亚洲栽培稻与AA染色体组稻种的可交配性及F_1杂种育性分析

从可交配性和F1杂种育性两方面对亚洲栽培稻与AA染色体组(以下简称AA组)其他7个稻种的系统关系进行了分析。结果表明:栽培稻籼、粳亚种与AA组不同稻种杂交均具有一定的结实率,可交配性不是影响亚洲栽培稻与其他AA组稻种间基因交流的主要生殖障碍。亚洲栽培稻与普通野生稻及尼瓦拉野生稻种间F1花粉育性和小穗育性有不同程度分化,与其他稻种的F1花粉育性和小穗育性均很低,F1杂种不育是AA组内基因交流的主要障碍。综合可交配性和F1小穗育性两方面的因素,初步得出:亚洲栽培稻与AA组稻种的亲缘关系由近及远依次是:普通野生稻、尼瓦拉野生稻、南方野生稻、展颖野生稻、非洲栽培稻、长雄蕊野生稻和短舌野生稻。其中普通野生稻和尼瓦拉野生稻是AA组中可直接利用于水稻育种的野生稻资源。

栽培稻与高州普通野生稻耐铝性的比较研究

【目的】研究栽培稻品种耐铝性及高州普通野生稻耐铝性的特点,明确供试品种中的耐铝品种和铝敏感品种,以及野生稻中的耐铝材料,为定位来自高州普通野生稻的耐铝基因奠定材料基础。【方法】以Al3+浓度为25、50和100μmol·L-1的简单钙溶液处理1d后的苗期种子根或野生稻离蘖茎新生根相对根伸长量(relative root elongation,RRE)的大小评价材料的绝对耐铝性,以各材料的RRE与耐铝性对照品种日本晴的RRE之比作为相对根伸长比衡量材料的相对耐铝性。【结果】供试品种间、不同Al3+浓度、不同处理时间对水稻种子根相对根伸长量RRE的影响均存在显著差异(P<0.0001);综合来看,日本晴、L202、辽粳944和88B等为耐铝品种;以Al3+浓度为50μmol·L-1的简单钙溶液处理1d后的RRE为指标衡量不同基因型材料的耐铝性是可靠的。广东高州普通野生稻种子根在Al3+浓度为50μmol·L-1简单钙溶液处理1d后RRE值表明,材料之间的耐铝性存在极显著差异(P<0.0001)。有55个编号材料的RRE≥0.50,为耐铝性材料。与栽培稻耐铝对照品种日本晴相比较,以50μmol·L-1Al3+浓度的简单钙溶液处理1d后RRE值大于日本晴(RRE=0.6198)的供试野生稻有37个编号(GZW020的RRE最大,为1.8730)。对高州普通野生稻离蘖茎新生根以Al3+浓度为50μmol·L-1溶液处理1d后RRE的比较,发现RRE≥0.50的耐铝性材料有13个。相关性分析表明,相同编号的野生稻其种子根RRE和离蘖茎新生根的RRE之间具有极显著的相关性(R=0.76012,P=0.0041)。认为高州普通野生稻材料蕴藏有耐铝的基因,随后在以栽培稻铝敏感品种华粳籼74为受体、耐铝野生稻GZW087为供体的BC3F2世代19个株系的耐铝性检测中发现2个株系具有耐铝性,表明来自野生稻亲本的耐铝性传递到了回交后代。【结论】水稻品种间耐铝性存在显著差异,广东高州普通野生稻有丰富的耐铝特性,这为定位其耐铝基因及创新水稻耐铝资源奠定了重要的材料基础。

普通野生稻与栽培稻杂交后代部分材料的RAPD分析

为了将云南元江普通野生稻的部分优良性状转移到常规栽培稻合系35中,以这2种材料为杂交亲本获得了100多个BC2F3株系,并利用RAPD分子标记技术进行了早期选择辅助分析。在株高和结实率2个性状的多样性分析中,5个引物分别扩增出了47和58条带,多态条带比率(PPB)分别为74.47%和86.21%,Nei’s平均多样性指数分别为0.3085和0.2921。在分蘖率遗传多样性的分析中,10个引物共扩增出129条带,其中有124条为多态条带,多态条带比率(PPB)达96.12%。Nei’s平均多样性指数为0.2464。结果表明,RAPD标记技术能有效地指导田间的育种选择。通过该技术发现了1株材料具有较大的变异,应在以后的育种中给予高度重视。

药用野生稻杂交后代对稻瘟病的抗性

以Tetep、B40为抗、感对照品种,采用自然诱发,鉴定药用野生稻(Oryza officinalis Wall.)与栽培稻(Oryza sativa L.)杂交后代对稻瘟病的抗性。结果表明,以黑选A为母本与药用野生稻杂交的后代A_(C-1)、A_(C-2)、A_(C-3)叶瘟病级严重度均为3级,病斑孢子层级均为1级,与药用野生稻亲本一致,表现中抗;但杂交后代AC-4发生分化,其叶瘟病级严重度达7级,病斑孢子层级为5级,与母本黑选A一致,表现感病。

OsI2基因的克隆及其植物表达载体的构建

在旱稻IRAT109干旱胁迫下cDNA芯片分析结果的基础上,通过RT-PCR,5'-RACE及3'-RACE方法,从IRAT109总RNA中扩增得到了干旱胁迫下芯片表达谱中上升表达强度第二的基因全长序列,命名为OsI2,全长有523bp,并对基因序列结构进行了分析。该基因与全长cDNA文库中的CT836140.1有99%同源。OsI2基因编码产物对应1个包含57个氨基酸的开放阅读框(ORF),为一功能未知蛋白。其编码产物也可能对应两个中间相隔19bp的较小ORFs(43个氨基酸和42个氨基酸),都是功能未知的蛋白。在pBI121载体的基础上,将OsI2基因与CaMV35S连接成功构建了pBI121-OsI2植物表达载体,为进一步研究其功能创造了条件。