水稻粳型亲籼系的鉴定

培育水稻粳型亲籼系是克服水稻籼粳亚种间杂种不育性,实现籼粳亚种间杂种优势利用,促进水稻产量进一步提高的一条有效地途径.利用88对SSR标记多态性分析的资料,采用Dj值分析法对42个待测粳型亲籼系进行粳型性鉴定,从中筛选出18个偏粳型材料;利用4个籼型和4个粳型测验种对其中13个偏粳型待测粳型亲籼系进行亲和性测定,结果鉴定出5个偏粳型特异亲籼系和6个偏粳型广亲和系.     

水稻籼粳杂交衍生系不同衍生世代产量相关性状改良效果评价

长期以来,水稻育种家就试图利用籼粳杂种优势来提高水稻产量。但在育种实践中发现,由于杂种一代存在植株过高、结实率低、生育期太长和籽粒充实度不好等四大难题,选育实用的强优势籼粳亚种间杂交稻在技术上的难度很大。本研究所用水稻籼粳亚种间杂交衍生系谱,是通过广亲和基因和恢复基因的不断聚合和累加而创制的。     

AFLP和RFLP标记检测水稻亲本遗传多样性比较研究

 利用AFLP和RFLP技术对 2 0个水稻品种 (系 )进行了遗传多样性分析。在AFLP分析中 ,用 6 4对引物组合进行了初筛 ,然后用其中适合水稻的 15对引物进行了详细研究 ,每对AFLP引物组合扩增出了 4 7～ 118条带 ,其中多态性带为 5～ 32条 ,15个引物组合共得到多态性条带 2 99条 ;在RFLP分析中 ,4 9个RFLP探针共检测出 10 7条多态性带。聚类分析表明 ,两种标记均能将 2 0个材料分成籼粳两大类群 ,但AFLP标记比RFLP标记更能反映品种间系谱亲缘和地理生态上的差异。两种标记检测出的遗传距离的趋势是一致的 ,但AFLP标记相对于RFLP而言提高了品种间的遗传距离的估计 ,降低了亚种间遗传距离的估计 ,因此 ,AFLP更适应于多样性的研究 ,RFLP更适应于籼粳分类及度量籼粳分化程度     

水稻籼粳性特异分子标记的筛选与判别体系的建立

【目的】准确区分水稻的籼粳性在籼粳亚种杂种优势利用和进化研究等方面具有重要意义。根据在籼稻和粳稻中存在的核苷酸序列差异设计的分子标记,已被广泛应用于水稻籼粳性的判别中。但是已公布的这些籼粳性判别分子标记在遗传背景多样的实验材料中是否仍然表现出籼粳特异性尚未可知;此外,目前籼粳性的判别多是基于待测品系与 2 个对照品种的比较,无法反映待测品系与籼（粳）亚种群体的籼粳相似性。因此,需要筛选出一套能在多样性遗传材料中都表现出籼粳性特异的分子标记,并建立籼粳组群判别体系客观判别水稻的籼粳性。【方法】在能代表世界水稻遗传多样性的水稻多样性种质平台 2（RDP2）中,利用 7 万个 SNP分子标记的基因型,选取保留群体遗传多样性的 92 份水稻品种（系）,对已知的 51 对用于籼粳性判别的分子标记进行筛选;并根据籼粳特异性分子标记的聚类结果,选取 5 份籼稻和 5 份粳稻组成籼稻和粳稻判别组,利用籼性判别值量化水稻籼粳性。【结果】在 51 对分子标记中筛选到 24 对籼粳特异性强的分子标记（在籼 / 粳稻群中出现专一带型的频率均高于 69.5%）,它们均匀分布在水稻 12 条染色体上。根据籼粳特异分子标记的带型结果,92 份品种（系）可分为籼稻和粳稻 2 个组群,聚类结果与这些品种（系）已知的籼粳性完全吻合。根据聚类结果,构建了组群判别体系,随机选取 10 份品种（系）对其籼性判别值进行计算,其中 1 份偏籼品系、1 份偏粳品系、4 份籼稻品系、4 份粳稻品系,准确地实现了对其籼粳性的量化判别。【结论】筛选出一套可在 遗传背景丰富的材料中进行籼粳性鉴定的分子标记,并基于籼粳组群建立了一套籼粳判别体系,高效准确判别水稻的籼粳性。     

水稻籼粳指数鉴定方法及亚种间杂交的分子辅助育种

籼粳交F1株高、生育期超亲、结实率低、子粒充实度差是长期困扰水稻(Oryza sativa L.)亚种间杂交育种的几大难题。通过对水稻籼粳指数鉴定方法的发展、遗传距离与杂种优势关系的研究进行总结,并结合株高、抽穗期、育性基因及库源关系等方面的研究进展,讨论分子标记方法在水稻育种工作中的应用前景,以期为水稻籼粳亚种间杂种优势利用提供一定的参考价值。     

水稻籼粳杂种不育性的遗传机理及杂种优势利用

籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,两者在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,亚种间的遗传差异将会产生强大的杂种优势,能进一步提高水稻的产量潜力,但是,籼粳亚种间的 F1 杂种不育性严重阻碍了杂种优势的利用。杂种不育性是一种合子后生殖隔离,具有普遍性和复杂性,受多个不育基因座控制。广亲和品种的发现为克服亚种间杂种不育提供可能,该材料无论与籼稻还是粳稻杂交,F1 杂种都能正常结实或结实率较高。概述了籼稻与粳稻间差异,剖析了水稻籼粳亚种间杂种不育的遗传基础、已鉴定的杂种不育主效QTL 与基因,分析了已克隆杂种不育基因的分子作用机制及广亲和基因的功能。据此提出利用籼粳架桥培育亚种间渗入水稻、聚合育种培育广亲和系和粳型亲籼系,以及应用基因编辑技术创制广亲和系等途径,能够克服籼粳亚种间杂种不育性,精准化改良籼粳杂种的结实率,从而实现亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂交水稻的推广应用,将会推动水稻产业的又一次重大变革。     

利用ILP标记分析水稻籼粳杂交亲本和衍生系的籼粳分化

 【目的】揭示水稻籼粳杂交亲本和衍生系的籼粳分化度,为培育实用型籼粳亚种间杂交稻提供理论和实践依据。【方法】以通过不断聚合和累加不同广亲和基因与恢复基因的方法,历时21年,4个育种阶段,涉及18个籼粳杂交亲本和39个衍生系为研究材料,采用籼粳特异ILP分子标记（水稻内含子长度多态性分子标记）和程氏形态指数法进行籼粳分化度检测。【结果】57个供试材料基因组DNA在所检测位点上均存在籼粳分化。18个亲本共检测出4个粳稻、5个偏粳、8个偏籼和1个籼稻类型。在18个亲本中, 明恢63和9308的粳稻成分分别为12.50%和33.33%;粳型恢复系C418的粳稻成分仅有31.25%。39个籼粳杂交衍生系共检测出1个粳稻、11个偏粳、20个偏籼和7个籼稻类型。其中,粳型衍生系明恢502的粳稻成分仅占10.42%。ILP标记法与形态指数法判定籼粳分类结果的吻合度较好,粳稻成分指数、籼稻成分指数与程氏指数综合值的相关系数分别为r=0.794**和r=-0.7662**。【结论】ILP标记具有准确检测籼（粳）成分比例的功能;研究籼粳分化可以合理解释籼粳型恢复系配组的杂交稻表现明显杂种优势的原因,对有效利用籼粳亚种间优良基因具有重要作用。     

水稻籼型、粳型特异性分子标记的研究和应用

利用SRAP,TRAP,SSR,ISSR标记系统对水稻典型籼粳型进行了比较研究,共检测到86条特异性标记带可用于区分典型籼粳稻,其中SSR有13条,ISSR有18条,SRAP有25条,TRAP有30条.4种分子标记都检测到爪哇稻有丰富的籼型和粳型特异性标记,表明爪哇稻籼粳是介于籼型、粳型之间的中间类型.野生稻材料在不同标记中部分材料在偏籼,偏粳上存在差异,但在结合4种分子标记的籼粳特异性带对比中,所有野生稻材料粳型特异带较多,表明普通野生稻是籼粳分化不太彻底的原始性,但已经有了偏粳的趋势.实验结果证实四种分子标记系统都可以较好的应用于籼粳特异性分子标记分析,而SRAP和TRAP标记有更大的应用潜力.     

水稻籼粳杂交衍生系创新效果评价与利用

采用不断聚合和累加不同有利基因的方法,历时21年4个选育阶段,进行水稻籼粳杂种优势利用的育种实践.育成了32个水稻籼粳杂交衍生系,试图评价衍生系创新的效果及在实用型亚种间杂交稻改良中的有效利用.通过对水稻籼粳杂交衍生系创新过程和主要产量相关性状的鉴定与分析,认识到水稻籼粳杂交衍生系的创新是一个逐步认识与改良的育种实践.第一,在育种的早期阶段,应聚合多个广亲和基因与恢复基因,并重视分蘖力、千粒重及落粒性状的选择;中期阶段是解决生产实用性问题,改良农艺性状和籽粒充实度;实用阶段是达到推广应用的目标.第二,籼粳交恢复系后代选择技术不同于常规选择法.有效的选择法是用籼粳交恢复系后代与多种类型胞质不育系进行广泛测配.第三,扩大双亲籼粳遗传差异,在恢复系综合性状改良的基础上适度增加粳稻成分,可提高杂种优势.第四,通过有利基因的不断聚合和累加,优良株型和高产、优质、抗逆性和适应性相结合是选育实用型强优势籼粳亚种间杂交稻的育种策略与技术.     

水稻粳型亲籼系的创建及其在超级稻育种上的利用

水稻杂种的不育性是一个复杂的现象。20年来,本实验室一直从事水稻杂种不育性的遗传研究,共鉴定出6个F1花粉不育基因座位,或称特异亲和基因座位,其中的5个基因座,S-a、S-b、S-c、S-d和S-e已完成分子定位,这些基因座的基因模式为"单基因座孢子体-配子体互作"模式。在此基础上,提出了通过培育"粳型亲籼系"来克服水稻籼粳亚种间杂种不育性的设想,利用特异亲和基因人为创建了"粳型亲籼系"的水稻新种质,并建立了粳型亲籼系分子育种的技术体系。利用粳型亲籼系克服了水稻籼粳亚种间的杂种不育性,为水稻籼粳亚种间杂种优势利用开辟了新的途径。     

条斑紫菜(Pyropia yezoensis)10个选育系的ISSR分析

利用ISSR分子标记进行条斑紫菜(Pyropia yezoensis)10个选育品系的种质鉴定研究。结果表明,具条带特异性且表达稳定清晰的ISSR引物共14个,其扩增多态性片段约占97.1%,这些引物可用作区分这些品系的分子标记,同时利用引物826扩增的特异性位点建立了这些选育品系的ISSR遗传识别码。     

花生优异种质的分子标记与遗传多样性分析

【目的】通过对花生遗传多样性的研究,为花生育种提供理论依据。【方法】运用ISSR和SRAP2种标记对24份重要花生种质资源的遗传多样性进行分析。【结果】32条ISSR引物中的13条引物共扩增出390条条带,其中多态性条带有293条,75.13%的条带可以揭示材料之间的遗传差异;252对SRAP引物中有229对引物为有效引物,共扩增出5827条可读的条带,其中多态性条带为3966条,平均每对引物可扩增17.32条条带。利用2种分子标记计算的相似系数的变化范围为0.60—0.80,将24份种质按系统聚类分析可以分为7组,按主坐标分析可以分为8组,从分子水平上解释了这些种质资源的遗传多样性水平和亲缘关系。【结论】ISSR和SRAP是非常有效、稳定和可靠的分子标记,可为花生育种的亲本利用及遗传连锁图的构建提供重要的科学依据。     

甘薯高胡萝卜素食用品种的亲本筛选

 【目的】甘薯对人体有较强的保健作用,特别是富含胡萝卜素的品种保健价值更高。采用分子标记和农艺性状相结合评价亲本亲缘关系,可提高甘薯高胡萝卜素食用品种的选育效果。【方法】评价15个亲本及其集团杂交后代的农艺性状、品质性状,结合RAPD、ISSR分子标记,进行聚类分析,筛选亲本。【结果】亲本间胡萝卜素含量和鲜薯产量两个重要性状的变异范围较大。胡萝卜素含量与鲜薯产量和薯干产量均呈负相关。可溶性糖、蛋白质、胡萝卜素含量几个重要的品质性状之间未发现不利相关现象。亲子代间胡萝卜素含量呈极显著正相关,相关系数为0.7932**。基于农艺性状分析供试材料亲缘关系与已知系谱不吻合,基于分子标记聚类分析结果与已知系谱吻合度较高;ISSR标记每条引物平均扩增条带13.8条,多态性条带比率为89.86%,RAPD标记每条引物平均扩增条带9.4条,多态性条带比率为74.46%。【结论】甘薯常用亲本胡萝卜素含量遗传背景丰富;利用分子标记分析亲本亲缘关系比农艺性状客观;ISSR标记比RAPD标记分析效率高;结合分子标记和农艺性状,可为甘薯高胡萝卜素食用品种选育亲本组配提供一定的理论依据。     

紫色甘薯资源的形态学和ISSR荧光标记分析

【目的】分析紫色甘薯品种的遗传多样性,其遗传差异,为紫色甘薯遗传育种亲本选择提供理论依据。【方法】以引进的10份紫色甘薯为材料,利用形态学性状和ISSR 荧光标记毛细管电泳技术分析品种遗传多样性。【结果】基于20项形态学性状的聚类图,在欧式距离为9.97处,可分为两大类群,第一大类为宁紫1号、山东紫薯、渝紫2号、徐紫8号、越南紫薯 ;第二大类为鄂12、宁紫4号、渝紫3号、渝紫11、南紫018 。紫色甘薯种质资源的观测等位基因为(Na)为2个,平均有效等位基因数(Ne)为1.919 0,期望杂合度(He)为0.237 5,香农指数(I)为0.433 3,在遗传距离为0.96时,10份供试紫色甘薯材料可分为两大类。【结论】部分供试材料的ISSR标记聚类结果与形态学标记在遗传背景和类群划分上具有一致性,但是两种鉴定分类方法的聚类分析结果也存在一定差异。紫色甘薯种质材料遗传多样性丰富,将形态学及ISSR标记结合能有效提高品种间特异性的鉴定,更能客观、准确的确定种质资源的亲缘关系。     

烟草赤星病菌遗传多样性的ISSR和RAPD标记比较分析

采用ISSR和RAPD 2种分子标记方法对来自不同地区的28份烟草赤星病菌进行遗传多样性分析,筛选后选用10个ISSR引物和10个RAPD引物,ISSR扩增出多态性条带112条,多态性条带百分率为86.82%,菌株间相似性系数为0.53～0.97;RAPD引物扩增出多态性条带70条,多态性条带百分率为81.39%,菌株间相似性系数为0.57～0.94;用SPSS17.0软件对2种标记遗传距离进行相关性分析,发现2种分子标记结果呈显著正相关,表明2种分子标记方法都适合于烟草赤星病菌遗传多样性研究,ISSR是一种多态性优于RAPD的标记技术。根据2种标记的结果,利用NTSYS软件按UPGMA方法进行聚类分析,发现烟草赤星病菌遗传多样性与地理差异没有显著相关性。     

RFLP揭示的籼粳基因组多态性

采用28个RFLP籼粳特异性探针和6个SSR籼粳特异性标记对水稻不同品种进行了籼粳基因组多态性分析，结果表明，这些标记分布在水稻12条染色体上，能对水稻品种进行籼粳稻分子分类。由于水稻基因组序列图的完成和释放，使得这些籼粳特异性标记揭示的基因组多态性可以在基因组序列水平上进行分析和验证。本研究以RZ906探针和RM405为例分析了籼粳特异性其及序列分子生物学基础。     

基于ISSR标记的地被竹种的遗传多样性研究

[目的]利用ISSR分子标记技术对地被竹种的遗传多样性进行分析,旨在为地被观赏竹种的育种和栽培推广提供理论和技术基础。[方法]以从法国引进的优良地被竹种和国内部分观赏地被竹种为材料进行ISSR分析,并以获得的ISSR分子标记为依据对10种地被竹材料进行聚类分析。[结果]21条ISSR引物扩增得到条带清晰、重复性好、多态性高的条带201条,多态性比率93.1%;不同地被竹种之间的相似系数在0.275～0.571之间,平均相似系数为0.357;根据ISSR标记的结果,采用UPGMA聚类分析方法可将10个不同地被观赏竹种分为3个类群。[结论]该研究表明不同来源的地被竹有较高的遗传多样性,为地被竹种的育种和栽培推广提供了理论依据。     

Analysis of Genetic Diversity Among Sweetpotato Landraces in China

Genetic diversity of 48 sweetpotato landraces randomly sampled from Anhui,Fujian, Henan and Guangdong provinces in China was analyzed using RAPD, ISSR and AFLP markers. Thirty RAPD primers, 14 ISSR primers and 9 AFLP primer pairs generated 227, 249 and 260 polymorphic bands, respectively. AFLP markers were better than RAPD and ISSR markers in terms of the number of polymorphic bands detected and the experimental stability. These three molecular markers revealed the similar results that Chinese landraces exhibited a high level of genetic diversity, and the genetic variation of Guangdong landraces was significantly higher than those of the landraces from the other three regions. These results supported the hypothesis that China was a secondary center of sweetpotato diversity. The present results also supported the view that sweetpotato was first introduced to Guangdong and from there spread to other regions of China. The dendrogram based on the combined RAPD, ISSR and AFLP dataset could separate the 48 landraces into two groups: One mainly including 8 landraces from Guangdong and the other consisting of the remaining landraces from Guangdong and landraces from the other three regions. Thus, the utilization of Guangdong landraces should be specially considered in sweetpotato breeding.     

不同类型光敏核不育水稻育性转换特点及应用研究

经1986～1988年.先后对十八套不同亚种类型的光敏感核不育系,在江西南昌,连续三年进行分期播种试验,已得到如下主要研究结果:1.基本探明了供试的十八套不同粳、籼亚种类型的光敏感核不育系,在南昌(28°41′N)的育性转换时期、阶段及稳定性.经育性转换及杂一代优势观察,已筛选出育性转换、开花习性及经济性状较好的粳型双9—2S、28006S和籼型W6417S、W6154S、赣ⅢS等光敏感核不育系.2.不同亚种类型及同一亚种不同品种的光敏感核不育系,其育性转换特点有明显差异.一般规律:籼型核不育系,普遍存在不育期较长,转育较晚,同时可育期易受低温影响结实的特点;而粳型核不育系,则普遍较籼型核不育系的不育期为短,育性转换较早,不育期因高温影响,常有部分散粉自交结实现象,但可育期因低温影响结实不明显.3.鉴于不同亚种类型光敏核不育系的育性转换特点不同,结合其开花习性差异对杂交制种的影响,从育种应用出发,研究提出:我国长江中下游稻作区,水稻光敏核不育系的选育,应重点主攻籼亚种,首先突破早熟早籼为宜.在选材上优先考虑矮秆、抗病、优质以及开花习性好,柱头外露率高等性状.     

九节茶种质遗传多样性ISSR分析

为进一步研究九节茶的遗传特性,为育种工作提供理论指导,利用ISSR分子标记试验方法研究了37个九节茶种源的遗传多样性,从100条引物中筛选出17条引物,分别利用POPGENE1.32软件及NTSYS软件对九节茶种源进行了基于ISSR的遗传多样性分析及种源聚类分析。结果表明:17条引物共扩增出105个位点,其中多态性位点87个,多态性位点百分率65.71%;37个种源间遗传多样性较低,福建、广东、江西、浙江和广西5个种群之间的遗传多样性为0.1770,种内遗传多样性为0.0990,基因分化系数为0.4405,即种群间遗传变异占种群遗传变异的44.05%,55.95%的遗传变异在种内进行。由种群间的遗传分化系数计算的基因流Nm=0.6350。遗传相似系数为0.7048～0.9143,平均0.8096。聚类分析表明,在遗传相似系数为0.81处,37个种源可以分为5类,聚类结果并不能完全反映出种源的地理分布,但可以部分反映地理分布的特点,为种质资源的鉴定打下良好基础。