中国地方稻种资源初级核心种质取样策略研究

以国家品种资源库编目入库的中国地方稻种资源 5 0 5 2 6份的 2 6个数量和质量性状为基本数据 ,研究了中国地方稻种资源的初级核心种质取样策略 ,包括分组原则、组内取样比例和组内取样方法。分组原则为按丁颖分类体系、按中国稻作生态区划、按中国稻作生态区内分籼粳两亚种、按中国行政省或自治区、按中国行政省或自治区内分籼粳两亚种、按单一性状等分组和不分组的大随机 ;组内取样量按组内个体数量的简单比例、平方根比例、对数比例和多样性指数比例确定 ;组内取样采用随机方法。应用遗传多样性指数、表型方差、表型频率方差、变异系数和表型保留比例等 5个参数来检验各取样策略所得的核心种质。结果表明 ,以丁颖分类体系分组、按平方根或对数比例在组内随机取样的策略为中国地方稻种核心种质初级样品的可行策略。在初级核心种质取样量上 ,以计算机提取 6 % ,加上人工定向取样增加优异种质和极值材料约 2 % ,使初级核心种质总数达 4 0 0 0份 ,约占总资源的 8%。

云南地方稻种的多样性及优异种质研究

以 5 2 85余份云南地方稻种资源为研究对象进行云南地方稻种的多样性及优异种质研究。结果表明 :(1)云南是中国稻种最大的遗传和生态多样性中心及其天然宝库 ,不仅性状间多样性存在较大差异 ,更重要的是地州间的多样性差异也十分明显 ,云南稻种资源的多样性大致可划分为多样性中心区、多样性扩散区和多样性贫乏区。 (2 )云南是中国稻种优异种质的富集中心 ,云南地方稻种是开展中国稻种资源核心种质研究的最佳材料。 (3)以云南地方稻种为研究对象开展云南稻种核心种质库的构建工作 ,不仅可以构建理想的核心种质库 。

云南地方稻种籼粳亚种的生态群分类及其地理生态分布

用程－王分类体系对云南收集保存的地方稻种资源进行系统分类和遗传变异研究表明：（１）云 南是中国稻种最大的遗传多样化中心和优异种质的富集地区及其天然宝库，受中国与南亚两个稻种独 立起源中心的强烈影响，因而形成了云南尤其是滇西南稻种资源类型的多样性举世瞩目。（２）云南地 方稻种分为籼粳２个亚种及其６大生态群，其中热带粳稻、光壳粳群和普通粳群分别占云南地方稻种 的３．６％、１８．１％３２．１％；早中籼群、晚籼群和冬籼群分别占云南地方稻种的２．１％、４３．９％、０．２％。 （３）六大生态群的平均多样指数依次为热带粳稻（１．２３１９）＞晚籼群（１．１７３８）＞普通粳群（１．１７２６）＞光 壳群（１．１６１８）＞早中籼群（１．１３７１）＞冬籼群（０．９８８９）；其地理生态分布与海拔、纬度密切相关。

云南省3个地方稻种的抗稻瘟病性遗传分析

以 95 8 3c和 96 4 1a 2个稻瘟病菌系接种 ,用累积分布曲线法对三磅七十箩、魔王谷和毫乃焕与丽江新团黑谷的杂交F2 、F3 、BC1群体进行了抗病基因的遗传分析。发现毫乃焕对菌系 96 4 1a的抗性由 2对显性基因控制 ,1对基因对另 1对基因有抑制作用 ;魔王谷对稻瘟病菌 96 4 1a的抗性受 1对显性基因控制 ;三磅七十箩对菌系95 8 3C的抗性由 1对隐性基因控制 ,首次发现三磅七十箩对稻瘟病的抗性由

云南元阳哈尼梯田地方稻种的主要农艺性状鉴定评价

对当前(69份)与20世纪70年代(66份)云南元阳哈尼梯田135份地方稻种的23个农艺性状进行鉴定评价。结果表明,23个农艺性状多样性指数(H′)的平均值为1.801,其中当前和过去分别为1.766和1.784;当前和过去变异系数的平均值分别为21.7%和19.5%;表型类型丰富,当前地方稻种的多样性保存状况好。主要表型特性是红米类型多,有84份,占62.2%;落粒性强,7级以上的稻种有120份,占88.9%;大穗多粒型丰富,穗长和每穗总粒数平均分别为24.8cm和175.0粒。筛选出紫糯、月亮谷等16份优异资源,可供深入研究与育种利用。

贵州地方稻种资源细胞质雄性不育恢复基因材料的筛选

对368份源于贵州不同生态地区的地方稻种资源与不同胞质类型雄性不育系珍汕97A、金23A、协青早A和K17A等进行测交,鉴定其F1育性。结果表明,在贵州不同生态条件下形成的地方稻种资源存在一定数量对野败等类型雄性不育恢复的品种,并讨论了其在水稻育种中的利用途径。

利用与抗稻瘟病基因Pi1连锁的MRG4766标记鉴定173份云南地方稻种

稻瘟病是世界上危害最严重的水稻病害之一,鉴定与发掘抗稻瘟病种质资源是抗稻瘟病育种的重要基础工作。本研究利用与抗稻瘟病基因Pi1连锁的SSR引物MRG4766对173份云南地方稻种抗性基因Pi1进行了检测,并选择其中30个材料进行了人工接种验证。结果表明,人工接种验证与分子鉴定结果完全相符,说明SSR引物MRG4766用于鉴定抗稻瘟病基因Pi1是可行的。分子标记检测表明,供试的173份材料中有64份含有抗稻瘟病基因Pi1,占36.99%;其中102份籼稻中有33份含有该基因,占32.35%,而71份粳稻中有31份含有该基因,占43.66%,粳稻含有抗稻瘟病基因Pi1的比例比籼稻要高。检测到含有Pi1基因的种质材料分布在云南省11个州市29个县(市),分布范围较为广泛。南部边缘水陆稻区分布频率为41.03%,滇南单双季籼稻区分布频率为32.69%,滇中一季粳稻籼稻区分布频率为35.29%、滇东北高原粳稻区为35.29%、滇西北高原粳稻区33.33%。

云南当前种植地方稻种SSR遗传多样性分析

选用20对SSR引物对2007-2008年间从云南省56个县(区)收集的416份地方稻种进行遗传多样性分析。共检测到116个等位变异,每个位点变幅为3～13,平均为5.8个;SSR引物多态性信息含量PIC指数平均为0.681,最小为RM18的0.349,最大的RM6748为0.891;56个县的PIC变幅为0.025～0.679,平均为0.381,勐海县的PIC最高,广南县等仅有1份参试材料的8个县的PIC最低。聚类结果表明,在遗传一致度为0.362处将56个县的稻种分为3个类群,第Ⅰ类包括勐海等54个县,在阈值为0.499处又分为2个亚类,其中亚类Ⅰ-1包括36个县,亚类Ⅰ-2包括18个县,第Ⅱ类仅包括思茅区,第Ⅲ类仅包括河口县;楚雄州的牟定县与姚安县的遗传一致度最大,为0.943,大姚县与姚安县的遗传一致度也较高,为0.925,思茅区与宁蒗县的遗传一致度最小,为0.033,各县(区)的遗传一致度与地理位置有一定的相关性。本研究结果表明,云南当前种植的地方稻种具有丰富的遗传多样性,但分布很不均匀,遗传多样性主要集中在西双版纳、德宏、普洱、临沧和红河5个州市。

云南地方稻种抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi-b的鉴定

根据抗病等位基因Pi-ta、Pi-b与pi-ta、pi-b感病等位基因在DNA序列上的差异,合成Pi-ta引物YL155/YL87和YL183/YL87,Pi-b基因引物Pi-bdomF/Pi-bdomR和Lys145F/Lys145R。利用这两套分子标记检测了176份云南地方稻种抗性基因Pi-ta和Pi-b的分布。结果表明,供试材料中72份含有Pi-ta基因,占40.9%,其中99份粳稻中有28份含有Pi-ta基因,占28.3%;77份籼稻中有44份含有该基因,占57.1%;抗性基因Pi-ta在粳稻和籼稻品种中的分布频率存在明显差异,籼稻高于粳稻;Pi-ta基因主要分布于玉溪、保山、临沧、思茅等地区。而176份供试材料中仅有33份含有Pi-b基因,占18.8%,其中99份粳稻中有18份含有该基因,占18.2%;77份籼稻中有15份含有该基因,占19.5%;Pi-b基因主要分布在滇西部的怒江、保山和昭通等地区。分别选取具有代表性的18及17份材料在温室进行Pi-ta和Pi-b基因抗性鉴定,结果与分子鉴定结果基本相符。

云南不同种皮色地方稻种的总黄酮含量及其对种子萌发的影响

为了解不同种皮色地方稻种的总黄酮含量与其种子萌发品质的相关性,测定了17份云南地方稻种谷粒、糙米和谷壳的总黄酮含量,以及谷粒和糙米的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数4项萌发指标。结果表明,红皮和紫皮谷粒及糙米的总黄酮含量显著、极显著高于白皮,而谷壳的总黄酮含量则无明显差异。红皮谷粒的4项萌发指标均高于紫皮和白皮,但仅红皮与白皮谷粒之间的发芽势差异达到极显著水平;红皮糙米的4项萌发指标极显著地高于紫米和白米,且除发芽指数外,紫米的其他3项萌发指标显著或极显著地高于白米,表明有色种皮谷粒、糙米的总黄酮含量较高,其萌发指标也相应较高。相关分析表明,谷粒的总黄酮含量与4项萌发指标之间没有明显的相关性,但糙米的总黄酮含量则与4项萌发指标呈显著正相关;谷壳的黄酮含量与种子萌发无关,而糙米的黄酮含量则显著地影响种子的萌发特性。

华南地方稻种资源初级核心种质构建

根据核心种质理论,以表型调查数据为基础,按照丁颖水稻分类体系与系统聚类取样相结合的方法,并通过多重比较确定了适宜的取样规模,最终从4020份华南地方稻种中筛选出436份材料构建了初级核心种质,中选比例10.8%。利用表型保留比例、多样性指数、表型频率方差和变异系数等重要参数对初级核心样品代表性进行检验。结果表明,所选初级核心样品很好地代表了原种质的遗传多样性和变异幅度。

广东省地方稻种品质性状表型多样性及其形成的生态因子分析

为了进一步完善广东地方稻种资源的鉴定评价,并为该资源在水稻品质育种中的有效利用提供科学依据,以国家作物种质库编目的 2974份广东地方稻种为研究对象,其9个品质性状数据为基础,研究了广东地方稻种品质性状的区域分布特点,并对总体和不同稻作区品质性状多样性进行了比较分析,同时对部分生态因子与品质性状的相关性进行了初探。结果显示,广东地方稻种资源品质性状具有丰富的多样性。其糙、精米率较高,蛋白质含量丰富多样,胶稠度的变异幅度大,直链淀粉含量适中且达国标的材料偏少;中南稻作区为广东优质地方稻种的主要集中地;不同稻作区的品质性状多样性表现各异;直链淀粉含量、碱消值及胶稠度是影响广东地方稻种品质形成的主要指标;湿度和温度的地域差异是广东地方稻种稻米品质多样性的主要成因。本研究结果充分说明,广东地方稻种中具有优异品质性状资源的利用对改良现有稻米品质和拓宽遗传基础具有十分重要的意义。

云南布朗族地区种植的地方稻种及其分布特点

对云南省4个县选择20个布朗族聚居村的622户布朗族农户,采用参与式问卷调查和实地考察相结合的方法,调查其种植的地方稻种,分析村级和户级水平的地方稻种分布特点。共调查收集到地方稻种资源53个,其中有色稻种和糯稻种各14个(各占26.4%)。318户种植地方稻种,占被调查农户总数的51.1%;种植地方稻种的面积占总稻作面积的30.0%;种植地方稻种的村级丰富度平均为5.64,最高达9;而户级丰富度平均为1.29,最高达4。种植地方稻种的村级均匀度平均为0.548,户级均匀度平均为0.172。地方稻种数量在调查县间差异显著,西双版纳州勐海县27个(50.9%)>临沧市双江县17个(32.1%)>普洱市墨江县9个(17.0%)>保山市施甸县0个。在乡镇级水平上,拥有地方稻种资源最丰富的是西双版纳州勐海县西定乡22个,然后依次为临沧市双江县邦丙乡9个、临沧市双江县大文乡和普洱市墨江县景星乡均为8个、勐海县布朗山乡5个、墨江县新抚乡1个。各地区种植地方稻种数量存在较大差异的主要因素是复杂的农业生态环境、丰富的民族文化习俗和多样的饮食习惯。

广东地方稻种暹罗占抗稻瘟病基因分析

广谱抗病基因的利用是控制稻瘟病最有效和最经济的方法。来源于华南的地方稻种暹罗占对稻瘟病菌表现出广谱抗性,以普感品种丽江新团黑谷为轮回亲本选育的暹罗占近等基因系NIL-XLZ对测试的44个不同来源稻瘟病菌的抗性频率为84.4%,其抗谱优于广谱抗瘟基因Pi2、Piz,与抗瘟基因Pi9和Pi50相近。为进一步了解暹罗占抗稻瘟病的遗传基础,以感病品种广恢290为母本、暹罗占为父本,构建了广恢290/暹罗占的F2遗传分离群体。选取致病谱较广的稻瘟病菌代表菌株GD08-T19对来源于广恢290/暹罗占的F1与F2个体进行了抗病遗传分析,结果显示F1个体全表现抗病,1760个F2个体的抗感分离比率为4.06∶1,表明暹罗占至少含有一个显性的抗稻瘟病基因。利用分布于Pi2、Pi1、Pita座位附近的44对SSR引物,对构建的抗/感基因池及遗传分离个体进行了分析,将暹罗占含有的一个抗瘟基因定位于水稻第6染色体Pi2/Pi9/Pi50基因家族区域247 kb的范围内。抗菌谱分析、基因特异性分子标记检测及测序分析结果表明:暹罗占含有广谱抗瘟基因Pi50。本研究结果为暹罗占在水稻抗病育种上的应用提供了重要依据。

云南作物资源特征特性及生态地理分布研究 Ⅲ.云南地方稻种资源的外观品质

利用云南省128个县所属的气候类型并结合云南区域内的5个稻作分区,应用GIS、Excel、Foxpro等软件分析研究了云南地方稻种资源外观品质的生态地理分布。初步摸清了外观品质主要是粒型包括粒长、粒长宽比和米色的生态地理分布习性,从总趋势上看北热带和南亚热带以及滇南单双季籼稻区和南部边缘水陆稻区的资源中粒长的长和粒长宽比值都十分理想;而南亚热带及滇南单双季籼稻区的有色米资源分布较丰富,但针对外观品质不同的成分和特性还有着各自的分布侧重区域等,其研究结果可为优异资源挖掘和利用、优质稻育种研究、生产等领域提供参考依据。

云南地方稻种抗稻瘟病基因Pi-d(t)的SSR检测及鉴定

用与稻瘟病抗性基因Pi-d(t)紧密连锁的SSR标记引物RM262对云南地方核心稻种中的167个水稻品种(系)的抗稻瘟病基因Pi-d(t)进行检测。PCR扩增产物通过8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,结果显示扩增产物存在明显的多态,可分辨出4种带型;扩增产物在4%琼脂糖凝胶上只表现2种带型。选取17个品种(系)于温室接种致病菌系ZB13进行鉴定,确定PCR扩增片段大小(主带)约140和145 bp的水稻品种(系)不含Pi-d(t)基因,而扩增产物大小(主带)约150和155 bp的水稻品种(系)含有Pi-d(t)基因。实验明确了Pi-d(t)基因在云南地方核心稻种及其籼粳亚种中的分布情况,可为抗病育种和稻瘟病的防治提供理论依据。

利用SSR分子标记检测云南地方稻种抗稻瘟病基因Pi-ta^2的研究

垂直抗性基因Pi-ta2在云南抗稻瘟病育种中具有重要的利用价值。利用与抗稻瘟病基因Pi-ta2连锁的SSR引物OSR32对云南地方稻种二级核心种质中的220份抗性基因Pi-ta2进行了检测,并选择15份材料进行了人工接种鉴定。分子标记检测表明,123份籼稻有25份含有Pi-ta2基因,占20.3%;97份粳稻有51份含有该基因,占52.58%,粳稻比籼稻高;携带Pi-ta2基因的材料分布在云南5个稻区中的29个县,较为广泛,南部边缘和滇东北高原粳稻区分布点较多。结果表明,人工接种鉴定与分子鉴定结果完全相符,验证了SSR引物OSR32鉴定抗稻瘟病基因Pi-ta2的可行性。初步明确了Pi-ta2基因在云南地方稻种资源中的分布情况,对水稻抗性基因发掘和品种布局具有指导作用。

云南地方稻种不同分类方法的比较研究

在中国的丁 颖和程侃声栽培稻分类体系的基础上 ,按俞履祈的变种分类方法对云南搜集保存的 5 2 85份地方稻种资源进行分类研究表明 :(1)云南是中国稻种最大的遗传变异中心。 (2 )云南地方稻分属 5 8个变种 ,为中国栽培稻变种的总和 ,但品种数约占中国栽培稻的 8.6 % ;其变种特点是以普通籼、红籼 ,红粳、普通粳、普通糯粳和红光壳粳为优势变种 ,粳稻变异大于籼稻 ,深色型、糯稻、光壳稻和有芒变种占有较高比例。 (3)云南地方稻种分为籼粳 2个亚种、6大生态群 ,其中热带粳群、光壳粳群和普通粳群的品种数分别占云南地方稻种的 3.6 % ,18.1% ,32 .1% ,分别为13,11和 18个变种 ;早中籼群、冬籼群和晚籼群的品种分别占云南地方稻种的 1.8% ,0 .5 % ,4 3.9% ,分别为 11,4和 2 4个变种。 (4)云南地方稻籼亚种 2 6个变种和粳亚种 32个变种。籼水稻和晚稻是籼亚种的基本型 ,籼陆稻和早中稻则是生态变异型。粳亚种中的水陆稻、粘糯稻、早中和晚稻之间均没有基本型与变异型之分 ,且与籼亚种中的有明显区别。这进一步揭示了云南地方稻种籼和粳为两个独立起源中心。 (5 )初步提出云南栽培稻分类体系为按“种—亚种—生态群—生态变种群—品种类型”的

云南作物资源特征特性及生态地理分布研究Ⅳ.云南地方稻种资源的加工品质

稻种的加工品质在稻米生产和市场流通中十分重要,在分析研究了云南地方稻种资源的营养和外观品质的基础上,继续分析研究加工品质的生态地理分布。从总的趋势看,初步摸清了加工品质包括糙米率和精米率的生态地理分布习性,在云南省亚热带及滇中籼粳交错区、滇南单双季稻区,不仅糙米率和精米率高的资源出现频率多,而且糙米率和精米率相对比较略高于云南的其它地区,但针对加工品质不同的成分和特性还有着各自的分布侧重区域等,其结果可为优异资源挖掘和利用、优质稻育种研究、生产和稻米流通等领域提供参考依据。

云南省傈僳族种植的地方稻种资源表型多样性分析

本研究对2007-2013年收集到的云南省傈僳族种植的56份地方稻资源的18个重要农艺性状进行全面调查与综合分析。结果表明,云南南部傈僳族种植的地方稻品种多样性要高于北部地区,且这批地方稻资源中有色稻占比大,达到50%且主要是红米资源。12个数量性状的多样性指数为1.68~2.06,6个描述性性状的多样性指数为0.60~1.16,数量性状的多样性指数明显高于描述性性状。主成分分析结果表明,与株型和产量紧密相关的性状为影响其表型多样性的主成分因子。从56份地方稻种资源中筛选出的红根细、雪山谷、细陆凤、矮脚细、冷水白谷、红谷、掉谷、叶盖谷、糯谷、白壳红米、俄嘎谷等特色和优异资源可供后续精准鉴定与研究利用。