10个抗稻瘟病基因在黄淮稻区粳稻品种(系)中的分布

利用Pi5、Pii、Pib、Pita、Pita2、Pish、Pi54、Pia、Pizt、Pikm 10个抗瘟基因的分子标记,对94份黄淮稻区粳稻品种(系)进行了分子检测。结果表明,10个基因在供试品种中的分布频率分别为15.96%、15.96%、87.23%、37.23%、73.40%、85.11%、59.57%、32.98%、29.79%、37.23%。在供试品种中,检测出5个抗瘟基因的品种最多,占供试品种总数的35.1%;检测出4、6、2、3、7、8、1个抗瘟基因的品种分别有23、19、6、6、4、2、1个。本研究初步明确了10个抗瘟基因在94份黄淮稻区水稻品种(系)的分布情况,为抗稻瘟病辅助育种提供了参考依据。

7个优质粳稻品种在寿光地区的种植鉴定

在潍坊市寿光市进行7个粳稻品种比较试验,对参试品种的农艺性状、产量、抗性及稻米品质表现进行汇总分析。结果表明,津原U99表现早熟、优质、丰产性较好,适于寿光试验区作优质米种植。圣稻22、圣香1826丰产性好、米质优良、中感稻瘟病,应加强稻瘟病的防治。津原U99、润农303、润农11表现抗稻瘟病,津原985高感稻瘟病,圣稻2620感稻瘟病。该试验为当地品种的合理选择提供了参考依据。

利用CRISPR/Cas9技术创制糯稻种质

基因组编辑技术已成为分子育种的重要手段。本研究利用CRISPR/Cas9系统,以直链淀粉含量合成基因Waxy(Wx)为编辑对象,构建敲除载体,利用农杆菌介导法转化优质粳稻品种圣稻22,共获得了20个T0代转化株系,测序结果表明16个株系实现了对Wx基因的定点编辑,突变率为80%,纯合及双等位率为20%。稻米外观品质检测表明13个株系外观呈现糯稻表型,直链淀粉含量测定表明有3个株系的直链淀粉含量降至2.0%以下。可见,利用CRISPR/Cas9系统可以快速改良水稻品种的直链淀粉含量目标性状,在品种的定向改良方面具有巨大的潜力。

优质抗病粳稻新品种圣稻23的选育过程及绿色高效栽培技术

圣稻23是山东省农业科学院湿地农业与生态研究所(原山东省水稻研究所)以圣稻18为母本、阳光600为父本,采用系谱法育成的优质抗病粳稻新品种。2018年通过山东省农作物品种审定委员会审定(审定编号为鲁审稻20180002),2021年通过国家农作物品种审定委员会审定(审定编号为国审稻20210393)。圣稻23中抗稻瘟病,品质达到部颁优质2级,适宜在山东南部、河南沿黄及信阳地区、安徽沿淮及淮北地区等地种植,也可以在东营稻区作春稻种植。本文阐述了圣稻23的选育过程和特征特性,总结了其绿色高效栽培技术,以期为该品种的推广应用提供参考。

水稻F1花粉不育基因S-e的初步鉴定

选用分布于水稻12条染色体上74个多态性SSR标记，对E47—1／广陆矮4号的F2分离群体进行偏态分离分析．结果表明，9个SSR标记的分离显著或极显著地偏离了预期的孟德尔比例（1：2：1）．其中，7个SSR标记基因型偏向于籼型，2个标记偏向杂合型，没有发现偏向粳型的标记．通过对第6和第12染色体上4个SSR标记基因型与F2植株花粉育性的初步分析，表明位于第12染色体上SSR标记RM19～RM453区域附近存在1个F，花粉不育基因，定名为S-e．这一结果为分子定位该基因奠定了基础．

利用染色体片段置换系定位水稻粒型QTL

水稻粒型是衡量稻米外观品质的重要指标之一,鉴定和定位水稻粒型QTL对开展水稻粒型分子育种具有重要意义。本研究以8个染色体片段置换系为材料,选用分布水稻12条染色体上的153个SSR标记检测染色体片段置换系的置换片段,采用代换作图法对控制水稻粒型的3个主效QTL进行定位。结果表明:153个SSR标记中有104个标记在亲本间具有多态性,多态率为68.0%;8个染色体片段置换系在第3和第5染色体分别有6个和2个置换片段,置换片段长度分别为14.8 cM、16.6 cM、15.5 cM、18.9 cM、29.1 cM、35.0 cM、17.9 cM和17.0cM,平均长度为20.6 cM;8个置换片段上共鉴定出3个粒型QTL,控制粒长的qGL-3-1和qGL-3-2分别被界定在水稻第3染色体RM5551与RM6832及RM6832与RM3513之间,遗传距离分别为14.8 cM和5.3 cM的范围内,控制粒宽的qGW-5被界定在水稻第5染色体RM267与RM169之间遗传距离约11.7 cM的范围内。利用染色体片段置换系能准确地定位水稻粒型QTL,qGL-3-1、qGL-3-2和qGW-5的鉴定和初步定位为其进一步精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础。

利用染色体片段置换系定位水稻落粒性主效QTL

水稻落粒性是与其生产密切相关的重要性状之一。以7个染色体片段置换系为材料,采用重叠群代换作图法对控制落粒性的2个主效QTL进行定位。结果表明,104个SSR标记在亲本间具有多态性,多态率为68.0%;4个置换系的落粒性与亲本日本晴的落粒性相似,表现难落粒。3个置换系与亲本93-11的落粒性相似,表现易落粒;7个染色体片段置换系在第1和第6染色体上检出7个置换片段,其长度分别为23.6、16.5、6.6、9.9、10.4、20.2和7.1 cM;qSH-1-1被定位在第1染色体RM472-RM1387之间,遗传距离约为6.6 cM。qSH-6-1为新发现的落粒性主效QTL,被定位在第6染色体RM6782-RM3430之间,遗传距离约为4.2 cM。利用染色体片段置换系能准确地定位水稻落粒性QTL,qSH-1-1与qSH-6-1的鉴定和初步定位为其进一步的精细定位、图位克隆及分子标记辅助选择奠定了基础。

不同类型水稻品种对灰飞虱抗性的初步鉴定

利用苗期集团筛选法,对IR36、圣稻13、明恢63和汉盐优1号等20个不同类型水稻品种及656份"圣稻105/IR36"组合的F5:6代株系材料的灰飞虱抗性进行了初步鉴定。筛选出对灰飞虱具有不同程度抗性的水稻品种10个,包括1个抗性材料和9个中抗材料。不同水稻品种对灰飞虱的抗性表现不同,粳型品种明显较籼型品种感虫。从656份"圣稻105/IR36"组合的F5:6代株系中鉴定出10份高代株系材料,对灰飞虱表现出一定抗性。

水稻显性早熟基因Ehd的SSR标记定位

以籼稻品种广陆矮4和粳稻品种台中65为亲本构建高世代回交分离群体,选用分布于水稻全基因组的145个SSR标记对亲本及抽穗期早熟基因进行分析。结果表明,114个标记在亲本间具有多态性,多态率78.6%;在BC3F1群体中,检测到10个标记的基因型来源于供体亲本广陆矮4号;在BC3F2定位群体中,早熟植株数与晚熟植株数的分离比例为3∶1,早熟植株平均比晚熟植株提早抽穗21 d;通过SSR标记与抽穗期共分离分析将显性早熟基因Ehd界定在分子标记RM271和RM258之间;Ehd与标记RM184和RM271紧密连锁,遗传距离分别为2.6 cM和2.1 cM,此结果为该基因分子标记辅助选择奠定了基础。

一个水稻落粒性基因SH1的SSR标记定位

以籼稻品种93-11为轮回亲本,与粳稻品种日本晴杂交并回交的高世代分离群体为研究材料,选用104个多态性的SSR标记对水稻的落粒性基因进行定位。结果表明,在BC4F2群体中,6个标记的基因型来自于日本晴;在BC4F3定位群体中,难落粒植株数与易落粒植株数的分离比例为3:1,落粒性受1对显性基因控制,命名为SH1;分子标记与落粒性共分离分析将SH1定位在SSR标记RM5389和RM1068、RM1387之间,与3个标记的遗传距离分别为0.7cM、5.5cM和13.1cM,此结果为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。

作物染色体片段置换系研究进展

染色体片段置换系除含有供体基因组中的1个或几个片段外,其余背景与受体亲本完全相同,是用于QTL鉴定、精细定位、图位克隆、互作分析和品种改良等的理想材料。本文概述了作物染色体片段置换系的构建、特点、类型及在作物遗传育种中的应用价值。

水稻特异亲和基因S-e的分子定位

水稻籼粳亚种间杂种具有强大的优势 ,但亚种间杂种的不育性限制了这一优势的利用。开展杂种不育基因的定位工作 ,对于进一步了解杂种不育性的遗传基础 ,克服亚种间杂种的不育性具有重要的意义。本研究选用粳型品种台中 6 5的近等基因系E4 7- 1和籼型品种广陆矮 4号为材料 ,利用 74个SSR标记对杂种F2 群体进行偏态分离标记的筛选 ,同时根据F2 和F3群体花粉育性和具有偏态分离的SSR标记之间的连锁关系 ,对特异亲和基因 (F1花粉不育基因 )S e座位进行了分子定位 ,取得了以下主要结果 :1、利用 116个均匀分布在水稻 12条染色体上的SSR标记对籼粳两亲本进行多态性筛选。结果有10 1个SSR标记在亲本间具有多态性 ,15个SSR标记在亲本间无多态性 ,SSR标记在亲本间的多态率高达 87 0 7%。2、选用 74个亲本间具有多态性的SSR标记对E4 7- 1/广陆矮 4号组合F2 群体的偏态分离进行了初步的筛选和分析。发现有 6个染色体区段的 9个SSR标记在F2 群体中存在偏态分离 ,它们分别位于第3、第 6、第 7、第 10、第 11和第 12染色体上 ,卡方值均达到显著或极显著水平。 6个染色体区段中有 2个严重偏态分离区段 ,分别位于第 6和第 12染色体。3、通过对F2 群体的花粉育性和偏态分离区段的SSR标记基因型的相关关系分析 。

利用染色体片段置换系定位水稻芽期耐冷性QTL

以籼稻品种9311为受体、粳稻品种日本晴为供体构建的95个染色体片段置换系为材料,在5℃低温条件下进行芽期耐冷性鉴定。结果表明,6个置换系低温处理后的成苗率与受体亲本9311有一定差异,其耐冷性略强于9311。利用代换作图法共鉴定出4个与芽期耐冷性相关的QTL,分别位于水稻第5和第7染色体上。其中qCTB-5-1、qCTB-5-2和qCTB-5-3分别被定位在第5染色体RM267与RM1237、RM2422与RM6054及RM3321与RM1054之间遗传距离分别为21.3cM、27.4cM和12.7cM的置换片段上;qCTB-7被定位在第7染色体RM11-RM2752区间遗传距离为6.8cM的置换片段上。

基于CSSL的水稻抽穗期QTL定位及遗传分析

抽穗期是水稻(Oryza sativa)品种的重要农艺性状之一,适宜的抽穗期是获得理想产量的前提。鉴定和定位水稻抽穗期基因/QTL,分析其遗传效应对改良水稻抽穗期至关重要。以籼稻品种9311(Oryzasativa ssp.indica‘Yangdao 6’)为受体,粳稻品种日本晴(Oryza sativa ssp.japonica‘Nipponbare’)为供体构建的94个染色体片段置换系群体为材料,以P≤0.01为阈值,对置换片段上的抽穗期QTL进行了鉴定。采用代换作图法共定位了4个控制水稻抽穗期的QTL,分别位于第3、第4、第5和第8染色体;QTL的加性效应值变化范围为–6.4––2.7,加性效应百分率变化范围为–6.4%––2.7%;qHD-3和qHD-8加性效应值较大,表现主效基因特征。为了进一步定位qHD-3和qHD-8,在目标区域加密16对SSR引物,qHD-3和qHD-8分别被界定在第3染色体RM3166–RM16206之间及第8染色体RM4085–RM8271之间,其遗传距离分别为13.9cM和6.4cM。研究结果为利用分子标记辅助选择改良水稻抽穗期奠定了基础。

利用染色体单片段置换系对水稻芒性状的4个QTLs进行定位分析

本研究以籼稻品种9311为受体和粳稻品种日本晴为供体构建而成的95个染色体单片段置换系为材料,对芒长、芒分布特征以及有芒置换系产量相关因子进行了调查分析。结合2008年和2009年的调查结果,通过代换作图共鉴定出4个与芒有无相关的QTLs,分别位于水稻第1、第2、第5和第7染色体上。qAWN-1被定位在第1染色体RM472与RM1387之间,遗传距离为6.6cM;qAWN-2被定位在第2染色体RM5804与RM4472之间,遗传距离为7.4cM;qAWN-5被定位在第5染色体RM1024与RM2422之间,遗传距离为14.1cM;qAWN-7被定位在第7染色体RM192与RM11之间,遗传距离为33.5cM。本研究所检测到的QTLs可以为理想型无芒品种分子标记辅助育种提供理论依据。

利用染色体片段置换系定位水稻酚反应基因

水稻谷粒苯酚染色反应是鉴别籼粳稻亚种的指标之一。本研究以9311和日本晴构建的8个染色体片段置换系为材料,采用代换作图法对控制水稻谷粒酚反应的3个QTL进行了定位。结果表明,4个染色体片段置换系材料酚反应级别为4,其余的在0到1级。8个置换系均含有来源于日本晴的1个置换片段,其中3个置换系在第2染色体、2个置换系在第4染色体和3个置换系在第7染色体上分别有1个置换片段,其长度分别为24.9cM、37.8 cM、9.7 cM、9.5 cM、22.7 cM、16.7 cM、22.2 cM和13.0 cM,平均长度为19.6 cM。3个控制水稻苯酚反应的基因qPH4-1、qPH2和qPH7被界定在第2染色体RM406和RM240、第4染色体RM280和RM5709及第7染色体RM11和RM6574之间,遗传距离分别为12.9 cM、9.5 cM和16.0 cM。qPH4-1、qPH2和qPH7的鉴定和初步定位为其进一步的精细定位和图位克隆奠定了基础。

水稻矮秆基因的研究进展

株高是水稻最重要的农艺性状之一。矮秆基因参与水稻一系列生理生化过程,矮秆基因的研究对于水稻株型改良和揭示植物生长发育的分子生物学机理具有重要意义。本文综述了矮秆基因的遗传、利用和基因克隆等方面的研究进展。

基因组编辑技术在水稻育种中的应用进展

基因组编辑技术是指通过序列特异核酸酶在基因组特定位点产生DNA双链断裂,从而激活自身修复机制,实现对基因组特定位点靶向修饰的技术。该技术主要包括锌指核酸酶(ZFNs)系统、类转录激活效应因子核酸酶(TALEN)系统、成簇规律间隔的短回文重复序列/核酸内切酶(CRISPR/Cas)系统和单碱基编辑技术。本文介绍了基因组编辑技术的发展及其在水稻育种中的应用进展。

优质香稻新品种圣香802选育及栽培技术要点

圣香802是以迟1为母本、圣稻19为父本,经系谱法选育而成的香粳稻新品种。该品种具有品质优、产量高、抗性强等优点,2020年通过山东省审定,适宜在鲁南、山东沿黄稻区及引种备案地区种植利用。从播种育秧、移栽、肥水管理、病虫草害防治、收获等方面总结介绍了其栽培技术要点。

基于CSSL的水稻穗颈长度QTL的代换作图

水稻穗颈长度是影响杂交水稻制种产量提高的重要农艺性状之一。文章利用94个以籼稻品种9311为遗传背景、粳稻品种日本晴为染色体片段供体的覆盖全基因组的染色体片段置换系(Chromosome segment substitution lines,CSSL)为材料,调查和分析CSSL群体及双亲的穗颈长度。结果表明:在17个置换系中检测到8个控制水稻穗颈长度的数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL),分别位于第2、3、7、8、9和第11染色体;利用代换作图法,定位了其中的7个穗颈长度QTL;其加性效应值介于0.10～3.20之间,其中qPE-9和qPE-11的加性效应值较大,平均效应值分别为3.15和2.95,表现为主效基因特征;qPE-2-2、qPE-3-1、qPE-3-2、qPE-7和qPE-8等5个QTL被定位在小于10.0cM的区段内。利用CSSL可以有效地鉴定水稻穗颈长度QTL,这些QTL为分子标记辅助选育穗颈长度适中的水稻品系及其进一步的精细定位奠定了基础。