普通野生稻(O.rufipogon)微核心种质中广亲和基因S5~n的检测与分析

普通野生稻微核心种质中蕴含丰富的优异基因资源,是用于水稻品种改良和基础研究的重要材料。为了筛选携带广亲和基因S5n的普通野生稻种质,利用前人开发的鉴定水稻S5n基因的InDel分子标记,对107份野生稻微核心种质进行了PCR扩增和读带分析。结果筛选出3份携带S5n广亲和基因的野生稻种质,均来自海南省,该基因可能在海南完成演化。野生稻广亲和材料有助于籼粳交育种材料的创制。     

水稻不育系的广亲和基因检测及籼粳型分析

为鉴定部分水稻不育系的广亲和性和籼粳型,根据籼粳亚种间广亲和基因S5-n在第6染色体存在136 bp片段缺失的特征,设计InDel标记S5136,对培矮64S、广占63S等不育系进行广亲和基因鉴定。利用与栽培稻籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel标记,对这些不育系PCR产物的电泳结果进行判读和分析,计算其籼型或粳型基因频率(InDel分子指数法)。结果表明:①三系不育系粤泰A具有广亲和基因S5-n。②两系不育系培矮64S、N111S、C815S等11个不育系具有广亲和基因S5-n。③目前广泛应用于生产的不育系培矮64S、广占63S、Y58S等的籼型基因频率均为0.76～0.91,据此认为具有10%～25%左右粳稻血缘的籼型不育系可能更有利于亚种间杂种优势利用。     

籼粳交水稻花培DH系的籼粳成分鉴定及聚类分析

为分析籼粳交水稻花培DH系的遗传重组情况,利用籼粳分化InDel标记鉴定了Bph68s与少蘖粳(SNJ)籼粳交的94个花培DH系的籼粳指数.结果表明,DH系的籼粳指数呈正态分布,籼粳中间型材料占66.67％,偏籼、籼稻、偏粳、粳稻材料分别占12.50％、2.11％、14.58％、4.22％,典籼和典粳材料未出现.同时挑选48个SSR标记对94个DH系进行聚类.Bph68s与SNJ的籼粳交花培DH系的遗传重组丰富,产生了多个基因重组单株,多样性高.     

水稻籼粳亚种间杂种不育性的研究进展

克服杂种不育性是利用籼粳亚种间杂种优势的关键。由此对水稻亚种间杂种不育性的原因、细胞学基础及两种主要基因遗传模式进行了总结,并详细综述了利用“亲和基因”克服籼粳杂种不育性的两种有代表性的学说-广亲和基因和特异亲和基因分子定位的最新研究进展,并提出了两“亲和基因”共同利用的初步设想:将聚合了Si等位基因的粳型亲籼系与聚合了不同广亲和基因(中性亲和基因的广亲和力强、亲和谱广泛的粳型品种进行杂交和回交,选育出聚合不同广亲和基因和Si等位基因的粳型亲籼系,再与籼稻品种杂交,真正实现直接利用籼粳亚种间杂种优势。     

水稻亚种间优势利用广亲和恢复系的选育研究

通过粳型广亲和材料02428等与籼稻恢复系明恢63、密阳46等,经3交4、交等聚合杂交方式,促使广亲和基因与恢复基因重组,分析了不同类型籼粳亚种间杂种F1的可利用与非利用杂种优势,介绍广亲和恢复系的选育方法,为正确选用亲本配制亚种间目标组合提供依据。     

粳型亲籼系常规稻育种价值探讨

籼粳交是扩大遗传基础和选育突破性品种的重要手段,粳型亲籼系在籼粳交育种中具有独特的地位。粳型亲籼系指具有籼型花粉不育基因型的粳型品系,1994年由张桂权首次提出,粳型亲籼系培育成不育系并成功组配了籼粳型杂交稻;梳理了粳型亲籼系与广亲和、特异性亲和、籼粳型杂交稻、籼粳型常规稻、粳型亲籼系、掺粳籼稻、籼粳架桥等的关系。粳型亲籼系不能作为常规稻品种的原因是粳型亲籼系的培育效率低下,难以应用于常规稻育种的原因是粳型亲籼系培育效率低下和较小的育种规模,但在籼粳交育种规模扩大的情况下,粳型亲籼系在常规稻育种中显现出重要的利用价值,阐明了如何发挥其价值的育种策略,利用粳型亲籼系培育掺粳籼稻品种的育种效率高,初步开展了粳型亲籼系的选育。     

广亲和品种矮嘎的广亲和性初步分析

以籼型南京11、IR36、中灿3037和粳型Balilla、秋光为测验种，研究云南稻品种矮嘎的广亲和特性。结果表明：在矮嘎与籼粳测验种的三交F1群体中，小穗育性发生明显的分离；在3个三交群体中稃尖有色株的平均小穗育性均极显著地高于稃尖无色株，说明控制矮嘎的广亲和性基因与色素原因C存在连锁关系，推测矮嘎中也带有广亲和基因S5^n。不同来源的广亲和品种均携带有的S5^n基因，与水稻品质起源、进化、选育等因素有关。     

两系法籼粳交育种探析

通过水稻广亲和基因的应用,实现了以籼型光温敏不育系为母本、粳型广亲和为父本的两系法亚种间杂交,通过配组和筛选育成了中间型的高产杂交组合,为超高产育种开辟了一条全新的道路。本文对两系法籼粳交育种的历程及思路进行探讨,以期为育种者提供参考。     

水稻花培后代中粳型广亲和恢复系的测交筛选

将广亲和品种０２４２８、ＣＰＳＬＯ１７等与恢复系杂交的花培后代中粳型和偏粳型株系,与多个籼型胞质雄性不育系和两用核不育系测交,筛选出２０个广亲和恢复系和３个强优势亚种间杂交稻组合。发现以狭谱型广亲和品种０２４２８作广亲和基因供体较广谱型广亲和基因供体ＣＰＳＬＯ１７好;含两个恢复系的三交组合较单交组合更易重组出配合力强的广亲和恢复系。对广亲和恢复系的花培选育效果和广亲和基因的等位性进行了讨论,提出了实用型广亲和恢复系的概念及其选育的关键技术。     

水稻籼粳交新亲和位点的筛选与遗传定位

亲和基因能够突破水稻籼粳亚种间杂交结实率低的障碍,新的籼粳交雌不育基因鉴定与定位将有助于进一步解决亚种间杂交不育问题。将324份籼稻育种材料与典型粳稻日本晴杂交,从中筛选出1份材料9311K,与日本晴的杂交种F1的结实率为71.23%。经测序9311k的S5位点为籼型S5i。随后构建9311k/9311//日本晴三交群体对亲和基因进行定位,将该基因定位于第7染色体RM18-RM1335区间内,为一个新的雌不育位点,命名为S36(t)。     

野败型水稻广亲和不育系064A的选育

 对粳型广亲和系02428与籼型广亲和系培矮64的杂种F#-1进行花培，在80余份花培系中选出一综合性状优良的株系作为轮回亲本，通过连续回交对野败型质核互作不育系珍汕97A作核置换，育成了野败型广亲和不育系064A。064A育性稳定，开花习性好，广亲和性强，配合力高。其中与粳型恢复系9512组配的F#-1穗大粒多，结实率高，优势非常明显，具有进一步开发利用的潜力。     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

水稻广亲和基因S5 n新功能标记的设计与验证

广亲和基因S5n可恢复籼粳杂种育性,是亚种间优势利用的重要资源.S5n已经克隆,分子标记技术成为了鉴定其是否存在的快速有效手段.根据S5n存在136 bp碱基的缺失,设计均可在聚丙烯酰胺凝和琼脂糖凝胶这两种介质上电泳检测的S5n基因功能标记InDel-S5n,其扩增片段大小为224 bp(基因S5n)或360 bp(基因S5i或S5j).通过10个常规水稻品种及1个F2群体230单株对InDel-S5n进行验证,结果表明,所设计标记均能较好地在琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶中进行检测,且能准确地鉴定供试材料是否包含目的基因及基因类型(纯合或杂合型),可见该标记可以用于S5n基因资源筛选、分子标记辅助选择育种.     

杂交水稻亲本亲和性改良研究初报

[目的]对广西杂交水稻亲本进行亲和性改良,使之携带广亲和基因,为水稻亚种间杂种优势利用奠定理论依据,为水稻育种提供种质资源.[方法]通过杂交把强广亲和基因S5n或f5导入广西主栽杂交水稻亲本中,经过复交、回交和连续多年自交获得一批亲和性改良株系.利用籼稻和粳稻对改良株系进行亲和性鉴定.将亲和性改良株系与目前生产上常用的不育系测交,测定其育性及其配合力.[结果]10份亲和性改良株系均具有广亲和性,其中NL3和NL4属于广亲和保持株系,NL1、NL2、NL5和NL7属于广亲和恢复株系,NL1和NL2的恢复力较强,各个性状的一般配合力和特殊配合力效应较高.NL6、NL9和NL10对不育系盟A保持不育,但可以恢复龙特浦A、博A和广信A的育性,恢复力较弱;NL8对不育系广信A保持,但可恢复盟A、博A和龙特浦A的育性,恢复力较弱.[结论]广亲和保持株系NL3和NL4可转育出广亲和不育系,广亲和恢复株系NL1和NL2可与本课题组培育的有粳稻血缘的不育系组配,有望获得杂种优势强的新组合.     

SSR Cluster and Fertility Loci Analysis of GC13

[Objective] The research aimed to clarify the genetic mechanism of special wide compatibility of GC13.[Method] The clustering analyses of GC13,five indica,five japonica and five wide compatibility varieties were carried out by using 70 SSR primers.[Result] GC13 was clustered into japonica group and had far genetic relationship with indica and wide compatibility variety.Two fertility loci were detected in GC13,in which one closely linked to RM225 on chromosome 6.According to the position on the chromosome,it speculated that this locus was allelic to S5.GC13 carried the allelic gene S5-n at this locus.The other locus closely linked to RM408 on chromosome 8 and was provisionally designated as Sg（t）.At this locus,GC13 carried Sg（t）-i allelic gene,which was consistent with IR36.The effect of S5 locus was stronger than that of Sg（t）.[Conclusion] The research laid the good foundation for using the wide compatibility line GC13 to breed the hybrid between subspecies.     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定特殊配组类型杂交种纯度研究

“粳不育系/广亲和恢复系”配组方式在浙江省得到了越来越多的应用。广亲和基因S5-n的功能标记可快速检测种子纯度。为验证水稻广亲和基因S5-n功能标记鉴定粳不育系/广亲和恢复系配组方式杂种一代的效果,我们分别将长粳1A和6个恢复系获得的F₁代进行大田统计和分子标记鉴定,结果显示,由于广亲和基因S5-n分子标记不能特异性检测出串粉形成的异形株,导致其鉴定结果较大田统计鉴定结果高1.0~2.0百分点。未来还需要进一步优化广亲和基因分子标记技术的特异性,进而提高分子检测的准确性,这将有助于杂交稻的安全生产。     

两系三系亚(品)种间杂交水稻亲本的亲和性研究

以粳S、籼S、粳A、籼A四类共8个不育系作母本,以包括广亲和系和恢复系的9个材料为父本,采用8×9NCⅡ设计交配,获得72个组合杂交种,依据F_1杂种结实率,对亲本亲和性进行了研究.结果表明,不育系中_(7001)S、_(8801)S、协青早A、_(80-4)A具有较好的亲和性或可恢复性.根据父本与四类不育系的亲和性,将其分成四类:广亲和恢复系,广亲和选择性恢复系,广亲和系,恢复系.报道了培矮64、CPSDO_(17)具有恢复BT型粳A育性的能力;讨论了它们在长江中下游地区杂交粳稻强优组合选育中的应用价值.     

秋稻品种Aus373广亲和基因的RFLP分析

利用Ａｕｓ３７３／ＩＲ３６／／Ｂａｌｉｌａ和Ａｕｓ３７３／ＩＲ３６／／秋光２个三交Ｆ１群体对秋稻品种Ａｕｓ３７３的广亲和性进行了遗传分析，发现这两个群体内不同个体的小穗育性有着明显的分离，呈单峰连续分布。小穗育性的高低与稃尖色之间存在连锁关系。用Ａｕｓ３７３／ＩＲ３６／／Ｂａｌｉｌａ群体构建第６染色体的ＲＦＬＰ框架图，并对亲和性基因进行了定位。在第６染色体上发现有２个来自Ａｕｓ３７３区段对小穗育性有直接贡献，其联合效应可以解释总变异的３８．４％。其中位于Ｇ２００和Ｃ基因之间的可能就是Ｓｎ５，位于Ｇ１２２和Ｇ３２９之间的可能是另一个亲和性基因。     

甘蓝杂种一代整齐度主要评判标准研究

【目的】研究甘蓝双单倍体(DH)等不同基因纯合度的自交系所配杂种一代的性状差异,确立甘蓝杂交种田间整齐度的测定指标及评价标准,为甘蓝杂交种的品种审定和新品种质量检验提供科学依据。【方法】以甘蓝DD型(包括DH01×DH02、DH03×DH06、DH05×DH08 3个品种)、DS型(包括DH01×S01、DH03×S05、DH05×S09 3个品种)、SS型(包括S06×S01、S12×S05、S18×S09 3个品种)3种杂交类型的杂交品种为试材,在叶球生理成熟时,测定植株间株高、株幅、外叶宽、叶球周长、叶球横径、叶球纵径及单球质量等农艺性状值并计算变异系数,利用各性状的变异系数对不同类型杂交种的整齐度进行分析,并分析各性状变异系数的相关性,探讨甘蓝杂交种整齐度的划分标准。【结果】DD型、DS型、SS型3种杂交类型中,7个农艺性状变异系数在相同杂交类型品种间差异不显著,在不同杂交类型品种间差异极显著。DD型中3个品种的7个农艺性状变异系数均值分别为1.72,1.68和1.73,平均CV=1.71,整齐度高;DS型中3个品种各性状变异系数均值分别为3.71,3.63和3.74,平均CV=3.69,整齐度次之;SS型中3个品种各性状变异系数均值分别为5.73,5.73和5.87,平均CV=5.78,整齐度较低;田间目测结果与变异系数差异结果具有一致性。7个农艺性状变异系数间均呈极显著正相关,相关系数为0.974～0.997。【结论】甘蓝杂交种的双亲基因纯度不同,其配组杂种一代的整齐度不同,基因高度纯合的DH系与基因不同纯合度的亲本杂交配组,整齐度呈现DD型＞DS型＞SS型的变化规律;以7个性状中的几个或更多个性状的变异系数反映甘蓝杂交种的整齐度具有一致性;以性状变异系数为指标,将甘蓝杂种一代品种的田间整齐度划分为高度整齐（0≤CV<2.50）、整齐（2.50≤CV<5.50）、较整齐（5.50≤CV<9.0）和不整齐（CV≥9.0）4个级别。