品种的有效利用提供依据。     

河北省花生地方品种农艺性状和品质性状的遗传分化

以43个不同来源的河北省花生地方品种为材料,对其农艺、品质性状的遗传分化进行了研究。结果表明,在考察的5个农艺性状中,分枝数的变异系数最大,为22．86％,其次为百果重、百仁重,分别为19、43％和17．17％,出仁率的变异系数最小。品质性状中不同地方品种间在硬脂酸、山嵛酸、花生烯酸、花生酸等性状上存在较大差异,变异系数分别为41．94％、39．27％、27、88％、22．87％,而在蛋白质含量、舍油量、油酸、亚油酸、棕榈酸上的差异不大。采用最长距离法对欧氏距离进行聚类,可以将各地方品种划分为3大类群,第1类群为普通型花生地方品种,第Ⅱ、Ⅲ类群分别为多粒型花生和珍珠豆型花生地方品种。本文还对类群间和类群内不同品种群间的性状分化进行了分析。     

利用农艺性状和SRAP标记方法初步鉴定甘薯丰收白突变体

采用UPGMA法对11个甘薯品种（系）不同农艺性状进行聚类分析。在相似系数为0.17处被划分为三大类群,分别包括2、3、6个品种。SRAP聚类分析表明：在相似系数为0.77处,第Ⅱ类群划分为2个亚簇：ⅡA和ⅡB,ⅡA有3个品种,ⅡB有3个品种;在相似系数为0.75处,第Ⅲ类群划分为2个亚簇：ⅢA和ⅢB。ⅢA有2个品种,ⅢB有2个品种。丰收白野生型与突变体M-0在农艺性状以及SRAP分子标记的聚类分析中均聚为一类。对丰收白野生型及其突变体M-0的叶型、叶脉颜色、新生叶色、薯皮色、薯形及肉色6个生物学性状进行观察比较,结果表明二者在前5个性状均未表现出明显差别,只在薯色性状上表现明显差异即丰收白的薯肉色为白色而突变体M-0为粉红色。突变体丰收白M-0和丰收白野生型多态性条带比率为29.49%,有效等位基因数为1.2085,说明二者在遗传上差异不明显,并且初步推断丰收白M-0是丰收白的薯肉色基因发生点突变的结果。     

籼粳交组合培矮64S/日本晴F2、F3及F6代主要农艺性状分析

采用方差分析和相关分析等方法对籼粳交组合培矮64S／日本晴F2、F3及F6代分蘖数、有效分蘖数和株高等7个主要农艺性状进行了研究。结果表明,7个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异,亲本在不同年份和不同地点表现出较大差异,株高表现变异系数较大,分别为14．4％和22．8％。各性状在3个世代中除了F2分蘖率、F3齐穗期和F6株高,其余各性状均呈连续变异,分布频率大致接近正态分布,同时存在双向超亲分离现象。各性状不同世代相关系数有一定的变化,但不改变其方向。这些结果可以为水稻数量性状基因座分析提供有价值的信息,也可为水稻遗传改良提供理论依据：本文还对选用测序水稻品种为亲本构建群体进行农艺性状研究的意义进行了讨论。