广西邕宁普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)种群遗传多样性及核心种质构建研究

[目的]研究广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性和核心种质构建,为普通野生稻种群保护提供依据。[方法]从水稻12条染色体上均匀选取24对SSR标记对243份样本进行遗传多样性分析。[结果]结果表明,24对引物均表现出多态性,多态位点比率为100%;24个多态位点共检测出103个等位变异,平均等位基因数A为4.291 7,平均有效等位基因数E是2.511 2,平均期望杂合度He为0.573 2,平均多态信息含量PIC为0.572 0。根据聚类结果分析,从243份材料中筛选出31份核心种质,包含了24个SSR位点检测到的所有的遗传变异,其平均期望杂合度He是0.595 8,平均多态信息含量PIC是0.586 3,基本上可以代表广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性。[结论]广西邕宁普通野生稻资源具有丰富的遗传多样性,建议对该地区普通野生稻种群的遗传多样性进行重点保护和利用     

广西普通野生稻遗传多样性中心的确定与核心种质构建

【目的】确定广西普通野生稻Oryza rufipogon Griff.遗传多样性中心,构建普通野生稻核心种质资源,为广西普通野生稻资源保护利用提供参考资料。【方法】利用24对微卫星标记分析来自郁江流域、红水河流域、南流江流域和桂北山区的普通野生稻623份材料的遗传多样性;采用逐步聚类法构建10%和5%的广西普通野生稻核心种质。【结果】24个SSR位点总共检测到114个等位基因。平均等位基因数为4.75,平均有效等位基因数为3.000 1,Shannon信息指数为1.180 1,平均期望杂合度为0.638 8。9个居群遗传多样性指数为:邕宁居群临桂居群扶绥居群容县居群贵港居群平南居群古棚居群五里塘居群博白居群。4个区域的多样性指数为:郁江流域桂北山区南流江流域红水河流域。广西普通野生稻资源5%的核心样本共31份,其中邕宁居群有14份,扶绥居群有12份;邕宁居群和扶绥居群分别占本居群分析样本的5.76%和18.75%,是核心样本的主要来源。【结论】郁江流域是广西普通野生稻多样性中心;邕宁居群的普通野生稻地理分布广、种类丰富,而扶绥居群遗传多样性异常丰富,它们是核心样本的主要来源,也是值得特别关注和重点保护的重要区域。     

广西普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)的遗传资源现状及其保护对策

对广西普通野生稻的21个自然居群及其生境进行了考察,发现近年来由于生境被破坏,一些居群已经绝灭,现存的大多居群处于萎缩中;通过对其生态学和生殖生物学特征、散布方式以及濒危原因的初步分析,探讨了其濒危的机制,讨论了广西野生稻收集与保存中存在的问题,并提出了加强保护广西普通野生稻的建议。     

东乡普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)原位保存群体的遗传分化和保护策略研究

 【目的】东乡野生稻是世界上分布最北的普通野生稻居群，研究其遗传分化不仅能够阐明居群的起源、演化规律，而且可为其保护提供理论依据。【方法】利用SSR（简单序列重复）分子标记对江西东乡普通野生稻仅存的2个原位保护居群进行了30个位点的遗传多样性分析和遗传分化研究。【结果】东乡野生稻2个居群内和居群间的遗传多样性指数分别为0.4120和0.0564，居群间遗传分化系数仅为0.1219，即87%以上的遗传变异存在于居群内。POPGENE聚类分析结果也显示，东乡野生稻的2个居群实际属于一个大群体，水桃树居群可看作庵家山居群的一个分支。利用同样方法对庵家山居群人为隔离的3个小群体进行的研究结果表明，虽然3个小群体间遗传分化系数也很低（0.0975），仍然属于同一居群，但人工隔离引起的小生境变化已使得3个群体发生了遗传分化。【结论】在建立东乡野生稻原生境保护点时，一方面，应以有效保护庵家山居群为重点，另一方面，对庵家山居群的保护应充分考虑原居群的生态环境，拆除原有围墙，进行生态恢复。     

普通野生稻遗传多样性分析

为了扩大水稻杂交育种中亲本的选择、改变目前遗传基础狭窄的状况,试验选用分布于水稻基因组的12条染色体上的30对SSR引物,对国内外的20份普通野生稻进行遗传多样性研究。结果显示,试验选取的30对SSR引物均具有多态性,多态性位点百分率为100%;这些多态性引物在20份材料中共扩增出220条多态性带,平均每对SSR引物可检测到3～11个等位基因,平均每个位点7.3条。Nei遗传距离及系统聚类和带型分析结果表明,在Nei遗传距离为1.3处可将20份材料分为3个类群,即2个国外群体和1个国内群体;同一生态型的稻种基本聚为一类,个别不同生态型的稻种由于品种间的基因交流,具有相对较近的亲缘关系。说明SSR是一种进行遗传多样性研究切实有效的方法;育种亲本的选择不能仅仅依据生态型。     

广西普通野生稻的遗传多样性及分布特征

 【目的】对广西境内普通野生稻居群遗传多样性进行研究,明确广西普通野生稻遗传多样性分布与地理特征的关系。【方法】利用36对分布于水稻12条染色体上的微卫星引物对来自广西14个区域（县级行政区域）的27个居群690份普通野生稻材料进行遗传多样性分析。【结果】所有个体平均等位基因数A=9.86,有效等位基因数Ae=5.05,总遗传多样度Ht=0.74,基因分化系数Gst=0.49,说明广西普通野生稻遗传多样性丰富,且居群内与居群间的多样性对总遗传多样性的贡献相当。通过不同区域遗传多样性检测和聚类分析,在遗传一致度为0.5处可把广西普通野生稻分为3个类群。【结论】结合广西的地形及野生稻居群的分布情况,3个类群的形成与山脉的阻隔、水系的分布以及地质结构等影响基因传播途径的特征关系密切。     

广西普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）的遗传资源现状及其保护对策

对广西普通野生稻的２１个自然居群及其人生境进行了考察，发现近年来由于生境被破坏，一些居群已经绝灭，现丰的大多居群处于萎缩中，通过对其生态学和生殖生物学特征，散布方式以及濒危原因的初步分析，探讨了其濒危的机制，讨论了广西野生稻收集与保存中存在的问题，并提出了加强保护广西普通野生稻的建议。     

广西普通野生稻资源遗传多样性初探--Ⅱ普通野生稻遗传多样性保护技术探讨

本文论述普通野生稻遗传多样性的鉴定评价与保护技术,提出保护体系及对策原则,为确保普通野生稻资源的长期安全保存提供有效措施.     

基于SSR标记的楸树遗传多样性及核心种质构建

利用SSR标记对192个楸树种质资源进行遗传多样性和亲缘关系研究。试验筛选出13对引物对192份供试材料进行扩增,共获得89个等位基因位点,有效等位基因平均为3.795 9,Shannon’s多样性指数平均值为0.506 6;Nei’s遗传多样性平均值为0.667 7。用MEGA6.0软件对192份楸树材料进行遗传距离分析,通过聚类分析构建出供试材料楸树种质资源间的聚类图。利用SSR分子标记,采用多次聚类结合位点优先的取样策略,比较了样本数不同的4个核心样本群的等位基因数、有效等位基因数、Shannon’s指数和Nei’s遗传多样等参数,初步构建了192份楸树种质材料的46份核心种质。核心种质保留了初始种质23.96%的样品。     

原、异位保存普通野生稻种质资源的遗传多样性比较研究

 为了明确我国异位保存的普通野生稻是否能够代表原居群遗传多样性的完整性，利用SSR（简单序列重复）方法对江西省东乡县庵家山和水桃树2个普通野生稻居群的原、异位群体进行了遗传多样性比较研究。结果表明，庵家山居群原、异位保存群体的遗传多样性指数分别为0.5000和0.3555,异位保存群体的遗传多样性只有原位保存群体的71.1%，并且异位保存材料在聚类图中聚集在一起，仅为原位保护材料聚类图中的一个分支；虽然水桃树居群原、异位群体的遗传多样性指数分别为0.4100和0.4577,相差较小，并且原、异位保存材料在聚类图中混合聚类，似乎异位保存群体能够代表原居群的遗传多样性，但异位保存的14份材料在聚类图中有6份相邻的材料聚集在一起，说明异位保存取样时没有考虑野生稻植株的空间分布，属于重复取样，重复取样的比率高达42.9%。将2个分布点原、异位材料合并进行遗传多样性研究，结果与庵家山分布点的研究结果基本一致。据此推测我国保存的普通野生稻资源所包含的遗传变异相对较少，重复频率较高。建议进行普通野生稻遗传资源的再收集，并对已保存的野生稻种质资源进行全面鉴定，剔出重复样品。     

粤东地区普通生稻表型多样性分析

考察粤东地区普通野生稻群体及其居群间的表型变异情况,包括质量性状和数量性状的表型性状共计23个,根据调查数据分析表型变异,并结合SPSS和DPS软件进行表型相关、聚类和方差分析。研究结果表明:粤东普通野生稻在表型性状上存在丰富的变异,众多重要性状之间呈极显著相关性,所聚类的7类粤东普通野生稻植株群体存在显著性差异;各居群材料既具有较高的相似性、没有种的变异,又存在一定程度的差异、具有各自的特点,粤东普通野生稻的表型变异具有一定的规律性。     

海南普通野生稻Waxy基因的分离和序列分析

根据已报道的栽培稻Waxy基因序列设计引物,对海南普通野生稻Waxy基因的DNA序列和cDNA序列进行克隆和鉴定。获得Waxy基因编码区的DNA序列3 330 bp,cDNA序列1 860 bp,该基因编码区存在13个外显子和12个内含子,编码609个氨基酸残基。海南普通野生稻与其他水稻Waxy基因序列之间存在显著差异,并且主要体现在内含子上,推测其可能影响Waxy基因的转录水平。Waxy基因聚类分析表明,栽培稻与海南普通野生稻亲缘关系较近。     

海南普通野生稻STK类抗病基因 同源序列的分离与分析

根据植物STK 抗病基因的保守区域设计简并引物,以海南普通野生稻基因组DNA 为模板进行PCR 扩增,通过T/A 克隆、测序和序列分析, 共获得5 条具有连续ORF 的STK 抗病基因类似物（RGAs）序列,核苷酸序列间的相似性系数为37.82%耀99.25%,相应氨基酸序列间的相似性系数为31.28%耀98.86%。氨基酸序列结构分析表明,它们都具有STK 保守结构域,与已克隆的STK 类抗病基因有不同程度的相似性,为进一步克隆海南普通野生稻中的STK 类抗病基因提供依据。     

中国普通野生稻初级核心种质取样策略

以国家品种资源库编目入库的中国普通野生稻种质5571份为材料、19个分类和形态性状的数据比较研究了中国普通野生稻的核心种质总体取样比例和取样策略，以获得最佳初级核心种质。设3个总体取样比例5％、15％和25％，取样方案分3个层次即分组原则、组内取样比例和组内取样方法。分组原则为省、纬度、生长习性和单一性状及不分组的大随机；组内取样比例为对数法、平方根法、遗传多样性指数和简单比例法；组内取样采用随机和聚类2种方法。结果表明，当总体取样比例从5％增加到15％时，所取得核心种质的表型保留比例有比较大的增幅，而比例由15％增加到25％时，表型保留比例变化不大，因此认为15％的取样比例较为合适；取样方案以采集省份分组，组内以对数比例法聚类取样效果最好。最终根据这一方案在计算机上编程取样860份，其多样性指数为1．1015、变异系数为16．87，表型方差为0．8546。3个检测参数值比原始种质库都有明显的提高。此外，根据国家种质资源库表型数据人工定向取样60份，建立了920份材料的中国普通野生稻初级核心种质。     

广西普通野生稻白叶枯病广谱抗源的鉴定与评价

[目的]鉴定与评价1498份广西普通野生稻对白叶枯病的抗性,为培育广谱持久的白叶枯病抗性水稻品种提供材料.[方法]利用华南籼稻区优势菌株（Ⅳ型）,对1498份广西普通野生稻进行抗性初筛鉴定;并根据初筛获得的部分抗性稳定材料进行多菌系重复鉴定;对广西普通野生稻的居群抗病性与遗传多样性进行相关分析.[结果]经抗性初筛,获得70份对白叶枯病抗性稳定的材料;利用7个广西优势菌株（广西Ⅰ～Ⅶ型菌株）对其中60份材料进行广谱抗性筛选鉴定,结果发现在60份材料中,对Ⅰ～Ⅶ菌株抗性表现中抗以上的材料分别为43、50、45、58、52、46和46份.两份材料（RB11和RB19）对7个供试菌株均表现为抗水平;3份材料（RB5、RB7和RB31）分别对Ⅶ、Ⅴ、Ⅴ型菌株表现高抗.相关性分析结果表明,广西普通野生稻抗性材料出现的频率与居群遗传多样性指数相关性不显著,但与居群地理纬度呈极显著负相关.[结论]鉴定获得一批广谱抗源和高抗野生稻材料,可作为今后水稻白叶枯病抗性育种的重要抗源亲本.     

Identification of quantitative trait loci and candidate genes associated with ABA sensitivity in common wild rice(Oryza rufipogon Griff.)

Abscisic acid(ABA),as one of the foremost signaling molecules in plants,is an important hormone which plays versatile functions in regulating developmental process and adaptive stress process.A set of introgression lines were previously generated via a backcrossing program using an elite indica cultivar rice Teqing(O.sativa L.) as recipient and an accession of Yuanjiang common wild rice(O.rufipogon Griff.) as donor.In this study,the previously developed introgression lines were evaluated for ABA sensitivity.Here we reported that a total of 14 quantitative trait loci(QTLs) associated with ABA sensitivity were identified.An ABA sensitive introgression line,YIL53,was identified and characterized.Physiological characterization,including chlorophyll content,malondialdehyde content,soluble sugar content,and stomata movement,demonstrated that YIL53 exhibited the characteristics associated with ABA sensitivity.Genotypic analysis revealed that YIL53 harbored one QTL related to ABA sensitivity,q ASS1-2,which was located on chromosome 1 within one introgressed segment derived from the Yuanjiang common wild rice.Furthermore,the qASS1-2 was finally narrowed down to a 441-kb region between simple sequence repeats(SSR) marker RM212 and single nucleotide polymorphism(SNP) marker M3 using the segregation population derived from the cross between Teqing and YIL53,and three candidate genes associated with ABA sensitivity were identified using a strategy combined gene expression analysis with QTL mapping.Identification of the QTLs related to ABA sensitivity and characterization of the ABA sensitive line YIL53 would provide a helpful basis for isolating novel genes related to ABA sensitivity.     

粳稻为背景的普通野生稻单片段代换系群体的初步构建

以粳稻日本晴（O. sativa L. subsp. Japonica cv. Nipponbare）为受体和轮回亲本,以广西普通野生稻核心种质DP15为供体,通过连续回交和SSR标记辅助选择的方法构建普通野生稻单片段代换系群体（Single segment substitution lines, SSSLs）。用覆盖水稻全基因组的563对SSR引物检测供体（DP15）和受体（日本晴）的多态性,从中挑选212对分布在水稻12条染色体上的多态性引物跟踪供体基因型。结果表明,在BC3F1代获得79个代换片段,这些片段基本上能相互重叠并覆盖水稻12条染色体,其中第1、第2条染色体含有的代换片段数最多,均为9个,第9、第10和第12条染色体含有的代换片段数最少且均为5个。79个代换片段长度为12．65—113．55cM,平均长度为54．3cM,总覆盖长度为4285．28cM,是水稻整个染色体组长度的2倍多,覆盖野生稻全基因组达98．89％。随机选取其中的6个代换株系用96个多态性引物检测其遗传背景,发现供体DNA残留率为7．3％－15．6％。今后将继续通过回交和标记辅助选择,以获得一整套覆盖普通野生稻全基因组的SSSLN,这将有助于研究稻种的起源、演变和分化以及普通野生稻的功能基因组。     

基于广西普通野生稻染色体片段代换系的落粒性QTL鉴定及相关主效QTL定位

[目的]挖掘广西普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)蕴藏的落粒性基因,为广西普通野生稻进化及栽培稻起源等研究提供参考依据.[方法]通过杂交、回交和分子标记辅助选择(MAS)等方法构建广西普通野生稻DP30和DP15的染色体单片段代换系(CSSLs)群体(DP30-CSSLs和DP15-CSSLs),对CSSLs群体进行落粒性鉴定和数量性状位点(QTL)分析;并以筛选出的强落粒性代换系Y99(CSSL-Y99)与受体亲本93-11杂交构建次级F2群体,对落粒性相关QTL进行定位.[结果]构建出由144个CSSLs组成的DP30-CSSLs群体和由59个CSSLs组成的DP15-CSSLs群体.DP30-CSSLs群体代换片段累计全长737.5 Mb,对DP30全基因组的覆盖率约为94.71%;DP15-CSSLs群体代换片段累计全长337.36 Mb,对DP15全基因组的覆盖率约为73.11%.从2个广西普通野生稻CSSLs群体中鉴定出12个落粒性CSSLs(CSSL-Y104、CSSL-Y68、CSSL-Y83、CSSL-Y328、CSSL-Y235、CSSL-Y64、CSSL-Y63-2、CSSL-Y303、CSSL-Y99、CSSL-Y106-3、CSSL-Z37和CSSL-Z38),检测出6个落粒性QTLs(qSH2.1、qSH4.1、qSH5.1、qSH9.1、qSH11.1和qSH11.2).其中,qSH11.1的加性效应(-37.5)和表型贡献率(-23.4%)最高.利用在qSH11.1所在区间内开发的6对InDel分子标记(M1、M2、M3、M4、M5和M6)对从次级F2群体进行基因型分析,筛选出4个重组单株(43、167、128和136),并将落粒性主效QTL qSH11.1定位于第11染色体M5~M6间约1.5 Mb的范围内.[结论]从构建的广西普通野生稻核心种质资源(DP30和DP15)CSSLs群体中检测出6个落粒性QTLs,主效QTL qSH11.1定位于第11染色体M5~M6间约1.5 Mb的范围内,是新发现的落粒性QTL.     

云南普通野生稻和疣粒野生稻组织培养的研究

利用普通野生稻和疣粒野生稻去壳种子，诱导愈伤组织。愈伤组织用N6＋1mg/L2,4-D液体培养基进行悬浮培养继代。疣粒颗生稻愈伤组织生长很快，每周至少继代培养1代，有时甚至要继代2次。疣粒野生稻愈伤组织继代培养1年后分化能力仍然很强；普通野生稻愈伤组织继代8个月后分化能力开始下降，至10个月后分化能力完全丧失。在所用的11种培养基中，N6＋1mg/L 6-BA 0.5mg/L NAA诱导疣粒野生稻愈伤组织再生绿苗效果最好，诱导率为70％。1994年采集到的普通野生稻的种子，在本实验中（1997年）被用来诱导愈伤组织，其再生绿苗率平均仅为4％，比1995年用该种子进行原生质体培养的再生率（平均23％）低，这可能与所用的诱导愈伤组织的种子保存时间（3年）太长有直接关系。