野生稻DNA导入水稻后代的SSR检测分析

以宁夏地区水稻主栽品种‘宁粳16号’、‘宁粳23号’为受体,普通野生稻(Oryza rufipogon,2n=2x=24, AA)为供体,利用花粉管通道导人法与茎注射法相结合的导入方法,将普通野生稻DNA导入宁夏水稻栽培品种, 对筛选出的21份形态、农艺性状典型变异的D2代材料及其对照利用SSR分子标记进行分子鉴定,结果表明,有 17份变异材料扩增出野生稻特有的DNA片段,而2个对照均不能扩增出野生稻特异的DNA片段,证明这些材料就是野生稻DNA片段导入的后代。另外有些材料出现受体DNA条带的减少,可能是由于野生稻DNA片段整合到水稻基因组中该引物结合位点或附近,原有的结合位点破坏而造成的。     

云南及周边普通野生稻遗传多样性及其分布特征研究

利用27对SSR标记对云南普通野生稻的2个自然群体进行遗传多样性和起源进化分析,结果发现我国其他省份的材料与东南亚材料的遗传多样性较高,云南元江材料的遗传多样性最低。亲缘关系分析结果表明,云南元江材料与我国其他省份的普通野生稻之间关系较近,云南景洪普通野生稻与缅甸的普通野生稻关系最近,且云南元江和景洪的普通野生稻的遗传结构之间存在明显差异,说明云南普通野生稻属于中国与东南亚普通野生稻的过渡类型,为水稻起源地的"印度阿萨姆——中国云南"学说提供了科学依据。     

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。     

野生稻基因组随机扩增多态性DNA(RAPD)分析

用18个随机引物对2份栽培稻、12份包含有六个基因组型的野生稻DNA进行了扩增,共获得147个多态性DNA片断,把这些多态性DNA片断作为遗传位点用UPGMA法计算出各材料间的遗传相似性系数,并作了聚类分析．主要结果如下：1普通野生稻同栽培稻的亲缘关系很近,其中江永普通野生稻更接近于粳稻．2．CCDD组的Oryzalatifolia和EE组的O．australiensis遗传多态性相似。3．B、C、D、E组的遗传多态性相似,组成一个复合体,此复合体与A组的遗传多态性也相似,而F组则相距较远．4．O．mcyeriana和Rhynchofyzasabulata尚未确定组型,RAPD测定结果表明,前者与其它组型的种亲缘关系较远,后者则与AC复合体的种较近．     

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。     

水稻(Oryza sativa L.)核基因组存在叶绿体psbA基因的同源片段

序列比较说明,重复DNA顺序pRRD9与水稻叶绿体基因组中编码QB蛋白的psbA基因存在高度的同源。用pRRD9亚克隆片段pRRD9R和片段pRRD9L对水稻的叶绿体和核DNA进行Southern杂交分析,揭示了psbA基因同源片段在某个进化时期由叶绿体基因组转移到水稻核基因组,而且两者在水稻进化过程中的变异程度存在明显的差异。利用它们对野生稻和栽培稻总DNA的Southern杂交分析,显示亚洲栽培稻与AA基因组型的野生稻有较近的亲缘关系,以及在部分野生稻产生特异的杂交带谱,说明它可以作为一种分子探针来研究水稻的进化问题。     

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.     

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.     

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.     

海南疣粒野生稻DNA导入栽培稻及其后代的SSR验证

选取抗性较好且生长旺盛的海南疣粒野生稻,提取其基因组DNA,通过穗颈注射法将其导入杂交水稻恢复系R225、R128、R15。第1代开始选择在生育期、株高、株叶型和穗粒结构等性状与群体中其他单株有明显不同的变异株,经过3代选择,筛选到15份稳定材料。利用SSR分子标记检测4份导入后代材料具有供体而受体无的DNA条带,说明本试验获得了来自疣粒野生稻的变异材料。