粳稻外观品质的选择效果

为改良江苏粳稻的外观品质，以日本优质粳稻与江苏高产粳稻杂交后代为材料，研究了垩白粒率、垩白度和透明度等外观品质的选择效果。结果表明，在F4～F6代对垩白粒率、垩白度和透明度等外观品质进行选择的效果较好，上下世代间外观品质的表现有明显的相关关系，在F4和F5代外观品质达国际一级的单株，其下一代有70％以上单株的外观品质仍可达到一级标准。不同组合优质单株的出现机率存在明显差异。

从水稻花粉管分离精细胞(简报)

精细胞的分离是植物生殖工程的一个重要组成部分，是目前被子植物有性生殖研究的一个活跃领域。随着精细胞分离技术的完善和分离出精细胞的植物类型的增加，目前对精细胞的分子生物学研究已有一些进展．主要是精细胞特异蛋白的分离和cDNA文库的构建以及一些精细胞特异基因的分离。精细胞的分离也是在被子植物中开展离体受精研究的前提之一。虽然与卵细胞相比，精细胞的分离相对容易些，但要分离出足够数量的精细胞用于分子生物学研究和分离出接近体内融合前的成熟精细胞用于受精机理研究，还需要探索。分离出体内接近成熟的精细胞可使上述实验减小精细胞的发育干扰．尽可能真实地反映出体内的受精机理。从水稻花粉粒中分离精细胞的研究已有报道并被用于分离在精细胞中优势表达基因的启动子。国外学者尝试用分离的水稻精、卵细胞开展离体受精实验。水稻是一种重要的农作物，对其开展雌、雄性细胞的离体操作具有重要的理论意义和应用价值。在前人从花粉粒分离水稻精细胞的实验基础上，我们尝试了从水稻离体和半离体花粉管分离精细胞。

37份新疆粳稻品种(系)的IRAP遗传多样性分析

该研究基于4个稻属(Oryza)反转录转座子,包括活性、低拷贝[Tos17/Osr21(Ty1-copia)和RIRE7/Osr31(Ty3-gypsy)]和非活性、高拷贝[Osr34(Ty3-gypsy)和Houba/Tos5/Osr13(Ty1-copia)],在两侧翼长末端重复序列(LTR)区域分别设计引物,对37份新疆粳稻(Oryza sativa L.ssp.japonica)栽培品种(系)进行PCR扩增。评估鉴定适用于反转录转座子插入位点间扩增多态性(IRAP)标记方法,并分析37份供试品种(系)的遗传多样性。(1)PCR扩增结果显示,Tos17/Osr21、RIRE7/Osr31、Osr34和Houba/Tos5/Osr13依次获得73、63、107和560条谱带,其中多态性条带36、63、70和523个,多态性比率为49.3%、100.0%、65.4%和93.4%。(2)综合评估比较多态性、异质性、总谱带数和平均多态性谱带数发现,Houba/Tos5/Osr13适用于IRAP标记方法构建DNA指纹图谱数据库。(3)以Houba/Tos5/Osr13遗传相似系数为基础,对供试品种(系)采用非加权平均(UPGMA)法进行聚类分析显示,以0.55为阈值将37份新疆粳稻栽培品种(系)分为6大类群,绝大多数品种(系)得到了明确的区分,品种间的遗传相似性较高,多样化程度偏低;品系‘20-18’和‘96-16’分别各自聚为一类,表明品系与品种间遗传背景较远,多样化程度较高。综上所述,IRAP分子标记适用于新疆粳稻种质资源的亲缘关系分析、鉴别及育种遗传距离的判定和DNA指纹图谱数据库构建等相关研究,在实际育种中选取不同类群的水稻品种与品系进行杂交选育,成功率较高,可能会大大缩短优良品种的选育进程。

栽培稻种间杂种不育性初步研究

栽培稻种间杂种不育是从非洲栽培稻向亚洲栽培稻转移有利基因及利用栽培稻种间杂种优势的最大生殖障碍,为克服栽培稻种间杂种不育障碍以充分、合理利用非洲栽培稻的有利基因,1999年至2001年在海南三亚用9个梗型亚洲栽培稻品种与2个非洲栽培稻品种杂交的17个F_1组合,及与相应亚洲栽培稻回交的BC_1F_1为基本材料研究表明,F_1所有组合均高度不育,回交一代花粉育性也很低,为0％～5.75％;在群体较大的BC_1F_1组合IRGC 102203/IRAT216∥IRAT 216中选育性最高的1株(32.10％)自交得76株BC_1F_2,平均花粉育性为89.2％,之后种成76个BC_1F_3株系,每株系随机取1株自交至BC_1F_5,BC_1F_5的花粉及小穗育性基本正常,再随机取23个林系与IRAT 216测交,BC_2F_1的花粉和小穗育性均表现为半不育。说明这23个株系均带有来自非洲栽培稻亲本IRCC 102203的不育基因,不育基因同时作用于雄配子和雌配子,杂种不育的遗传模式主要表现为“单位点孢子体—配子体互作不育”,经一代的选择和淘汰,育性基本恢复正常。大规模的回交转育育性基因及回交高世代QTL分析(AB-QTL)以更好地研究杂种不育的遗传规律及克服对策的研究工作正在进行中。

粳稻杂种劣势的遗传及表型特性分析

杂种优势是自然界的一种普遍现象,但在杂交水稻育种实践中也时常发现杂种劣势现象,为了更好地阐明杂交育种理论和揭示品种本质有必要对杂种劣势的遗传机理进行更深层次的研究。本研究旨在通过两个韩国粳稻品种(Aranghyangchalbyeo和Sanghaehyangheolua)及其正反交后代(F1,F2)特性的比较,解析水稻杂种劣势的表型、类别及其遗传模式。形态学分析表明,正反交F1植株的劣势表现均明显、稳定且不受环境影响,主要农艺性状的中亲劣势值均为负值,其中F1的株高、分蘖数和结实率与亲本相比显著降低(P<0.01);F1劣势表现从发芽后第5d开始,地下部的劣势表现比地上部更为明显。细胞组织结构观察表明,分蘖盛期F1劣势植株叶片发育正常,而其根部气腔发育较亲本迟缓,从而阻碍了地上部与地下部的通气情况,因此也影响了整个植株的正常生长。遗传学分析发现,该劣势组合成熟期F2群体中正常与劣势植株呈现7:9的分离,结合分蘖盛期该F2群体株高的分离模式,推断该杂种劣势的表型是由两个互补的显性基因控制。该研究结果为揭示杂种劣势的多样性及分子遗传机制提供了新思路。

利用有性杂交将GO基因从转基因粳稻导入籼稻

本研究将葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简称GO)基因通过有性杂交方式从转基因粳稻(Oryza sativa L. ssp. japonica)日本晴(Nipponbare)转入籼稻(O.sativas sp. Indica)蜀恢162,并用RT-PCR方法成功检测到GO基因已在分子水平整合和转录进蜀恢162基因组,证明了GO基因可在水稻亚种间转育。淀粉-KI显色反应结果说明GO基因已经在蛋白质水平表达并发挥功能。对GO基因蜀恢162的进一步利用及GO基因的安全性进行了讨论。