基于高密度遗传图谱的水稻穗长QTL定位与分析

【目的】深入挖掘与穗长相关的新基因,为水稻穗长调控的遗传机理研究及分子育种提供依据。【方法】以2个优良亲本‘ZP37’和‘R8605’及其杂交衍生的208个高世代重组自交系(Recombinant inbred lines,RILs)为作图群体,利用全基因组重测序高密度连锁图谱对3个不同环境下的穗长数量性状座位(Quantitative trait locus,QTL)进行定位,同时分析它们的聚合效应。【结果】共检测到11个穗长QTL,分别分布在第3、4、7、8、9和12号染色体上,其似然函数比对数值(Log of odds,LOD)介于3.07~12.87之间,贡献率在2.17%~10.94%之间,有7个QTL是新位点,其余4个QTL位点与已报道的穗长基因和QTL位置重叠或相近。在2个不同环境下重复检测到4个稳定的QTL位点;对聚合了不同数量穗长QTL株系的分析结果表明,穗长QTL表现出累加效应,QTL数量的增加能显著增加水稻穗长。【结论】本研究结果为水稻穗长QTL的克隆和功能解析奠定坚实的基础,为水稻高产育种提供理论依据和遗传资源。

两种消化内镜水气管道预处理方法的效果比较

目的:对比两种胃镜水气管道预处理方法的清洗效果和喷嘴堵塞情况。方法:将100条胃镜随机分为对照组和试验组,每组50条。其中试验组内镜使用后经初步擦拭后更换A/W按钮对水气管道和喷嘴进行冲洗,对照组内镜使用后经擦拭后直接使用水气按钮进行冲洗。两组内镜均对水气管道采样后使用ATP生物荧光法检测,观察统计内镜喷嘴的堵塞情况和处理时间。结果:预处理后,对照组内镜的ATP值高于试验组,差异有统计学意义(P<0.05);对照组和试验组内镜喷嘴堵塞发生率差异无统计学意义(P>0.05);对照组床旁预处理时间(30 s)短于试验组(81 s),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:更换AW按钮会增加床旁预处理流程的操作步骤和时间,但有利于降低水气管道的生物负载。

野生稻细菌性条斑病抗性资源筛选及遗传分析

对1655份普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和31份药用野生稻(O.officinalis Wall.ex Watt)进行了细菌性条斑病(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,简称细条病)抗性鉴定,结果发现在普通野生稻中有57份抗病材料,其中3级抗性有31份,占总数的1.87%;5级中抗有26份,占总数1.57%。在药用野生稻资源中,有15份抗病材料,占总数的48.4%。选取了8份普通野生稻抗性资源(分别命名为DP1、DP3、DP5、DP9、DP15、DP16、DP17和DP20)与9311杂交,再自交或与9311回交后,分别获得BC1、F1和F2后代。在接种鉴定中发现这些抗性资源的BC1或F1所有植株均对细条病表现感病,说明这8份材料的抗性属于隐性遗传。在DP3与9311杂交的F2群体中,抗感植株的分离比符合1∶15的比例,说明DP3的抗性由2对隐性重叠作用基因控制。研究结果表明,在野生稻中可以获得一批具有较大利用价值的细条病抗性资源,其中药用野生稻资源中抗性材料所占的比例较大。

杂交水稻主要性状的多重逐步回归和通径分析

运用SAS统计软件对杂交水稻11个性状进行通径分析。结果表明,单株有效穗、每穗总粒数、每穗秕粒数和千粒重对单株穗重有较显著的直接效应,全生育期、株高、剑叶长度、穗长对单株穗重表现显著的间接效应。

小麦对全蚀病抗性的研究进展

全蚀病是小麦常见病害之一。PCR分子标记技术在小麦全蚀病病原菌的鉴定工作中得到了广泛的应用。生物防治能够减少化学药剂的施用,是一种无污染的防治方法。培育抗病品种是防治小麦全蚀病最为有效、经济和安全的方法。从PCR技术、生物防治和抗病育种 3个方面,综述了小麦对全蚀病抗性的研究进展。

利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的进展

在长期进化中,植物形成了抵御病毒等病原微生物侵染的精细防御系统。在病毒侵染、复制和传播过程中,其编码的一些蛋白,如外壳蛋白、运动蛋白、复制酶类等能够与植物基因编码的蛋白发生相互作用。酵母双杂交系统是体外研究蛋白质间相互作用的有利工具,不但可以用于研究已知蛋白质的互作,还可以发现新蛋白,揭示特定蛋白互作网络与作用机制,在植物蛋白与病毒蛋白互作研究中已得到广泛的利用。本文主要综述利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的国内外进展。

普通野生稻黑颖壳遗传分析及育种利用初探

利用4个广西普通野生稻与籼稻品种9311杂交后自交,构建F2群体,对其种皮颜色进行遗传分析。源自4个普通野生稻的黑色颖壳对来自9311的黄色颖壳现为显性遗传。通过杂交、回交和多代自交后获得多个农艺性状遗传稳定的黑颖壳水稻品系。研究结果表明,通过常规育种手段可以打破黑色颖壳与不良农艺性状的连锁,普通野生稻黑色颖壳作为一种特殊的资源在育种上加以利用是可行的。

普通野生稻红色种皮遗传分析及育种利用初探

利用4份红色种皮的广西普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)与白色种皮籼稻品种93-11杂交,获得F1群体,再自交构建F2群体,对种皮颜色进行遗传分析,发现4份普通野生稻的红色种皮对来自93-11的白色种皮性状均表现为显性遗传。通过杂交、回交和多代自交后,将来自普通野生稻的红色种皮性状导入水稻品种93-11,获得多个农艺性状遗传稳定的红色种皮水稻品系。结果表明,通过常规育种手段可以打破红色种皮与不良农艺性状的连锁,利用野生稻红色种皮特性培育营养丰富具有保健功能的有色稻米品种是可行的。

BYDV-GAV外壳蛋白和复制酶基因酵母双杂诱饵载体的构建及表达

在植物病毒侵染过程中,病毒蛋白能够与寄主蛋白发生相互作用以利于病毒的复制、积累和扩散。酵母双杂交系统是体外研究蛋白相互作用的有利工具,其在致病机制研究中得到广泛的利用。本研究利用大麦黄矮病毒(BYDV)外壳蛋白(CP)和依赖RNA的复制酶(RdRp)基因的全长序列,构建了这2个基因的酵母双杂诱饵载体pG-BKT7-CP和pGBKT7-RdRp,并转化酵母进行表达分析。含有pGBKT7-CP和pGBKT7-RdRp诱饵载体的酵母,在SD/-Trp固体培养基和SD/-Trp/Kan液体培养基中都能正常生长,但在SD/-Ade/-Trp/X-Gal和SD/-His/-Trp/X-Gal培养基上不能生长。结果表明,这2个载体表达的融合蛋白对酵母没有毒害作用,且自身没有激活性,可作为酵母双杂系统的诱饵载体,用来分析与外壳蛋白和复制酶相互作用的蛋白。

广西水稻种业创新发展现状及对策研究

广西是我国重要的水稻种子繁育及生产基地,广西水稻种业的创新发展水平对于夯实国家粮食根基具有重要意义。采用实地调研、访谈、文献检索等方式对2011—2021年广西水稻种业科技创新发展现状进行调查分析。结果表明,广西水稻种业在种质资源保护利用、优质稻品种选育、本土品种推广、知识产权保护方面取得了一定成效,但特色地方稻种资源评鉴不足、稻种基础研究不够、育种技术水平不高、创新主体分工不明等问题依然存在,结合实际提出相应的促进广西水稻种业创新发展的对策建议。

广西野生稻资源抗稻瘟病材料的鉴定与评价

经过3代自交纯化与稻瘟病抗性鉴定,在1500份普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）中发现38份抗病材料,在113份药用野生稻（O.officinalis Wall.ex Watt.）中发现18份抗病材料。普通野生稻和药用野生稻相同材料在不同年份的田间病区诱发鉴定中,各级抗性植株分布差异不显著,鉴定结果表现一致。与普通野生稻相比,广西药用野生稻抗性基因发生的频率显著较高、抗性稳定,是一种特殊抗性类型,从中获得具有重要利用价值的新抗性基因的可能性较大。研究还表明,自交提纯能够明显提高这两种野生稻的平均抗性水平。在田间病区诱发条件下,广西普通野生稻抗性材料出现的频率与地区居群的遗传多样性没有显著相关性。

普通野生稻苗期耐冷性QTL的鉴定与分子定位

以两份普通野生稻核心种质资源DP15和DP30为供体、9311为受体构建染色体片段代换系鉴定苗期耐冷性QTL;利用苗期耐冷性最强的1个代换系构建QTL作图群体,用SSR标记对其主效QTL进行定位。研究结果表明,两个抗源DP15和DP30所含的苗期耐冷性QTL的数量、位点及耐冷性效应均存在明显的差异。在基本上覆盖两个亲本全基因组的230份BC4F2代换系中共发现19个苗期耐冷性QTL,分布在水稻12条染色体上,第3和第8染色体上有比较密集的苗期耐冷性QTL分布。这19个分布于全基因组的苗期耐冷性QTL被分别分离到不同的野生稻染色体片段代换系里,效应最小的微效QTL位点所在的代换系在苗期耐冷性鉴定中的活苗率仅为8%,而效应最大的主效QTL位点所在代换系的活苗率达到74%。这个主效QTLqSCT-3-1被定位在第3染色体着丝点附近长臂上的RM15031-RM3400区间,距离最近的标记RM15040、RM1164的遗传距离为1.8 c M。

70份毛葡萄种质资源遗传多样性的SSR分析

【目的】利用SSR标记进行毛葡萄遗传多样性的分析，阐明毛葡萄种质的亲缘关系，为有效利用野生毛葡萄种质及挖掘优良基因提供参考。【方法】利用筛选的多态性SSR引物对70份毛葡萄进行SSR扩增，评价不同种质遗传多样性，并分析亲缘关系。【结果】从40对SSR引物中筛选出16对多态性引物，共扩增出123 条带，每对引物可检测到等位位点数3-15个，多态率26.7%-100.0%。PopGene分析结果表明，毛葡萄种群Nei’s 基因多样性平均指数为0.4412，多样性信息平均指数为0.6308，具有较高的遗传多样性。Nei’s相似性系数分析结果表明，70份毛葡萄种质的遗传相似系数在0.60-0.89。UPGMA 聚类分析结果表明，在遗传相似系数0.61 处，70 份毛葡萄材料可分为3大类群：第一类包含两份毛葡萄材料，编号为70和91，均来自广西罗城县；第二类包含5份材料，编号为28、1、129、3和131，除131外，其余4份来自广西罗城县；其他63份归为第三类，其中50份为广西罗城县毛葡萄。【结论】广西罗城县毛葡萄具有丰富的遗传多样性，可为毛葡萄种质资源的利用和品种选育提供参考。

改良水稻对稻褐飞虱的抗性研究

稻褐飞虱是危害水稻的主要虫害之一,近年来在我国南方稻作区大发生,对我国的粮食安全构成了严重威胁。选育和利用抗虫品种是控制稻褐飞虱为害的最经济、有效的方法之一。对来源于普通野生稻的5个抗稻褐飞虱(BPH)基因进行了分子标记开发,通过杂交、回交和分子标记辅助选择转育和聚合BPH抗性基因到杂交水稻亲本中,获得了与抗BPH基因bph25(t),bph26(t),bph22(t),bph23(t),Bph24(t)紧密或较紧密连锁的SSR分子标记,这些标记的选择正确率达到60%～90%。成功地转育和聚合3～5个BPH抗性基因到5个杂交水稻亲本获得抗性基因聚合系。对其中9个抗性基因聚合系进行遗传背景分析和性状调查表明,遗传背景回复率已达90%以上,苗期和成株期(即全生育期)表现对BPH高抗性,主要经济性状与受体亲本(轮回亲本)基本没有差异。这些抗性基因聚合系在抗BPH水稻品种培育中具有重要的利用价值。研究结果为最终培育出一系列对BPH具有高抗性和持久抗性的水稻品种提供了物质基础和技术支持。

培育水稻恢复系抗稻褐飞虱基因导入系和聚合系

稻褐飞虱是水稻的主要虫害之一,培育优良的抗性基因聚合系对于防治稻褐飞虱具有重要的意义。本研究通过回交、分子标记辅助选择和接虫鉴定三者相结合的办法,将抗稻褐飞虱基因Bph3和Bph24（t）分别导入主栽杂交水稻恢复系广恢998、9311、R15、明恢63、R29中,最终获得遗传稳定的Bph3导入系32份和Bph24（t）导入系22份,获得Bph3Bph24（t）优良聚合系13份。人工接虫鉴定结果显示,Bph3和Bph24（t）导入系对稻褐飞虱抗性达到中抗至抗的水平,平均分别为3.96级和3.84级,其中Bph24（t）导入系对稻褐飞虱抗性略强于Bph3导入系;Bph3Bph24（t）聚合系抗性最强,对稻褐飞虱抗性达到2.38~2.65级、平均2.52级的抗级水平,表明抗性基因聚合对稻褐飞虱的抗性具有累加基因效应。SSR标记分析表明抗性基因导入系、聚合系的遗传背景回复率达到90%以上。农艺性状分析显示,所选的多数基因聚合系的株高、剑叶长宽度、有效穗、千粒重等主要农艺性状与受体恢复系差异不显著。证明本研究已成功获得5个主栽杂交水稻恢复系的抗稻褐飞虱基因导入系和聚合系,这些抗性改良恢复系具有良好应用前景,并且为建立完善的水稻抗性育种平台提供了重要育种材料基础。

标记辅助培育水稻抗稻褐飞虱和稻白叶枯病基因聚合系

稻白叶枯病和稻褐飞虱是水稻的主要病虫害,利用优良的抗性基因培育抗性基因聚合系对于防治稻白叶枯病和稻褐飞虱具有重要意义。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方法,将抗稻白叶枯病基因Xa23和抗稻褐飞虱基因Bph3分别导入主栽杂交水稻品种的保持系先B、天B、盟B、龙特甫B和桂B中。结果表明,获得稳定的单抗性基因导入系1436份和双抗性基因聚合系144份。人工接种鉴定结果显示,Xa23导入系和Xa23Bph3聚合系对抗稻白叶枯水平达到中抗和接近高抗的水平(1.1～3.0级),Bph3导入系和Xa23Bph3聚合系抗褐飞虱水平达中抗到抗的级别(3.2～4.0级)。农艺性状分析显示多数抗性基因聚合系的株高、剑叶长宽度、每穗粒数、结实率、千粒重等主要农艺性状与受体差异不显著,只有少数聚合系有1～2个性状的差异。SSR标记分析表明抗性基因聚合系的遗传背景回复率达89.6%～97.8%,等位性位点纯合度达95.6%～99.9%。初步证明本研究已成功地获得抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因的聚合系,这些抗性改良保持系具有良好的应用前景,并为建立完善的分子设计育种平台提供了重要育种材料基础。

华南常用籼稻亲本稻瘟病抗性评价及抗性基因鉴定

【目的】评价分析华南地区常用籼稻亲本稻瘟病抗性及抗性基因,为水稻稻瘟病抗性育种提供理论依据。【方法】利用人工接种鉴定对52份华南地区常用籼稻亲本进行稻瘟病抗性分析,同时利用分子标记检测稻株携带的抗性基因,分析亲本材料稻瘟病抗性与其所携带稻瘟病抗性基因间的关系。【结果】从52份适应华南生态条件的籼稻亲本材料中筛选获得4份广谱抗源(2份抗谱为100.0%,2份抗谱为92.9%);常规稻较恢复系和保持系具有更高的稻瘟病抗性。ZA1、ZA9和ZB9生理小种较ZB1和ZB5生理小种表现出更强的致病力,具有较低的抗性频率。Pi-ta和Pi54基因的出现频率最高,均为0.42;其次是Pib基因,出现频率为0.37;Pi-km基因的出现频率较低,仅0.06;所有籼稻亲本材料中均未检测出Pi9基因。携带Pib+Pi54+Pi-km和Pi-ta+Pib+Pi54三基因稻株的抗性高于所有单基因或双基因稻株。【结论】华南常用籼稻亲本材料中存在着优良的稻瘟病广谱抗源,可利用这些抗源拓宽育种材料的遗传背景,培育抗病优良品种。多个抗性基因聚合能有效提高稻株对稻瘟病不同生理小种的抗性,在育种实践中应加强多基因聚合材料的创制和利用研究。

水稻主要农艺性状的QTL分析

【目的】通过对水稻Oryza sativa主要农艺性状的遗传研究，挖掘优异主效QTL，为利用分子标记辅助选择进行高产、优质育种提供理论基础．【方法】以粳稻品系中野1211与籼稻品系中大304构建的重组自交系群体188个家系为试验材料，利用该重组自交系群体构建的含有142个SSR标记分子连锁图，采用区间作图法对抽穗期、单株有效穗数、株高、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、穗着粒密度、粒长、粒宽、粒形、千粒质量和单株质量13个主要农艺性状进行早、晚季的全基因组QTL定位．【结果和结论】除株高没有检测到相关的QTL之外，其余的每个性状检测到的QTL数目为2～15个．12个性状共检测到73个QTL，分布于水稻的12条染色体上，其中仅在早季能检测到的有34个，仅在晚季能检测到的有23个，两季都能检测到的只有16个．单个QTL的贡献率在5.3％～28.4％之间，其中超过20％以上的有10个．检测到的新位点为12个．早晚两季在多数染色体的多处区段上均检测到多个紧密连锁的QTL．检测到的12个新位点为水稻主要农艺性状的QTL定位增加了新的遗传信息，重复检测到的16个QTL可用于水稻分子标记辅助育种．

广西野生稻资源保护现状及育种应用研究进展

广西是我国现存野生稻分布点最多的省(区)之一,野生稻资源丰富。文章介绍了广西野生稻资源保护概况、野生稻优异基因挖掘与评鉴情况及野生稻育种应用现状,认为稳定经费支持力度,加强对广西野生稻资源收集及原位、异位保护的力度,建立健全资源共享平台及合作模式是可持续利用研究的重要保障,今后应利用现代分子生物高新技术加大对广西野生稻资源抗虫、抗病、抗胁迫等优异基因资源的评鉴、定位和克隆,利用连续回交、复交及分子标记辅助选择等手段,加快野生稻优异种质资源在水稻育种和材料创新上的应用。

水稻细菌性条斑病和抗性育种研究进展

水稻细菌性条斑病(简称细条病)是由Xanthom onas oryzae pv. oryzicola侵染引起的全球性病害,对水稻生产构成严重威胁。发掘和利用新抗源、定位克隆抗性基因及深入了解病原菌—水稻之间的相互作用机理等对于水稻抗细条病研究有重要意义。本文主要介绍了细条病的抗性鉴定与抗源筛选、抗性基因遗传分析与分子标记定位、抗性基因的克隆、抗性育种的研究现状,提出了加快抗细条病育种研究进程的建议。