野生稻高产QTL的分子标记辅助育种进展

1995年中国国家杂交水稻工程技术研究中心与美国康奈尔大学合作,在马来西亚普通野生稻中鉴定出两个主效高产QTLyld1.1和yld2.1。随后将野生稻高产QTL导入优良晚稻恢复系测64-7及中稻恢复系9311和明恢63中,采用分子标记辅助选择与田间选择相结合,育成了Q611等携带野生稻高产QTLyld1.1和yld2.1的新恢复系。经测交鉴定,Q611所配组合表现出强大的产量优势,说明野生稻高产QTL具有显著的增产效应和重要的育种价值,同时也表明采用分子标记辅助选择方法对数量性状进行遗传改良同样具有明显的效果。

野生稻高产QTL导入晚稻恢复系的增产效果

以含有野生稻高产QTLyld1.1和yld2.1的测交材料(V20A/O.rufipogon∥V20B///V20B////测64-7)为基因供体(作父本),以中熟晚稻恢复系测64-7为受体(作母本),连续回交3代再多代自交,每代采取分子标记辅助选择和田间选择相结合的方法,育成携带野生稻高产QTLyld1.1和yld2.1的籼型晚稻新恢复系远恢611。以远恢611及受体亲本测64-7作父本,分别与21个不同类型的不育系配制21对杂交稻组合,同时以威优46、汕优63、金优207为生产对照,分析了野生稻高产QTL的增产效果。结果表明,远恢611系列组合平均理论产量比测64-7系列组合(CK)增产15.5%,21对组合中有17对表现增产,增产组合数约占81.0%;实收产量有16对组合(占76.2%)表现比CK增产,平均增幅7.8%;单位面积颖花量有19对组合(占90.5%)表现比CK增加,平均增幅14.5%;这3项指标的差异均达到极显著水平。对供试45个组合的理论产量、实收产量、单位面积颖花量进行排名,远恢611系列组合分别有15个、12个和15个进入前20位,其中部分组合显示了超高产潜力。从产量结构来看,穗大粒多是远恢611系列组合最显著的特点,其平均穗总粒数达244.7粒,比CK增加61.3%;穗实粒数平均145.5粒,比CK增加74.0%,差异均达极显著水平;而有效穗数和千粒重相对较低,抗倒性相对较强。说明野生稻高产QTL在新恢复系远恢611及其系列组合中得到了较好的表达,具有显著的增产效果和重要的育种价值。此外,还对野生稻高产QTL及远恢611进一步利用的途径进行了分析。

野生稻高产QTL高效表达的光合生理基础

以携带野生稻高产QTL的晚稻新恢复系远恢611所配部分强优势组合为材料,对其部分光合生理指标进行测定的结果表明,远恢611系列组合杂种优势强,穗大粒多,库容量大,具有超高产潜力;后期上面3片功能叶宽大、直立、叶面积大,与茎秆夹角小,不披垂;比叶重大而稳定,不早衰;剑叶净光合速率高。库很大且源较足是远恢611系列组合高产的主要生理原因,也可能是野生稻高产QTL高效表达的重要生理基础。

水稻“高产基因或高产QTL”概念解读

功能基因组学的研究是当今分子遗传学中重点研究领域,在水稻方面的研究已取得了不少成果和进展。近几年,我国水稻育种界在开展超级稻研究和育种方面就相应提出了一些新功能基因的定义或概念,如"高产基因或高产QTL",试图在超级稻育种上找到一个新的突破口或解释,认为这种"新基因"定义值得商榷。

野生稻高产基因及其分子标记辅助育种研究

传统遗传育种方法在挖掘和利用水稻栽培品种的遗传资源方面日趋饱和 ,进一步提高杂交水稻产量潜力必须考虑利用水稻野生近缘种的有利基因库。随着分子生物学技术的发展 ,分子标记辅助选择在定向导入远缘有利基因方面的研究日益活跃。介绍了马来西亚普通野生稻的 2个高产QTLs(即yld1.1和yld2 .1)的发现及其分子标记辅助育种的进展 ,并展望了这一领域的研究前景。