高原粳稻群体遗传结构及其农艺性状与SSR标记的关联分析

【目的】分析高原粳稻主栽品种的遗传状况,寻找与农艺性状相关联的分子标记,为水稻新品种选育提供参考。【方法】在2种海拔条件下调查81份高原粳稻主栽品种的农艺性状,并利用48个SSR标记对供试品种进行多态性扫描和群体遗传结构分析,在此基础上采用Tassel 2.1 MLM(MixedLinear Model)方法进行SSR标记与农艺性状的关联分析。【结果】37个SSR标记在供试品种间具有多态性,共检测出139个等位变异,变异范围为2~10个,平均3.76个。群体遗传结构分析将供试品种分为2个亚群,关联分析表明,在P<0.05水平,2种环境下均检测出RM1195和RM209分别与株高和千粒重相关联,RM267、RM332、RM490、RM583和RM590与结实率相关联,各标记对表型变异的解释率在0.074~0.352。而在P<0.001水平,只有RM332与结实率相关联,该分子标记位于11号染色体上。【结论】检测出的7个标记可以为高原粳稻杂交配组及分子标记辅助育种提供理论依据。

高产优质粳稻合系35号的选育及特性分析

以耐冷性强、高抗叶穗瘟的合系 15号作母本 ,高产、耐冷性强、中抗稻瘟病的合系 4号作父本进行杂交 ,从集团个体选拔开始 ,进行高产、品质、耐寒、抗病四特性同步鉴定 ,作为选拔的依据 ,育成了高产优质粳稻新品种合系 35号。

云南粳稻育种中四特性的同步鉴定方法

中日合作项目利用日本和云南的稻种资源，对提供的品种资源和杂交后代材料进行高产、优质、耐寒、抗病四特性同步鉴定，为亲本选配和杂交后代的选育提供了可靠的依据，培育出高产、优质、耐寒、抗病的水稻新品种9个。本文介绍四特性的同步鉴定方法。

不同海拔条件下耐冷性粳稻品种的稻米淀粉RVA谱特性

以4个强耐冷性粳稻品种和5个弱耐冷性粳稻品种为材料,比较分析了云南高原粳稻区不同海拔条件下不同耐冷性粳稻品种的稻米淀粉RVA谱变化特征。随种植海拔的升高,弱耐冷性品种的消减值明显增大,峰值黏度和崩解值显著减小,而强耐冷性品种的峰值黏度和崩解值呈先降后升趋势,消减值则表现先升后降趋势。强耐冷性品种的稻米淀粉RVA谱特性受海拔变化的影响较弱耐冷性品种小,蒸煮食味品质表现相对稳定,但弱耐冷性品种的蒸煮食味品质随海拔升高明显呈变劣趋势。

云南粳型特色软米食味品质性状稳定性分析

将5个低直链淀粉含量的软米品种(系)种植在4个不同海拔生态点,利用AMMI模型对食味品质性状(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值和蛋白质含量)进行了稳定性分析,并以食味品质性状的表型值、AMMI分析的前两位主成分值及相应的稳定性参数(Di)为指标,对品种(系)食味品质及其稳定性进行评价。结果显示,直链淀粉含量、胶稠度和蛋白质含量3项指标在基因型间、环境间及基因型×环境互作间的方差达到显著或极显著水平,此3项指标的交互效应主成分值(IPCA)差异也显著。综合考虑3项指标的表现,5个软米品种(系)食味品质稳定性依次为银光>云粳20号>云粳优4号>YH6>H559。影响食味品质稳定性的主要环境气候因子是海拔和日平均气温。综合考虑供试品种(系)的产量水平、食味品质及其稳定性,银光和云粳20号可作为改良稻米食味品质(特别是降低直链淀粉含量)及其稳定性的亲本。

云南高原粳稻与韩国粳稻品质特性比较分析

对10个韩国粳稻品种和10个云南粳稻品种进行了品质特性比较及相关性分析。云南粳稻和韩国粳稻在外观及碾磨品质指标中的粒宽、长宽比方面存在显著差异,云南粳稻比韩国粳稻籽粒细长;透明度、垩白粒率、糙米率、精米率、整精米率差异不显著。云南粳稻的直链淀粉含量和蛋白质含量显著或极显著高于韩国粳稻,而味度值则相反,碱消值差异不显著。韩国粳稻的最高黏度值、崩解值极显著高于云南粳稻,消减值极显著低于云南粳稻。相关分析表明,直链淀粉含量和蛋白质含量与消减值呈极显著正相关,与最高黏度值、最低黏度值、崩解值及最终黏度值呈显著或极显著负相关,味度值与淀粉RVA谱特征值则表现出相反的相关性,即与消减值呈负相关,而与最高黏度值、最低黏度值、崩解值呈正相关。针对试验结果,对改良云南粳稻品质的途径进行了探讨。

冷水胁迫对云南粳稻品质性状的影响

以11个云南粳稻品种为试验材料,研究冷水胁迫对稻米品质性状的影响以及水稻耐冷性与品质性状冷水反应的相关关系。结果表明,品质性状的冷水反应不仅与品种有关,也与具体的品质性状有关。冷水胁迫使粒宽、千粒重、垩白粒率、精米白度、糙米率、味度值、最高黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度显著或极显著降低,使长宽比、整精米率、碱消值、蛋白质含量和消减值极显著增加,而粒长、精米率、直链淀粉含量、到达最高黏度时间(峰值时间)和起浆温度不因冷水胁迫发生明显变化。相关分析表明,成熟期综合耐冷性与稻米的味度值、蛋白质含量、最高黏度和崩解值的冷水反应指数具有显著或极显著相关性。因此,提高育成品种的耐冷性对稳定和改善稻米食味品质具有重要作用。

施氮量和栽插密度对‘云粳30号’产量和品质的影响

在基肥相同的条件下,设置不同施N量(纯N 0、90、150、210 kg/hm2)和栽插密度(75、60、45万穴/hm2)对‘云粳30号’产量和品质的影响。结果表明,随着施N量的增加,株高、最高分蘖数、有效穗和穗总粒数显著增加,结实率和千粒重显著减少;最高分蘖数、有效穗和穗总粒数随着栽插密度的降低而显著增加,但栽插密度对株高、结实率和千粒重的影响差异不显著;施N量与栽插密度对‘云粳30号’的产量影响较大,纯N 150 kg/hm2和栽插60万穴/hm2处理产量最高,为12 198.2 kg/hm2;减少施N量和增加栽插密度有利于提高稻米的碾磨品质和外观品质,施N量和栽插密度对碱消值和直链淀粉的影响较小。蛋白质含量随施氮量和栽插密度的增加而增加;‘云粳30号’优质高产的适宜施N量为150 kg/hm2,栽插密度为60万穴kg/hm2。

空间搭载对云南两个粳稻软米品系千粒重和粒形产生的影响

为选育软米高千粒重的新种质材料,利用＂实践八号＂航天育种卫星搭载2个云南粳稻软米品系云粳20号和H559种子,进行15d诱变处理,对SP3种子千粒重及其粒型诱变效果进行分析。结果表明,2个供试品系空间诱变后的千粒重和粒形发生了有益变异,云粳20号千粒重突变频率为11.7%,H559千粒重突变频率为10%,变异幅度分别为20.66-28.28g和20.78-28.34g,与对照相差最大为6g以上;云粳20号粒长突变频率为15%,H559突变频率为12%,变异幅度分别为5.1-7.6 mm和5.0-7.5 mm,与对照相差最大为2.4mm;云粳20号粒宽突变频率为13.5%,H559突变频率为10%,变异幅度分别为2.9-3.9 mm和2.9-3.7 mm,与对照相差最大为0.4mm;进一步分析表明,千粒重与粒长和粒宽成显著正相关,相关系数分别为0.44和0.49。航天诱变导致了千粒重和粒形性状变异,出现了高千粒重软米新材料。

云南粳稻食味品质的综合评价及标准品种的选定

通过对４３个粳稻品种食味品质的综合评价，明确了稻米食味品质好坏与米饭外观（光泽）、粘性、软硬呈正相关；稻米的直链淀粉含量与食味呈负相关。同一品种在不同环境条件下栽培，食味不同，在温度较高的低海拔地区明显优于温度较低的高海拔地区。基本确定了滇中温暖粳稻区（海拔１，５００～１，８００米）和滇中北部温凉粳稻区（海拔１，８５０～２，２００米）食味鉴定的标准品种及其等级。

云南高原常规粳稻主栽品种农艺性状分析

采用表型主成分及聚类分析法,对近15年来29个云南高原常规粳稻主栽品种的8个农艺性状进行了分析。结果表明,8个农艺性状变异程度和范围相当大,某些品种有一定的优势可利用,温暖粳稻区与温凉粳稻区品种相比,前者表现为植株较矮,分蘖力较强,穗子较小,结实率较高,千粒重较大。选出的影响云南粳稻主栽品种的4个主因子累积贡献率达89.2%,其中第一主成分即穗总粒数是最重要的成分,其贡献率达35.3%。29个云南粳稻主栽品种聚为4类,其中第一类包括19个品种,表明大多数品种遗传距离近,遗传基础狭窄。在今后的云南粳稻育种中,应适当降低植株高度,提高分蘖力,增加穗粒数、结实率和千粒重,同时拓宽遗传基础。

高原粳稻在不同海拔条件下品质特性分析

高原粳稻育种基本上以海拔高度开展育种研究,为了明确海拔变化对稻米品质的影响,选用7个不同的品种(OrizasativaL.)分别种植在6个不同海拔生态条件下,研究了在不同海拔条件下的稻米品质性状的变化规律。利用方差分析法对品质性状在不同海拔间的变异进行差异显著性分析,并对品质性状在海拔间的变异系数进行聚类和主成分综合分析评价。研究结果表明,海拔梯度变化对胶稠度、蛋白质、垩白率等影响较大;其次是整精米率;糙米率、粒长、精米率对海拔变化较迟钝,受海拔影响较小,主要受遗传因子的制约;直链淀粉含量在海拔间差异不显著,主要来自于品种间的差异,性状表现主要受品种遗传因子的制约,受环境影响小;高原立体气候条件下,品种须注意海拔种植范围。

云南粳稻区不同海拔对滇粳优1号稻米品质影响的初步研究

将优质米新品种滇粳优1号种植在海拔1532～2109m范围内的18个试点,通过分析稻米外观品质、碾磨品质、蒸煮食味品质和营养品质,初步得出如下结论:海拔高度对滇粳优1号外观品质、整精米率和食味品质影响较大;海拔与滇粳优1号外观品质和食味品质的相关显著,与其余品质性状的相关均不显著。最适滇粳优1号种植的海拔高度为1700～2000m地区。

云南高原粳稻品种(系)产量结构的变化分析

利用2001—2008年云南省粳稻区域试验数据，分析了云南省粳稻新品系产量及其结构与对照品种产量及其结构差异变化。分析显示，云南省新育成品系产量总的趋势是增加，但与对照比，产量增加幅度不大，产量差异中部在359．25—850．95kg／hm2，中北部在141．7～927．5kg／hm2，影响其产量差异的主要结构因素是总颖花数、结实率和千粒重，其次是群体结构。千粒重不易受环境条件影响，比较稳定，变异小，遗传性强，提高千粒重是提高产量的一条有效途径。相关性分析也显示，产量与总粒数、结实率和千粒重成显著正相关，单位面积穗数确定后，穗粒数成了产量构成中的决定因素。本研究为进一步提高单产育种和培育突破性品种提供了理论依据。

云南高原粳稻品质现状及淀粉RVA谱特性分析

以32个云南高原粳稻主栽品种为试验材料,采用聚类及表型主成分分析法,对11个品质性状和淀粉RVA(Rapid Visco Analyser)谱特性进行分析.结果表明:1 9.4%的云南高原粳稻主栽品种稻米品质达2级标准,12.5%的品种稻米品质达3级标准,其余品种品质均在3级以下.2糙米率、透明度、碱消值、直链淀粉含量和蛋白质含量的平均值达2级标准,精米率和垩白度达3级标准.3差异最大的稻米品质性状和淀粉RVA谱特征值分别是垩白度和消减值,变异系数分别为99.77%和34.32%.4 32个品种聚为6类,其中第Ⅲ类包含的品种最多,占40.6%.5在选出的8个影响云南稻米品质和淀粉RVA谱特性的主成分因子中,第1主成分因子(整精米率和垩白粒率)和第2主成分因子(直链淀粉含量)对稻米品质的累积贡献率为44.6%.高原粳稻品质改良的重点是提高整精米率,降低垩白粒率和选择适宜的直链淀粉含量,同时拓宽亲本的遗传基础.

云南广适性高产耐寒抗病粳稻新品种合系41号的选育

以滇靖8号为母本,合系22 2为父本进行杂交,选育过程中采取高产、品质、耐寒性、稻瘟病抗性四特性同步鉴定作为选种的科学依据,以综合性状好的高代系统进行多点试种,育成的合系41号具有丰产稳产性好(平均每公顷比其他主栽品种增产660～1605kg)、品质中等、耐寒性强、高抗稻瘟病、适应性广(能适应云南省海拔1400～2000m地区及四川凉山州、黔西北和湘西等类似地区种植)、综合性状优良等特点,现成为云南省历史上粳稻自育种中栽培面积最大的品种。

灰色关联分析在高原粳稻品种选育决策中的应用

以云南省2003和2004年中部高原粳稻多点区域试验参试的12个品种为研究对象,采用灰色关联度分析法,对这些品种的主要经济性状与产量的关联度进行分析。结果表明:中部粳稻的主要性状与产量的关联序依次为:全生育期>千粒重>结实率>有效穗数>穗长>株高>穗实粒数>穗总粒数。明确了高原粳稻各性状之间的关联程度,为高原粳稻品种选育决策和优质栽培提供重要的理论依据。

高原粳稻骨干亲本及其衍生品种的主要农艺性状比较分析

对2个高原粳稻骨干亲本滇榆1号和轰早生及其衍生品种的农艺性状进行主成分及聚类分析。结果表明：（1）2个亲本的穗长、剑叶角度、宽度和结实率差异不显著,其余性状差异显著。（2）2个亲本衍生品种的剑叶角度、单株穗数、穗实粒数、结实率和千粒重存在较大差异,其余性状差异较小。（3）滇榆1号和轰早生衍生品种的前5个主因子累积贡献率分别为85.5%和85.3%,第1主成分因子分别是株型和粒数,其贡献率分别为39.9%和41.1%。（4）74个品种聚为6类,其中85%的品种分布在第Ⅰ类和第Ⅲ类,这些品种的主要特征是株高90-100 cm,剑叶长25-34 cm、宽1.5-1.7 cm,穗长20 cm左右,每穗91-138粒,每株7穗,结实率和千粒重分别为85%和27 g。

云南高原粳稻品质特性分析

采用表型主成分及聚类分析法,对76个云南高原粳稻的11个品质性状进行分析。结果表明:(1)直链淀粉含量的平均值达食用稻品种品质1级标准,糙米率、透明度、碱消值和胶稠度达2级标准,精米率达3级标准,其余品质性状的平均值均在3级以下。品种间变异最小的品质性状是糙米率和碱消值,变异最大的是垩白度,其次是垩白粒率。(2)稻米品质性状间存在复杂的相关关系。(3)在选出的6个影响云南稻米品质的主因子中,精米率、垩白粒率和垩白度因子对稻米品质的累积贡献率为49.6%。(4)76个云南粳稻聚为4类,其中第1类包括52个品种,表明遗传距离近,遗传基础狭窄。在今后的云南粳稻品质育种中,应降低垩白粒率和垩白度,提高精米率和整精米率,同时拓宽遗传基础。

云南粳稻碾磨品质性状稳定性分析

利用AMMI模型对2年5点12个粳稻品种的糙米率、精米率和整精米率进行了稳定性分析,并以碾磨品质性状的表型值及其相应的稳定性参数(Di)为指标,对供试品种进行聚类分析和评价。结果表明,糙米率、精米率和整精米率在不同品种和环境间的差异以及品种×环境互作效应均达极显著水平;碾磨品质性状的稳定性随品种和环境不同而变化较大,其稳定性顺序为糙米率>精米率>整精米率。综合考虑糙米率、精米率和整精米率及其稳定性,云粳优14号、滇元1号、云粳18号和滇元2号的碾磨品质和稳定性好,可作育种亲本,以改良水稻品种的碾磨品质及其稳定性。