中国普通野生稻核糖体RNA墓因限制性片段长度多态性

对98份普通野生稻、亚洲栽培稻及稻进行了核糖体RNA基因间间隔区的限制性片段长度多态性（RFLP）分析。共发现30种长度变异类型,组成45种表现型。广西普通野生稻的rDNA间隔序列长度多样性最丰富,24份材料中检测到25种长度变异类型,共组成22种表现型。rDNA间隔区长度变异类型的地理分布与纬度相关,高纬度来源的普通野生稻的rDNA间隔区长度较短,与粳稻的长度变异类型相似;低纬度来源的材料rDNA间隔长度趋长,与籼稻的长度变异类型相似;稻的长度变异类型与粳稻相似。提出了华南是野生稻变异中心的观点,并指出对我国野生稻资源进行保护的重要性。     

基于叶绿体基因多样性的中国水稻起源进化研究

针对目前亚洲栽培稻起源地和进化途径学说众多、分歧巨大的现状,本研究选择原产中国的98份亚洲栽培稻和125份普通野生稻为材料,对叶绿体中atpA序列、rps16内含子序列、trnP-rpl33间隔区、trnG-trnfM序列、trnT-trnL间隔区序列的五段高突变序列进行测序,利用生物信息学方法进行比对分析,绘制Network网络图,构建系统发育树。结果表明,普通野生稻的Indel和SNP数目均比亚洲栽培稻多,序列多样性丰富;基于单倍型的Network网络图和系统发育树可将所有参试材料归为3个类群,类群I主要为粳稻与普通野生稻,类群II主要为籼稻,类群III主要为普通野生稻,而类群II和类群III亲缘关系较近,提示粳、籼两个亚种可能由偏粳、偏籼的普通野生稻分别进化而来,支持二次起源学说;所有与亚洲栽培稻亲缘关系较近的普通野生稻均来源于华南地区,支持华南地区为我国亚洲栽培稻起源中心的论点。     

来自中国云南野生稻的抗稻瘟病遗传资源

与Pi-ta^＋等位基因相比,含有Pi-ta^＋等位基因的栽培稻具有抗稻瘟病特性。本研究用基因序列分析的方法检测了来自云南的不同栽培稻品种以及不同类型和来源的普通野生稻种和非洲长雄蕊野生稻种中的Pi-ta^＋基因,发现Pi-ta地基因在稻属植物中高度保守,但Pi-ta^＋等位基因的存在极其稀有。在所检测的栽培稻和野生稻中仅有来源于云南景洪的直立型普通野生稻中含有Pi-ta^＋等位基因。而与Pi-ta基因相比,另一个水稻抗稻瘟病基因Pib,经部分同源序列克隆及测序发现该基因在不同野生稻中的变异较大。在所克隆的不同野生稻Pib基因同源序列中,也只有来源于直立型普通野生稻的序列能按该基因的开放阅读框进行正常翻译。对不同类型普通野生稻的抗稻瘟病能力的初步鉴定结果表明,直立型普通野生稻对供试的本地稻瘟病生理小种具有较强抗性,其抗性可能源于所含的Pi=ta^＋等位基因及可能有功能的Pib基因。由于普通野生稻与栽培稻同属AA基因组型,因此,云南直立型普通野生稻可通过杂交育种或基因工程途径用于栽培稻的抗稻瘟病性能改良。     

普通野生稻和亚洲栽培稻线粒体DNA的RFPL分析

通过７个探针、１７种内切酶探针组合对１１８份普通野生稻和７６份亚洲栽培稻的线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）ＲＦＬＰ分析表明,籼粳分化是亚洲栽培稻线粒体基因组分的主流,７６个栽培稻中,３６个品种ｍｔＤＮＡ为籼型,４０个品种ｍｔＤＮＡ为粳型。普通野生稻ｍｔＤＮＡ以籼型为主（８６份）,粳型较少（７份）,１份类型难以确定,还有２４份没有籼粳分化。     

普通野生稻和亚洲栽培稻线粒体DNA的RFLP分析

通过７个探针、１７种内切酶探针组合对１１８份普通野生稻和７６份亚洲栽培稻的线粒体ＤＮＡ（ｍｔＤＮＡ）ＲＦＬＰ分析表明,籼粳分化是亚洲栽培稻线粒体基因组分化的主流,７６个栽培稻中,３６个品种ｍｔＤＮＡ为籼型,４０个品种ｍｔＤＮＡ为粳型。普通野生稻ｍｔＤＮＡ以籼型为主（８６份）,粳型较少（７份）,１份类型难以确定,还有２４份没有籼粳分化。     

基于线粒体基因片段核苷酸多态性的亚洲栽培稻起源进化研究

亚洲栽培稻的祖先是普通野生稻,已成为世界公认的观点,然而亚洲栽培稻的2个亚种:粳稻和籼稻是一次起源还是二次起源仍存在很大争议,其起源地是国内还是国外依然是国际学者间争论的焦点。本文通过对184份亚洲栽培稻和203份普通野生稻3段基因序列cox3、cox1、orf 224和2段基因间序列ssv-39/178、rps2-trnfM的多样性研究,验证了以下观点:1)粳稻起源于中国,籼稻起源于中国和国外;2)亚洲栽培稻的起源为二次起源,即普通野生稻存在偏籼和偏粳2种类型,亚洲栽培稻的2个亚种籼稻和粳稻在进化过程中分别由偏籼型的普通野生稻和偏粳型的普通野生稻进化而来。     

广东特殊生境的普通野生稻（Oryza rufipogon Griff）遗传变异研究

选择来自广东佛冈县地处山林区远离稻田的一个普通野生稻生境中的25份野生稻样本,以国外多年生、一年生普通野生稻7份样本和广东地方栽培稻8个品种为对照进行种植观察,调查了21个形态生物学性状,对调查数据作方差分析表明,有20个性状表现极显著差异,1个性状表现显著差异。通过模糊聚类分析,可将25份样本分为4类,各类与对照材料之间表现不同的遗传差异,说明该生境野生稻存在较丰富的遗传变异,但从形态生物学和生育期观察,从中尚未发现一年生型、栽培型、粳型等变异类型的分化。     

广东特殊生境的普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)遗传变异研究

选择来自广东佛冈县地处山林区远离稻田的一个普通野生稻生境中的25份野生稻样本,以国外多年生、一年生普通野生稻7份样本和广东地方栽培稻8个品种为对照进行种植观察,调查了21个形态生物学性状,对调查数据作方差分析表明,有20个性状表现极显著差异,1个性状表现显著差异.通过模糊聚类分析,可将25份样本分为4类,各类与对照材料之间表现不同的遗传差异,说明该生境野生稻存在较丰富的遗传变异,但从形态生物学和生育期观察,从中尚未发现一年生型、栽培型、粳型等变异类型的分化.     

海南黎族聚居区山栏稻的起源演化研究

以14份海南黎族聚居区的山栏稻为研究材料、以原产于中国的69份亚洲栽培稻和110份普通野生稻为对照组,分别对核中SSⅡ基因、ITS基因和Ehd1基因、叶绿体中ndhC-trnV基因以及线粒体中cox3基因等5段序列进行测序,分析基因序列多样性和单倍型,并揭示海南黎族聚居区山栏稻的起源地和驯化过程。结果表明,黎族聚居区山栏稻的基因多样性低于亚洲栽培稻,而亚洲栽培稻的基因多样性低于普通野生稻;85%左右的山栏稻为偏粳型;山栏稻与广东和湖南的普通野生稻亲缘关系较近,而与海南的普通野生稻的亲缘关系较远,推测黎族的山栏稻可能起源于广东和湖南的普通野生稻。     

中国野生稻及栽培稻核糖体DNA第一转录间隔区序列分析及其系统学意义

用 PCR技术从产于我国的 3种野生稻和亚洲栽培稻的 2个亚种中特异地扩增和测序了 r DNA的第一转录间隔区。普通野生稻 (Oryza rufipogon)、药用野生稻 (O.officinalis)、疣粒野生稻 (O.granu-lata)和栽培稻的两个亚种 (O.sativa ssp.indica,O.sativa ssp.japonica)的 ITS1序列为 1 93bp、1 94bp、2 1 8bp、1 94bp和 1 94bp,它们的 G/ C含量为 69.3%～ 72 .7% ,序列中位点趋异率为 1 .5%～ 1 0 .6%。序列的相似性比较和简约性分支分析的结果表明 ,普通野生稻与栽培稻的两个亚种之间的亲缘关系最为密切 ;药用野生稻与普通野生稻和与栽培稻的两个亚种的相似性都为 82 % ,说明它与 AA基因组有一定的亲缘关系 ;疣粒野生稻与普通野生稻、药用野生稻和栽培稻两个亚种的亲缘关系相对较远 ,它在稻属中可能是一个系统地位较独特的类群。以 ITS1序列构建的 3种野生稻和 2个栽培稻亚种的系统发育关系与前人用同工酶、叶绿体 DNA、线粒体 DNA和核 DNA资料重建的稻属的系统发育关系基本一致     

野生稻Wx基因(CT)n卫星序列和第一内含子SNP特征标签初探

本研究利用特异引物对来源于云南的22份栽培稻及分别来源于海南、云南元江、江西东乡的3份普通野生稻(O.rufipogon Griff.)和1份长雄野生稻(O.longistaminata)Wx基因中第1内含子和第1内含子上游微卫星序列(CT)n的序列进行PCR扩增并测序。结果显示所有材料均能扩增出产物并获得碱基测序(包括长雄野生稻),4份野生稻的(CT)重复次数分别是(CT)8、(CT)10、(CT)10、(CT)11,较栽培稻少;第1内含子中+1位碱基均为G。相较于栽培稻,野生稻在第1内含子与(CT)n重复中有明显区别于栽培稻的SNP位点,包含基因突变的In Del、转换和颠换3种类型。说明野生稻和栽培稻在进化的过程中出现了差异。Wx基因中微卫星序列(CT)n和第1内含子的序列可作为检测野生稻遗传组分的一个遗传标签。     

野生稻对褐稻虱和白背飞虱的抗性鉴定

采用国际水稻所制定的《水稻系统评价标准》,对广西1400多份野生稻种质资源进行了对褐稻虱和白背飞虱的抗性筛选鉴定,明确了广西野生稻资源中的药用野生稻绝大多数对褐稻虱和白背飞虱具有强的抗性,而普通野生稻则多为感虫。     

广西普通野生稻群体结构解析与核心种质构建

利用覆盖水稻12条染色体的64个分子标记,对广西境内已发现的283个野生稻自然居群按居群取样原则采集4173份代表性样本进行遗传结构分析并构建核心种质。结果显示,64个标记位点共检测出1180个等位变异,平均等位变异数为18.4375,Shannon指数为1.7367,Nei's多样性指数0.7182,表明广西普通野生稻资源遗传多样性十分丰富。同时,基于广西普通野生稻群体结构,构建了包含351份种质的广西普通野生稻核心种质,占原样本数的8.41%。广西普通野生稻核心种质,代表广西普通野生稻的多样性和特异性,为野生稻遗传资源的深入研究提供基础,从而为水稻育种提供应用信息。     

栽培稻与其野生近缘种的可交配性研究

通过人工授粉方法研究栽培稻与二倍体和四倍体野生稻之间的可交配性.以栽培稻为对照,用光学显微镜观察不同野生稻花粉在同一栽培种柱头上的萌发生长情况.结果表明,在栽培稻柱头上普通野生稻(AA)花粉萌发最好,与对照萌发情况相近.药用野生稻(CC)萌发差,表现为柱头上花粉附着量少,开始萌发时间迟,萌发量少,花粉管扭曲、缠绕、伸长慢等.四倍体野生稻未观察到有萌发现象.说明普通野生稻与栽培稻亲缘关系近,可交配性好;药用野生稻与栽培稻可交配性差;四倍体野生稻与栽培稻可交配性极差.由此推断,转基因水稻与普通野生稻通过花粉途径发生基因漂移的可能性很大,而与药用野生稻和其他基因组野生稻发生基因漂移的可能性很小.     

粤北普通野生稻籼粳分化的SSR分析

本文利用28对籼粳特异性SSR引物对174个粤北普通野生稻个体进行分析.28对引物均有多态性,平均每对引物扩增出的等位变异数和基因型数分别为10.6和28.粤北普通野生稻群体有较高的遗传多样性(0.768 1),除了能扩增出典型的籼、粳特异基因,还能扩增出野生稻特有的基因.遗传一致度聚类分析表明粤北普通野生稻存在初步籼粳分化;2份(1.15%)材料偏籼,172份(98.85%)材料偏粳,群体以偏粳为主.基因组水平上整个粤北群体没有发现原始类型.     

云南野生稻叶茎根组织结构特性的比较研究

采用徒手切片法对云南3种野生稻和栽培稻的叶片、茎秆及根的组织结构进行比较研究,以明确野生稻的内部结构,为进一步揭示其结构与云南野生稻的生长势旺盛、营养吸收能力强、抗某些病虫害能力强的关系奠定基础。结果表明,(1)云南野生稻与栽培稻叶片主脉、茎秆及根的组织结构差异显著,其中景洪疣粒野生稻、景洪药用野生稻与栽培稻的差异最明显。(2)在叶主脉结构中,景洪疣粒野生稻无气腔结构,维管束数量少、面积小;景洪药用野生稻、3个普通野生稻材料存在多个维管束和气腔结构,维管束、束内导管直径及气腔面积较栽培稻大,而栽培稻中的气腔均为2个。(3)在茎秆结构方面,景洪疣粒野生稻茎秆最小,维管束数量最少,其茎壁内的维管束排列方式与栽培稻不同;景洪药用野生稻和普通野生稻茎秆及茎壁较栽培稻粗厚,维管束数量也较栽培稻多,普通野生稻的茎壁中有通气组织。(4)在根的组织结构中,3种野生稻的导管数量较多,导管直径及中柱面积较栽培稻大,外皮层出现了具有凯氏带功能的凯氏点等。     

用SSR标记分析福建漳浦野生稻的遗传多样性

应用平均分布于水稻基因组的21对SSR引物,对福建漳浦野生稻、海南野生稻共计62份材料的遗传多样性进行分析.结果表明:漳浦野生稻具有较高的遗传多样性,21个位点共检测到74个等位变异,平均等位变异数A=3.5238,有效等位变异数Ae=2.0629.平均期望杂合度He=0.4635,实际观察杂合度Ho=0.2465,香农指数I=0.8286;根据固定指数(F=0.3887)估算的异交率t=0.4308,说明漳浦野生稻的繁育系统属于一种自交率较高的混合交配类型;分化程度石潭湖群体高于古塘群体.     

药用野生稻复合体ITS1和ITS2序列变异及其系统进化分析

通过PCR扩增并测序分析稻属药用野生稻复合体5个野生稻种基因组完整的ITS区及5.8S区,并与栽培稻ITS序列进行比较,构建分子系统进化树,探讨了稻属药用野生稻复合体内不同种间的亲缘关系和系统进化.结果表明,ITS1和ITS2均有较高的G/C含量,ITS1序列的长度多态性相对较高,ITS2序列的碱基突变频率较高.药用野生稻和高秆野生稻亲缘关系很近,而与栽培稻亲缘关系较远;短药野生稻、斑点野生稻、澳洲野生稻与药用野生稻亲缘关系渐近.处于进化的过渡阶段.     

水稻CMS相关基因在稻属AA基因组中的分布及其单核苷酸多态性

水稻线粒体基因组嵌合基因orf79 和 orfH79分别被认为与BT-型和HL-型水稻CMS有关, 两者具有98%的同源性, 并且其DNA序列只存在4核苷酸的差异。对于这两个嵌合基因, 前者来源于栽培稻(Oryza. sativa L.), 而后者则来源于普通野生稻(O. rufipogon Griff.)。这意味着orf79/ orfH79可能在广泛分布于稻属AA基因组中。为了调查orf79/ orfH79在稻属物种中的分布和变异, 190份栽培稻品系[包括156份亚洲栽培稻(O. sativa var. landrace)和34份非洲栽培稻(O. glaberrima)]以及104份稻属AA基因组野生稻品系(包括O. rufipogon、O.nivara、O. glumaepatula、O. barthii、O. longistaminata和O. meridionalis 6个种), 被用于PCR扩增检测。31份具有控制粤泰A和笹锦A的特异片段的稻属AA基因组水稻品系被检测出。所有特异片段均被回收并测序, 基于DNA 序列的聚类结果显示31份水稻材料被分成了两组, 分别代表为BT-型和HL-型水稻不育细胞质组群。结果也进一步表明: HL-型水稻CMS胞质主要分布于一年生的O. nivara中; BT-型水稻CMS胞质可能来源于栽培稻变种或多年生野生稻O. rufipogon。     

亚洲栽培稻与AA染色体组稻种的可交配性及F1杂种育性分析

从可交配性和F1杂种育性两方面对亚洲栽培稻与AA染色体组（以下简称AA组）其他7个稻种的系统关系进行了分析。结果表明：栽培稻籼、粳亚种与AA组不同稻种杂交均具有一定的结实率,可交配性不是影响亚洲栽培稻与其他AA组稻种间基因交流的主要生殖障碍。亚洲栽培稻与普通野生稻及尼瓦拉野生稻种间F1花粉育性和小穗育性有不同程度分化,与其他稻种的F1花粉育性和小穗育性均很低,F1杂种不育是AA组内基因交流的主要障碍。综合可交配性和F1小穗育性两方面的因素,初步得出：亚洲栽培稻与AA组稻种的亲缘关系由近及远依次是：普通野生稻、尼瓦拉野生稻、南方野生稻、展颖野生稻、非洲栽培稻、长雄蕊野生稻和短舌野生稻。其中普通野生稻和尼瓦拉野生稻是AA组中可直接利用于水稻育种的野生稻资源。