三种营养激素复配剂对杂交水稻不育系柱头外露率的影响

水稻的杂交制种产量与不育系柱头外露率有关,有一些杂交组合在花期和花时均相遇的条件下,制种产量也不高.文章以不育系柱头外露率低的'G46A'为试材,对A、B、C三种以硼砂为主的复配剂提高不育系柱头外露率的效应进行研究的结果表明:用A、B、C三种营养激素复配剂可以提高不育系的柱头外露率.三者影响柱头外露率的效应为:单用时B＞A＞C;配合使用时,A B＞B C＞A C.A B提高柱头外露率21.76个百分点,其中使柱头双外露率提高8.44个百分点,达到14.50%,提高异交结实率16.20个百分点,从而增产21.40%.     

水稻柱头外露率的QTL分析

利用高柱头外露率的籼稻窄叶青8号(ZYQ8)和极低外露率的粳稻京系17(JX17)以及由它们构建的加倍单倍体(DH)群体,在海南对各DH株系的柱头外露率进行调查,并使用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位(QTL)分析。共检测到2个控制水稻柱头外露率的QTL(qPES-2,qPES-3),分别位于第2、第3染色体;并发现控制柱头单边外露率的QTL与柱头外露率完全一致,而控制柱头双边外露率的QTL在第2染色体上检测到;其增效基因均来源于ZYQ8。同时定位的控制穗粒数的QTL位于第6染色体和第8染色体上,与柱头外露率之间没有连锁关系。     

籼稻二元不育系9730A及三交种的初步研究

通过对所选育的籼稻二元不育系9730A的花粉育性、自交结实率、雌性育性、对"920"的敏感性、柱头外露情况、花时、雄性不育的可恢复性及三交种的抽穗整齐度、有效穗、株高、单株产量、结实率、主茎穗长、主茎叶长、穗粒等变异度的分析,对杂交水稻三交法育种的应用价值进行初步探讨.结果认为:通过引进具有不同优良品种特性的第二保持系,可以在保持所选育杂种品种主要农艺性状整齐一致的前提下,较大幅度地拓宽品种的遗传基础,改进雄性不育系的异交性能,从而为提高杂种种子生产水平、及时利用优良常规稻育种成果材料和综合实现杂交稻品种选育过程中的多抗、广适、高产、优质育种目标提供新的途径.     

水稻核不育系4个柱头性状的遗传分析

为改良水稻(Oryza sativa)核不育系柱头性状提供遗传信息, 调查了粳型核不育系7001S、籼型核不育系Z913S及其杂交、自交获得的F₁、F₂和F_2:3群体的4个柱头性状, 分析了4个性状间的相关性, 并利用主基因+多基因遗传模型对2个世代4个性状进行遗传分析。结果表明, 4个性状两两间呈极显著正相关, 相关系数介于0.274-0.897之间。除F_2:3群体中花柱长度和柱头外露率分别表现出受2对加性-显性主基因和1对负等效加性-显性主基因+多基因控制外, F₂和F_2:3群体的柱头长度、花柱长度、柱头-花柱总长度以及柱头外露率均表现出受2对主基因和多基因控制, 且F_2:3群体中控制花柱长度的主基因表现出加性-显性效应, 其余均表现出加性-显性-上位性效应。2个世代中4个性状均以主基因遗传为主。     

水稻偏粳型广谱性强恢复系种质GR38的创新和评价

用无育性恢复力的意大利粳稻巴利拉,与具有广亲和性的我国改良籼稻广中接杂交,创新出偏粳型广谱性强恢复系种质GR38。与亲本度现有4类恢复基因型仅能恢复部分不育细胞质的情况不同,GR38对几乎所有主要不育细胞质均具强恢复力。SSR标记分析发现,GR38的一个恢复基因位于第1染色体长臂中部,与已报道的恢复基因位点均有所不同,推测GR38至少携带一个新恢复基因。GR38具有很强的产量配合力,与许多不育系配制的籼粳杂交稻组合具有很强的杂种优势和产量潜力,可以直接用于生产。GR38的育成,将地理远缘的粳稻基因导入到恢复系中,创造了地理远缘粳稻／广亲和籼稻的杂交选育途径,打破了常用的籼恢／籼恢单一途径,以度恢复基因源局限于IR24度其衍生系的状况,拓宽了恢复基因源和遗传基础．有助于杂交稻育种的新突破。     

水稻光敏核不育系的选育

湖北光敏感核不育水稻的发现,为两系杂交稻奠定了基础。农垦58S为晚梗型,经济性状不理想,直接利用于生产较困难,必须将光敏核不育特性转育到优良的籼、粳品种中,选育出符合生产要求的光敏核不育系,才有生产利用价值。光周期诱导水稻雄性育性转换特性是由1—2对主效基因控制的,可以通过杂交转育。自八十年代以来,湖北和全国的水稻遗传育种学家开展了水稻光敏核不育系的选育,到1991年止,由农垦58S为源的通过省级以上鉴定的水稻光(温)敏核不育系18个,其中籼稻10个粳稻8个,由光、温敏核不育系配制的两系杂交稻组合开始用于生产。     

钵苗机插密度对不同类型水稻齐穗期株型及冠层微环境的影响

在南方稻区大面积应用的常规粳稻、杂交粳稻、杂交籼稻中各选两个代表性品种为材料,根据钵苗机插不同穴距设置高、中、低3种密度处理,并以塑盘毯状育苗机插为对照,比较研究钵苗机插不同密度对水稻株型及田间小气候的影响。结果表明:不同类型水稻品种剑叶与倒2叶叶枕距、倒3叶与倒4叶叶枕距、有效叶面积率、高效叶面积率、剑叶夹角、倒2叶长、倒3叶长及叶夹角、穗长及穗下两个节间长均随着栽插密度的减小而增大;冠层内部温湿度随栽插密度降低而降低,常规粳稻和杂交粳稻以中低密度透光性好,杂交籼稻透光性差;钵苗机插水稻较常规盘育毯苗机插苗株型整齐,群体内部温湿度降低;钵苗机插常规粳稻、杂交粳稻、杂交籼稻适宜穴距设置分别为12、14和16 cm,有利于实现省工节本和高产高效的统一,可为大面积生产提供参考。     

干旱胁迫下水稻柱头外露率加性、上位性效应和Q×E互作

在耐旱性筛选设施内对一套水稻重组自交系群体(共185个株系)进行两年的水分胁迫和非胁迫处理,调查每穗颖花数(sNP)、单边柱头外露率(PSES)、双边柱头外露率(PDES)和柱头总外露率(PES)等4个开花相关性状.方差分析结果显示年份、株系和水分处理,以及相互间互作的效应均达显著水平.表型相关以PSES和PES间最高(r=0.9752***),其次为PDES和PES (r=0.7150***),最次为PSES和PDES间(r=0.5424***).利用203个SSR标记建立的连锁图,胁迫和非胁迫条件下各检测到6个SNP的主效QTL,3～4个PSES、PDES和PES的主效QTL;检测到1～9对上位性QTL影响颖花数和柱头外露率.大部分加性和上位性效应的贡献率较低(0.76%～9.92%),仅有少数QTL或上位性QTL解释总方差的10%以上.一些主效和上位性QTL在PSES、PDES和PES间被共同检测到,解释了不同柱头外露率指标间高度正相关关系.几乎没有在水分胁迫和非胁迫两种条件下都检测到的QTL,暗示着干旱对颖花数和柱头外露率有严重的影响.     

干旱胁迫下水稻柱头外露率加性、上位性效应和Q×E互作的剖析(英文)

在耐旱性筛选设施内对一套水稻重组自交系群体(共185个株系)进行两年的水分胁迫和非胁迫处理,调查每穗颖花数(SNP)、单边柱头外露率(PSES)、双边柱头外露率(PDES)和柱头总外露率(PES)等4个开花相关性状。方差分析结果显示年份、株系和水分处理,以及相互间互作的效应均达显著水平。表型相关以PSES和PES间最高(r=0.9752***),其次为PDES和PES(r=0.7150***),最次为PSES和PDES间(r=0.5424***)。利用203个SSR标记建立的连锁图,胁迫和非胁迫条件下各检测到6个SNP的主效QTL,3～4个PSES、PDES和PES的主效QTL;检测到1～9对上位性QTL影响颖花数和柱头外露率。大部分加性和上位性效应的贡献率较低(0.76%～9.92%),仅有少数QTL或上位性QTL解释总方差的10%以上。一些主效和上位性QTL在PSES、PDES和PES间被共同检测到,解释了不同柱头外露率指标间高度正相关关系。几乎没有在水分胁迫和非胁迫两种条件下都检测到的QTL,暗示着干旱对颖花数和柱头外露率有严重的影响。     

水稻萌发耐淹性的遗传分析

水稻(Oryza sativa)萌发耐淹性受到复杂的网络调控, 其分子机制不同于苗期耐淹性的相关机制, 萌发耐淹性的强弱影响着直播稻的成苗率。通过对256份水稻核心种质的萌发耐淹性评估, 发现粳稻和籼稻之间的萌发耐淹性差异并不显著, 都存在广泛的遗传变异。利用以粳稻R0380为供体亲本, 籼稻RP2334为轮回亲本的170个高代回交自交系构建含146个分子标记的连锁图谱, 以低氧胚芽鞘长度为性状指标, 通过复合区间作图法检测到影响萌发耐淹性的4个QTLs(quantitative trait loci), 分别定位于第2(2个)、3(1个)和8号(1个)染色体。贡献率最大的QTL为qGS2.2, 其值为17.34%, 增效等位基因来自轮回亲本籼稻RP2334; 其余3个QTLs的增效等位基因均来自供体亲本粳稻R0380, 贡献率分别为12.86%、9.37%和14.60%。     

粳稻蒸煮食味品质相关性状的QTL分析

以沈农265和丽江新团黑谷杂交衍生的重组自交系群体(RILs)为实验材料,对12个粳稻(Oryza sativa subsp.japonica)蒸煮食味品质相关性状进行QTL分析。共检测到29个蒸煮食味品质相关的QTLs,分布于除第8染色体外的11条染色体上,LOD值介于2.50–16.47之间,加性效应值为–132.69–471.85,单个QTL贡献率为10.36%–73.24%。在第6染色体RM508–RM253区域检测到1个蒸煮营养食味品质多效性QTL簇,其中q AC6表型贡献率最大,解释73.24%的表型变异;在第10染色体PM166–RM258区域检测到2个与蒸煮食味品质相关的QTLs,分别是控制口感的q CTS10和综合评分的q CCS10。此外,检测到15个与RVA特征谱相关的QTLs,在第6染色体RM253–RM402区域检测到3个与RVA谱特征值相关的QTLs,表型贡献率均大于12%。这些定位结果将为粳稻蒸煮食味相关品质的分子遗传机理研究奠定基础。     

基于单片段代换系的水稻芽期耐冷QTL定位和聚合北大核心CSCD

芽期耐冷性是华南双季稻地区水稻育种的一个重要目标。虽然水稻芽期耐冷QTL的标记定位已取得了一定的进展,但是这些QTL/基因尚未在水稻育种中得到有效的应用。定位稳定表达的芽期耐冷QTL,开展QTL聚合育种是水稻芽期耐冷性育种取得突破的关键。在本研究中,利用以粳稻IR65598-112-2为供体,籼稻华粳籼74为受体构建的单片段代换系(SSSL)开展芽期耐冷QTL定位,并进行聚合育种。通过评价SSSL与受体华粳籼74的芽期耐冷性差异,定位了2个稳定的芽期耐冷QTLs(qCTBB-3和qCTBB-12)。试验表明,分别携带有耐冷QTL qCTBB-3和qCTBB-12的SSSL在冷处理后都比华粳籼74表现出更高的幼苗成活率。通过代换作图,发现在qCTBB-3区间存在2个紧密连锁的耐冷QTLs(qCTBB-3a和qCTBB-3b)。利用本研究携带qCTBB-3a/qCTBB-3b的单片段代换系和前期研究鉴定出的芽期耐冷QTL qCTBB-6的单片段代换系为亲本进行杂交,通过分子标记辅助选择,获得了2份含有这3个QTL的聚合系。耐冷性评价表明,来源于两个供体/亲本的QTL不存在显著的上位性效应,聚合系的芽期耐冷性较亲本显著增强。可见,通过聚合芽期耐冷QTLs qCTBB-3a/qCTBB-3b和qCTBB-6能显著提高水稻芽期的耐冷性,获得的QTL及三耐冷QTL聚合系为水稻芽期耐冷性分子育种提供了优良的基因资源和亲本材料。     

水稻穗部性状QTL定位及候选基因分析

水稻(Oryza sativa)穗部性状与产量直接相关,其相关基因的挖掘与功能解析对于保障国家粮食安全意义重大。以籼稻华占(HZ)和粳稻热研2号(Nekken2)及构建的120个重组自交系(RILs)为实验材料,测定了穗长、每穗粒数、结实率、柱头外露率及一次枝梗数等穗部性状。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,结果共检测到31个QTLs,分别位于第1、2、3、4、5、6、10和11号染色体上,其中2个位点的LOD值分别高达5.45与5.28。通过分析筛选QTL区间内可能影响穗部性状的相关基因,并利用qRT-PCR进行基因表达检测,发现LOC＿Os05g05490、LOC＿Os05g06150、LOC＿Os03g11700、LOC＿Os03g12430、LOC＿Os05g28720、LOC＿Os05g30890、LOC＿Os05g31740和LOC＿Os02g17880在双亲间的表达水平差异显著。其中,前5个基因编码三角状五肽重复蛋白,而后3个基因编码糖基转移酶。研究挖掘到31个与穗部性状相关的QTLs,为进一步定位和克隆相关基因,从而选育高产水稻新品种奠定理论基础。     

5 个籼稻背景的高代回交置换系的置换片段分析

以轮回亲本籼稻品种9311(Oryz a sativa ssp. indica ‘Yangdao 6’)为对照, 选用132个亲本间有多态性的SSR标记, 对以粳稻品种日本晴(Oryz a sativa ssp. japonica 'Nipponbare’)为供体的5个高代回交置换系的农艺性状及置换片段进行分析。5个置换系在粒长、粒宽、千粒重、剑叶长、株高及落粒性等方面与籼稻品种9311之间有极显著差异, 其余性状与籼稻品种9311间的差异不显著; 从置换系中检测出8个置换片段, 总长度为236.0 cM, 平均长度为29.5 cM; 从置换片段上检出包括2个千粒重、1个粒长、1个粒宽、1个剑叶长、1个株高和1个落粒性共7个QTLs , 分别分布在水稻第1、3、5、6和第10染色体上。其中, 第1染色体上控制剑叶长的QTL和第6染色体上控制株高的QTL可能是新发现的QTLs。实验结果进一步丰富了置换系群体的数量和质量, 也为QTLs 的精细定位及分子设计育种奠定了基础。     

5个籼稻背景的高代回交置换系的置换片段分析

以轮回亲本籼稻品种9311（Oryza sativassp.indica‘Yangdao6’）为对照,选用132个亲本间有多态性的SSR标记,对以粳稻品种日本晴（Oryzasativassp.japonica‘Nipponbare’）为供体的5个高代回交置换系的农艺性状及置换片段进行分析。5个置换系在粒长、粒宽、千粒重、剑叶长、株高及落粒性等方面与籼稻品种9311之间有极显著差异,其余性状与籼稻品种9311间的差异不显著;从置换系中检测出8个置换片段,总长度为236.0cM,平均长度为29.5cM;从置换片段上检出包括2个千粒重、1个粒长、1个粒宽、1个剑叶长、1个株高和1个落粒性共7个QTLs,分别分布在水稻第1、3、5、6和第10染色体上。其中,第1染色体上控制剑叶长的QTL和第6染色体上控制株高的QTL可能是新发现的QTLs。实验结果进一步丰富了置换系群体的数量和质量,也为QTLs的精细定位及分子设计育种奠定了基础。     

杂交粳稻及其亲本千粒重与产量、品质的相关性

为了探明杂交粳稻及其亲本千粒重与产量、品质的关系,以4个千粒重介于23.1~28.0 g之间的BT型不育系和24个千粒重介于18.1~32.0 g之间的三系粳稻恢复系,采用p×q不完全双列杂交(NCⅡ)设计,配制96个杂交组合为试验材料,对F1千粒重优势表现、F1千粒重与亲本千粒重及其与产量、品质性状间的相关性进行分析,确定高产优质兼顾的杂交粳稻的千粒重范围。结果表明:(1)56.3%的杂交组合千粒重超过其双亲平均值,19.8%的杂交组合千粒重表现正向超亲优势;(2)F1千粒重与母本千粒重、父本千粒重、双亲千粒重平均值的相关性均达极显著水平(r=0.33**、0.71**、0.78**),且恢复系千粒重对杂种的影响大于不育系;(3)F1千粒重、父本千粒重及双亲千粒重平均值与组合单株产量的相关性均达极显著水平(r=0.55**、0.47**、0.51**),母本千粒重与组合单株产量相关不显著;(4)F1千粒重、父本千粒重与糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、粒长、粒宽均呈极显著正相关,与透明度呈显著正相关,母本千粒重与垩白粒率、垩白度、粒长均呈极显著正相关,与粒宽呈显著正相关;(5)杂交粳稻育种中具有高产优质兼顾的F1千粒重范围应在25.1~27.0 g之间。     

长江下游不同类型水稻分蘖期耐淹能力比较

在分蘖期对长江下游稻作区主栽的9个水稻品种进行大田模拟没顶淹涝处理,研究淹涝胁迫对水稻植株农艺性状、生理指标和产量性状的影响,比较分析了常规粳稻、杂交籼稻和杂交粳稻对淹水胁迫环境适应性的差异.结果表明:淹水胁迫4d后,水稻株高及顶部全展3片叶长均比对照有不同程度的增加,伸长程度为杂交粳稻＞杂交籼稻＞常规粳稻.杂交粳稻的茎蘖数、绿叶数和地上部干质量损失率分别为18.0％、41.4％、13.2％,显著小于常规粳稻;杂交籼稻则介于杂交粳稻和常规粳稻之间,且整株死亡率显著低于常规粳稻.常规粳稻叶片中丙二醛(MDA)含量比对照增加1.91 μmol·g-1 FM,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性明显降低;杂交粳稻和杂交籼稻MDA含量分别降低2.32和2.10 μmol·g-1 FM,SOD和CAT活性显著提高.不同类型品种的减产程度差异显著,常规粳稻的产量损失率达到38.5％,显著高于杂交粳稻和杂交籼稻,杂交粳稻产量损失率仅为4.1％.长江下游水稻分蘖期的耐淹涝能力为杂交粳稻强于杂交籼稻,常规粳稻的耐淹能力最低.     

载培稻与普通野生稻两个重要分类性状花药长度和柱头外露率的QTL分析

用江西东乡普通野生稻（简称东乡普野）和桂朝2号的115株的BC1群体,构成了1张长度为1418．2cM,包含120个RFLP标记的遗传图谱,该图谱除第1染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外,其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致,对控制花药长度和柱头外露率这两个载培稻和野生稻的重要分类性状的TQL分析结果表明,控制花药长度的2个QTLs分别位于第2染色体C424－G39和第9染色体C2U807－C1263间,控制柱头外露率的2个QTLs分别位于第5染色体R2289－R1553间和第8染色体G1149－R1963间,这两个重要分类性状的QTLs定位,为进一步研究野生稻进化到载培稻的分子进化机理提供了有益的信息。     

不同施肥处理下北方杂交粳稻干物质积累转移特性及其与产量关系

为了探究北方杂交粳稻具有生物量大、抗逆性强而产量优势不突出的原因,以140份恢复系材料与不育系辽99A杂交组配而成的140个杂交粳稻组合为试材,通过田间小区对比试验,设置正常肥力(施加底肥、蘖肥和孕穗肥)和低肥(仅施加底肥)两种施肥量处理,对杂交粳稻在不同施肥处理条件下干物质积累转移的特性及其与产量关系进行了研究。结果表明:结实率低、千粒重小是制约杂交粳稻产量优势发挥的主要限制因素;杂交粳稻产量更依赖齐穗期后干物质的生产;低肥条件下杂交粳稻茎和鞘部干物质输出率增加,而叶片干物质输出率减少。降低茎部积累干物质的输出率、增加叶片干物质输出率的相差值,有利于降低不同肥力条件下产量的差值,提高杂交粳稻的耐低肥特性优势,为杂交粳稻抗逆性选择育种提供依据。     

一个AA基因组特异的串联重复序列的克隆及其在中国普通野生稻和栽培稻中的分化特征

从籼稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．ｓｐｐ．ｉｎｄｉｃａ）“窄叶青”中克隆到了１个重复序列（ｐＯｓ１３９）。经分子杂交证明,ｐＯｓ１３９为一稻属内ＡＡ基因组特异的串联重复序列。序列分析表明,ｐＯｓ１３９以３５５ｂｐ为一重复单位。以ｐＯｓ１３９为探针对２９份中国普通野生稻和４３份中国栽培稻的基因组ＤＮＡ进行的分子杂交表明,籼、粳亚种之间具有明显的差异,籼稻杂交带数明显多于粳稻,普通野生稻与籼稻相似,具有较多的杂交带数。拷贝数测定结果表明,ｐＯｓ１３９在普通野生稻和籼稻中丰度均较高,在粳稻中丰度较低。结合ｐＯｓ１３９的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果和以前的ＲＡＰＤ结果,认为籼稻和粳稻共同起源于普通野生稻。