水稻早世代稳定株系选择与利用的初步研究

以８４－１５，Ａ６７为主体亲本，配制不同类型的９个杂交组合，研究了杂交后代农艺性状的分离规律。结果表明，Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５稳定株系出现的频率分别为５．５％，１８．６％和２４．１％；８４－１５×８４－１、Ａ６７×高粱稻和Ａ６７×９４５４１Ｆ３代稳定株系频率分别为１２．５％，２０．０％和１６．７％，其它杂交组合则无Ｆ３代稳定株系现象出现。证实了８４－１５，Ａ６７在杂交早期世代确有出现稳定株系的可能性。

水稻早世代稳定特异性的研究

利用9个具有早世代稳定遗传特性的水稻品系和7个栽培稻作为主体亲本杂交配组,在130个组合F2群体963个株系中,发现28个组合中出现73个稳定株系。遗传分析表明水稻早世代稳定既不是质量性状遗传也不是数量性状遗传,是按株群分离的遗传方式,出现稳定株系的组合F1群体发生了分离,F2群体中既有性状不分离的稳定株系又有孟德尔式的分离株系。选用168对SSR引物对其中32个稳定株系及同组合中的分离株系进行了标记分析,选用了26个ISSR引物对8个稳定株系和分离株系进行标记,结果表明,稳定株系F2、F3及其F1单株具有一致的SSR标记,都是纯合的,且双亲的标记都出现在后代,其标记位点在后代的染色体上同时出现;F2分离株系及F1单株的分子标记表现为杂合。大部分早世代稳定株系在RM276、RM258、RM248、RM1等标记位点都高频率地出现非父母标记带型。ISSR标记稳定株系时,有时出现母本带,父本带消失;有时出现双亲部分标记带型组合;有时出现非父、母带型。推测水稻早世代稳定是在遗传因子作用下,在杂交受精或合子早期发育中发生了双亲染色体重排,形成纯合的F1单株。

早世代稳定水稻的ISSR标记

2个早世代稳定亲本与4个普通水稻杂交,F2代出现了8个早世代稳定株系。遗传分析表明,稳定株系出现时杂交F1群体分离,同一组合的F2群体中既出现农艺性状整齐一致的稳定株系,又出现按孟德尔分离的株系。利用26个ISSR引物对F2稳定株系进行分子标记,结果表明稳定株系出现4种类型的标记带型:母本带型出现,父本带消失;父本带型出现,母本带消失;由双亲的部分标记带组合而成;双亲标记带型消失,而出现新的标记带型。没有出现由双亲标记带组合而成标记带型。ISSR引物900标记的2000bp标记带可以将稳定株系与普通水稻材料划分为两类群。

水稻早世代稳定相关的SSR标记

以具有早世代稳定特性的9个水稻品系和7个栽培稻进行杂交得到130个杂交组合。发现在同一个组合的F2群体中除出现孟德尔式分离株系外还出现性状整齐一致的稳定株系,在F2群体中出现了32个不同农艺性状的稳定株系。SSR标记结果表明:稳定株系F2与其F1单株的标记一致,都是纯合的,且双亲的标记在后代都有出现,双亲的标记位点在后代的染色体上同时出现,说明稳定株系为真杂种;分离株系F2与其F1单株SSR标记均为杂合;大部分稳定株系在RM276、RM258、RM248、RM1这4个标记位点都较高频率地出现非父母带型。推测出现变异的配子激活杂种合子体细胞减数分裂,合子经过减数分裂后,4个单倍体细胞经过胚胎发育选择,其中一个细胞染色体加倍而发育为纯合的二倍体植株。

利用水稻早世代稳定特性选育杂交水稻恢复系

利用早世代稳定水稻品系与骨干恢复系杂交,在F2群体中获得早世代稳定株系3个,通过分子标记辅助选择明确了2个株系具有可恢性。经过测配F1花粉育性检测,其中1个株系恢复力强,2个测配组合产量优势明显。采用此方法获得杂交水稻恢复系仅需1-2年时间,比传统方法的5-8年明显缩短。

水稻早世代稳定性的遗传分析

利用具有早世代稳定特性的水稻(早稳)和常规品种作为主体亲本,进行了早稳×早稳、早稳×常规品种、常规品种×常规品种等三种类型的杂交。结果显示,在早稳×早稳组合和早稳×常规品种的一些组合中分别以不同频率出现早世代稳定株系,常规品种之间的杂交组合后代没有出现早世代稳定株系。水稻早世代稳定特性是早世代稳定水稻亲本所特有的,早世代稳定株系出现频率与杂交组合双亲有密切关系;早世代稳定性状既不是质量性状也不是数量性状,既不是隐性基因控制也不是显性基因控制。水稻早世代稳定特性可以通过杂交传递到F1单株,并以F2群体中的株系为传递的基本单位。稳定株系的农艺性状与相应F1单株农艺性状一致。另一方面,同一杂交组合的F2群体中,既有农艺性状整齐一致的稳定株系,又有按孟德尔分离规律的分离株系存在。初步推断水稻早世代稳定亲本中存在特有的控制因子,在杂种合子细胞分裂启动时作用于有丝分裂的开关基因,关闭有丝分裂,启动了减数分裂,体细胞减数分裂导致染色体重排,并产生纯合胚,形成了农艺性状整齐一致的F2株系。

应用两个质量性状测验粳稻品种84-15的早世代稳定特性

应用两个质量性状的等位基因差异,重新测验了粳稻品种84-15的早世代稳定特性。结果表明,与84-15杂交的两个组合的F1单株后代,无论是稃尖色,还是籽粒糯性均发生分离,否定了84-15具有早世代稳定性的结论。同时以株高性状为例,分析了变异系数作为数量性状早世代稳定指标的不合理性。还讨论了试验研究工作应避免系统误差的重要性。

水稻早世代稳定718群体的获得及分析

水稻早世代稳定现象是近年来发现的一种特殊现象,其中多个早世代稳定群体是在利用来自水稻双胚苗中的多倍体与不同二倍体材料杂交得到的。本实验利用一自然突变的多倍体,与二倍体水稻太平369杂交,F_1代大部分为非整倍体,其中5株为二倍体,收取这5株二倍体上的种子,种下得到 F_2群体且定名为718群体。该群体田间观察整齐一致,经过对田间调查数据和微卫星结果的分析,表明该群体为一早世代稳定群体。

水稻早世代稳定特性的遗传研究

422、429、430、942、950、966是由多倍体(四倍体或三倍体)与二倍体杂交得来的早世代稳定水稻品系,利用上述早稳型水稻与普通二倍体水稻杂交,以研究水稻早世代稳定特性在杂交后代的遗传。通过田间观察和分子标记的检测F2,结果发现在大量的杂交组合后代中,只有429×9311杂交组合后代仍具有早世代稳定特性,即早世代稳定特性在该杂交组合中遗传了下来,而其它杂交组合中,早世代稳定特性未能遗传下来,推测早世代稳定特性的遗传可能和杂交双亲均有关。

来自同一母本的两个早世代稳定水稻群体的分析比较

DB102是自然突变的多倍体水稻,利用它做母本,分别与两个二倍体水稻品种太空369和中作59进行杂交,获得到了来自同一母本的两个早世代稳定F2群体:718群体和736群体。田间观察这两个F2群体非常相似,如同一个组合。这两个群体的田间观测数据也非常相近,但是微卫星结果分析表明,这两个群体分别含有来自不同父本的多条染色体,且26个微卫星位点存在差异,这表明这两个群体中可能发生了基因沉默或失活。

水稻早世代稳定特性研究的问题和建议

十年来有关水稻早世代稳定特性的研究虽有不少报道,但研究方法雷同,因而存在不少具有共性的问题。在该项研究中,多个研究者采用的材料类型单一,降低了杂交后代分离的总变异量;研究者对抽样误差的影响估计不足,所谓F2株系的小样本抽样,又进一步缩小了株系内变异程度,这就有可能出现假阳性的结果。建议在水稻早世代稳定特性的研究中,增加多个质量性状的研究内容,从而使研究结果更加接近真实。还对表型整齐度与遗传稳定性之间的关系,以及早世代稳定对育种工作的影响等提出了与研究者不同的观点。

早世代稳定水稻品系广亲和性初步研究

早世代稳定水稻品系是否具有广亲和性一直未得到证实.利用水稻广亲和测验种南京6I、R36、秋光、02428为母本,随机选择4个早世代稳定水稻品系429、950、992、942为父本,考察杂种F1的花粉育性及结实率.结果表明:9504、29、942具有广亲和性,992不具有广亲和特点.早世代稳定水稻的广亲和性具有品系间的差异,在利用这类材料聚合多基因育种中需要对稳定亲本进行选择.

早世代稳定水稻杂交合子传粉授精细胞学研究

对水稻早世代稳定机理研究推测其杂种合子发生了纯合化事件,本实验对杂种合子进行细胞学研究,结果表明在胚胎发育过程中未出现染色体片段渗透,体细胞成数分裂等现象。

水稻品种早世代稳定特性初步研究

利用早世代稳定品种粳稻84-15与不同类型常规水稻品种进行系列杂交,F2、F3发现了不同比率的植物学特征和生物学特性完全一致的株群。用粳稻84-15的后代材料(含早稳基因)与不同遗传背景的水稻材料杂交,F2、F3同样出现稳定株群。说明粳稻84-15等品种的早世代稳定特性能够遗传,但与不同背景的亲本杂交,稳定株群出现的世代与频率不同。

水稻早世代稳定特性在育种中的应用研究

运用早世代稳定品种和材料与生产上的优良品种和育种中的优秀材料杂交,在早世代(F2、F3)选择生物学性状、植物学特征一致的株系或品系,选育出一批优质、高产、多抗的水稻新品种、新材料。并对早世代稳定品种遗传机制、育种方法作了一些有益的探讨,认为水稻早世代稳定作为一种育种手段,必须和其他育种方法相结合,才能获得良好的效果。

水稻早世代稳定株系特有分子标记研究

SSR和ISSR分子标记已广泛应用于研究遗传行为和基因定位。在对水稻早世代稳定遗传特性的研究中,选用分布于水稻12条染色体上的168对多态性较好的SSR引物,对28个稳定株系的F_1、F_2、F_3及同组合的分离株系进行了SSR标记分析；选用26个多态性较好的ISSR引物对5个组合中出现的8个稳定株系及同组合的分离株系进行了ISSR分子标记。结果显示：稳定株系的标记带型出现三种类型：(1)母本带出现,父本带消失；(2)父本带出现,母本带消失；(3)出现非父母标记带型。分离株系表现为杂合标记带。推测水稻早世代稳定是在遗传因子作用下,在杂交受精或合子早期发育中发生了双亲染色体重排,形成纯合的F_1单株。

杂种优势固定与早世代稳定现象

杂种优势固定可通过无融合生殖、半配合生殖、染色体变异和组织培养等方法实现.在育种实践中,发现了杂种优势在F3代及以前不分离的现象,即早世代稳定,其遗传学机制包括有丝分裂重组机制、体细胞染色体消除机制、有丝分裂染色体分组机制和DNA片段杂交.研究发现,早世代稳定现象发生时存在一些共同的特征.

一个水稻三倍体×二倍体杂交F_2群体的微卫星杂合性丧失

DB102为一田间发现的三倍体水稻,利用它做母本与二倍体水稻中作59杂交,得到一个早世代(F2)稳定群体,通过微卫星分析发现,该群体中有一些微卫星位点发生了杂合性丧失,且至少6条染色体上发生微卫星位点杂合性丧失(loss of heterzygoisity LOH)可能有DNA序列变化。而微卫星位点的杂合性丧失又可能与该杂交组合早世代稳定有关。