Gametic selection in a doubled haploid population derived from anther culture of indica/japonica hybrid of Oryza Sativa L.

It is one of the key problems for application ofanther culture in hybrid breeding, geneticanalysis, and molecular mapping whether thedoubled haploid (DH) population derived fromanther culture of rice crosses represents a ran-dom array of the microspore population, i.e.whether gametic selection occurs in androgene-sis. A DH population including 132 lines de-

水稻耐冷研究现状与黑龙江省粳稻耐冷生物育种策略

随着全球气候变化,极端天气事件发生概率显著上升。作为我国水稻商品粮重要生产基地,黑龙江省是低温冷害频发地区,黑龙江省粳稻在苗期和生殖生长期(含孕穗期、开花期和成熟期)都容易遭遇低温胁迫。低温胁迫是黑龙江省粳稻生产的重要限制因素,提高黑龙江省粳稻品种耐冷性对保障我国粮食安全生产具有重大战略意义。本文在回顾水稻耐冷鉴定方法和遗传研究同时,通过分析黑龙江省粳稻近20年(2006-2023年)育成品种的耐冷数据发现,随着近年来审定品种数量“井喷”,品种耐冷性呈现整体下降趋势;其次,通过基于参考基因组的比较作图发现,苗期和生殖生长期耐冷性大多受独立的位点或染色体区段控制,遗传重叠(包括一因多效位点和连锁区段)比例在21%左右,其中负调控位点占比20%。对当前黑龙江省粳稻耐冷育种工作而言,针对上述遗传重叠位点/区段和负调控位点开展深入研究,将有利于进一步提高育种工作效率。在此基础上,本文提出了黑龙江省粳稻耐冷生物育种策略以及苗期与生殖生长期耐冷性同步改良的具体建议。

生物炭对不同穗型粳稻氮肥利用率的影响

以北粳1号和铁粳11作为试验材料,研究每公顷施用7.5、15.0 t生物炭对2种穗型粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica)氮肥利用率的影响。结果表明,与常规施肥相比,施用7.5 t/hm^(2)生物炭对北粳1号和铁粳11在成熟期时叶、茎、穗的含氮量和吸氮量无显著影响,增施到15.0 t/hm^(2)时,北粳1号的叶吸氮量和铁粳11的穗吸氮量提高,导致植株总吸氮量分别显著增加4.2%和6.8%。施用7.5 t/hm^(2)生物炭时北粳1号氮素收获指数、氮素生理利用率无明显改变,但氮素回收率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著增加8.1%、18.0%和6.5%,而铁粳11只有氮素回收率显著增加9.6%;增施到15.0 t/hm^(2)时,北粳1号的氮素回收率、氮素生理利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著增加9.0%、20.7%、31.1%和11.2%,铁粳11的氮素回收率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著增加13.3%、20.1%和7.4%,氮素生理利用率没有显著变化。施用生物炭能提高粳稻的氮肥利用率,半直立穗型品种铁粳11要施用高于直立穗型品种北粳1号的生物炭量才能实现氮素吸收利用体系的全面优化。

应用微卫星标记鉴别水稻籼粳亚种

应用70个微卫星标记分析了3个籼稻测验种和3个粳稻测验种的多态性 ,发现其中36个标记可以区分籼粳测验种。再以18个籼粳品种进一步筛选 ,找到了分布于12条染色体的21个籼粳特异性微卫星标记。在这21个标记中 ,20个在籼粳亚种间带型相异 ,其中7个在亚种内带型一致 ,13个在亚种内带型不一致 ;1个标记在12个籼稻品种和1个粳稻品种检测到相同的带型 ,其余11个粳稻品种具有另一种带型。微卫星标记和RFLP标记检测籼粳亚种不仅具有一致性 ,而且还有互补性。

利用InDel标记鉴定浙优系列杂交稻籼粳属性和预测杂种优势

【目的】准确鉴定水稻材料的籼粳属性及利用遗传距离预测杂种优势,为开展水稻超高产育种和籼粳亚种间杂种优势利用提供基础。【方法】利用19对籼粳稻特异插入/缺失(Ins6rtion/Deletion,InDe1)引物,对12个浙优系列杂交稻及其双亲的籼粳属性进行了InDe1分子标记鉴定,根据被检测水稻样品在多个InDe1位点上的籼型或粳型基因频率,参考卢宝荣的方法,将供试样品分别判定为"籼稻"、"偏籼"、"中间偏籼"、"中间偏粳"、"偏粳"和"粳稻"。采用Nei的方法求算1 3个亲本间(1个不育系和12个恢复系)的InDe1遗传距离,用UPGMA法进行遗传相似性聚类,用SPSS 17.0统计分析软件对InDe1条带赋值进行主成分分析,依据第一和第二主成分的特征向量的平均分量值作平面散点图。统计杂种F_1稻谷产量、每穗总粒数、每穴有效穗、结实率、千粒重及单穗重各产量性状的对照优势,以此分析InDe1遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】(1)参试材料籼粳属性的判别:不育系浙04A被鉴定为"粳稻",8个恢复系被判定为"籼稻"或"偏籼",由其所配组的8个杂交组合被判定在"中间偏籼"到"偏粳"之间,证实了这8个组合为典型的籼粳交组合;另外4份恢复系被判定为"偏粳",所配组的4个杂交组合被判定为"粳稻"。(2)参试材料的聚类分析:当GS为0.350时,35份试验材料被分为"粳稻"和"籼稻"2个主群,GS为0.638时,粳稻主群又被划分为"粳稻/偏粳"和"中间偏粳"2个亚群。其中,粳稻/偏粳亚群包括不育系浙04A、4个粳粳交恢复系及粳粳交杂种F_1、3个粳稻对照种和粳稻秀水09;中间偏粳亚群包括8个籼粳交杂种F_1。籼稻主群则包括8个籼粳交组合的恢复系、3个籼稻对照种和籼杂组合汕优6 3。(3)InDe1遗传距离与杂种优势的相关性:在以粳粳交、籼粳交组合整体作为分析对象时,InDe1遗传距离与稻谷产量、每穗总粒数、单穗重呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关;仅以籼粳交组合为研究对象时,InDe1遗传距离仅与单穗重和千粒重呈显著正相关。【结论】供试的12个浙优系列中的8个组合被证实为典型的粳不/籼恢型籼粳交组合,这些组合的双亲间具有较远的遗传距离;InDe1遗传距离在不同类型品种间具有较好的杂种优势预测能力,可用于单穗重的优势预测,即随着InDe1遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。

杂交粳稻同核异质不育系细胞质效应的研究

以具有ChinsurahBoroⅡ（BT）、滇型（D）、野败型（WA）和野栽型（WC）4种不育细胞质的不育系南粳11A和南粳34A及其相应保持系与77302－1、宁恢3－2、C57和C堡4个恢复系配制的杂种F1为材料，探讨了不育系细胞质对F1代12个性状的遗传效应。不育系细胞质对F1代的株高、穗颈长、每稳实粒数、结实率、收获指数和单株产量等性状有明显的负效应，而对稳数、每穗总粒数、千粒重和生物产量则有明显的正效应。不育系细胞质的这种遗传效应随细胞质来源的不同表现明显的差异，D型和BT型细胞质在多数性状上的表现优于WA型和WC型细胞质。此外，不育系细胞质与保持系细胞核和恢复系细胞核及三者之间的互作在多数性状上也有明显差异。

粳稻成熟胚愈伤组织诱导及其分化培养体系的建立

为了促进新型高产水稻品种的抗病性,以粳稻成熟胚为外植体,通过诱导培养基、继代培养条件、分化培养路线、光照强度和蔗糖浓度的优化,建立了适合新稻18和豫粳6号的高效再生体系.结果表明:选择适宜的培养基是提高愈伤组织诱导率及愈伤组织质量的基础.新稻18和豫粳6号的水稻成熟胚诱导愈伤组织的培养基分别为MB1(MSB5+2,4-D 2 mg/L+6-BA 1 mg/L+KT 1 mg/L+ABA 1 mg/L)和MB2(MSB5+2,4-D 3 mg/L+6-BA 1mg/L+ABA 0.5 mg/L),愈伤诱导率分别达95.24%和91.07%;愈伤组织剥离后的继代培养基为MB3(MSB5+2,4-D 3.5 mg/L+6-BA 1.5 mg/L);愈伤组织的分化培养路线为三步分化法MSD0/N6B5D0→N6B5D2→MSD0,适宜的分化培养温度为33℃,光照强度为43.75μmol.m-2.s-1.新稻18和豫粳6号的愈伤分化率最高分别达到99.3%和83.33%.

35个粳稻品种SSR指纹图谱的构建及遗传相似性分析

用68对SSR引物扩增了35个粳稻品种（系）的基因组DNA，结果有46对引物在35个品种间具有稳定多态性。有6个品种可用单一特异的SSR标记加以识别，其余29个品种则需要不同的SSR指纹组合才能识别。用12对核心引物构建的SSR指纹图谱能将35个粳稻品种逐一区别开来。35个粳稻品种间遗传相似系数的变异范围为0．27～0．98。采用类平均法进行聚类分析，在相似系数0．82处，可将35个粳稻品种分为4类。聚类分析结果基本上反映了依据系谱分析的品种问亲缘关系。

基于SSR标记的太湖流域粳稻地方品种遗传多样性研究

【目的】评价太湖流域粳稻地方品种的遗传多样性。【方法】利用58对SSR引物,对基于主要农艺性状构建的太湖流域粳稻地方品种核心种质库的122个品种进行DNA水平的多态性分析,并与15个现代育成品种做比较。【结果】(1)地方品种群体中53个SSR位点共检测到216个等位片段,每个多态性位点等位片段数的变化范围为2～7个,平均为4.08个;71.7%的SSR位点具有3个以上等位片段;53个位点PIC值的变化范围为0.031～0.773,平均为0.413;Nei’s基因多样性指数He为0.378;品种间遗传距离平均为0.419;12条染色体中,第5染色体平均等位片段数最多,第11染色体平均PIC值最大。(2)现代育成品种群体检测到的等位片段数、位点PIC值、Nei’s基因多样性指数和品种间遗传距离均比地方品种群体相应值小,地方品种的遗传多样性大于现代育成品种。(3)聚类分析显示,在遗传相似系数0.63处,地方品种和现代育成品种可以明确区分开来。【结论】太湖流域粳稻地方品种具有丰富的遗传多样性,且与现代育成品种有较大的遗传差异,可用以拓宽育成品种的遗传基础。

食味仪测定与感官评价相结合鉴定优质粳稻食味特性

利用食味仪测定和感官评价2种方法,对来自国内外不同地域的60份优质常规粳稻品种(系)进行了食味特性评价。用不同方法分析食味测定值与食味品尝综合值的相关性,结果均表明两者呈极显著正相关。供试粳稻稻米食味测定值与仪器测定中的直链淀粉含量关系最密切;与感官评价指标中的气味、味道、口感、综合评分均呈极显著正相关,其中与综合评分相关系数最大(r=0.516**)。相关分析和回归分析则表明食味品尝综合值与蛋白含量负相关程度大于直链淀粉含量。食味品尝指标中,综合评分与回生度相关性不显著,与味道相关系数最大(r=0.913**)。分析表明,常规粳稻食味特性鉴定应将仪器测定和感官品尝两者结合进行。研究揭示的食味评价指标及获得的一批优良食味粳稻品种资源也为粳稻食味品质改良提供了重要的参考依据和物质基础。

基于DUS测试的上海粳稻地方品种遗传多样性分析

利用水稻DUS测试指南（2012版）中的38个水稻标准品种和52个基本测试性状对上海地区的172个粳稻地方品种进行遗传多样性分析,并与14个上海地区选育的申请品种保护的粳稻品种作比较。结果表明：地方品种表型性状共检测到176个等位变异,平均每个测试性状检测到3.6667个,变幅介于1-8个。Shannon＇s多样性指数（H＇）平均值为0.6834,变幅介于0-1.9327,77.08%的性状存在3个及以上的等位变异;地方品种的等位变异数、每个性状的等位变异数及其变异幅度、多样性指数平均值等均大于现代育成品种,在外观形态上,地方品种的遗传多样性比现代育成品种更丰富。利用UPGMA法进行聚类分析发现在相似系数为0.53时,可将186个粳稻品种分为3个类（亚）群,现代育成品种单独组成一个亚群;而主坐标分析将186个粳稻品种明显的分为地方品种和现代育成品种两大区。地方品种具有丰富的多样性,与现代育成品种具有明显的形态差异,可为今后粳稻育成品种的改良提供更多的形态基础。

不同食味粳稻品种稻米蛋白质相关性状与食味的关系

蛋白质是影响稻米蒸煮食味品质的重要因素之一。本研究以来自南方(江苏)和北方稻区及国外(日本)的44份粳稻品种为材料,在南京生态条件下分析了不同粳稻品种稻米蛋白质相关性状与食味的关系。将44个品种分为江苏当地和北方与国外引进两组,每组均以武育粳3号为基准分为较优和较差两类,共形成4种食味类型,并对这4种食味类型粳稻的蛋白质性状与食味进行相关、回归和通径分析。结果表明:来自北方及日本的优良食味品种的稻米蛋白质含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白质总含量及其谷蛋白质组分含量的平均值均高于其他3种类型,但全生育期则较其他类型短;45个参试品种中籽粒蛋白质含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白质含量以及清蛋白质含量与食味均呈显著或极显著负相关。通过多元逐步回归分析,后3者为影响食味相对重要的蛋白质相关因子,且对食味的直接作用均为负值。进一步的通径分析结果表明,清蛋白质含量对供试粳稻品种食味的影响更大。

水稻亚种间的亲和性研究

对160个亚种间F_1结实率的分析表明,籼稻 IR58和二九丰、粳稻秀水117和T8340具有较好的亚种间亲和性。43个粳稻品种分别与 IR58和二九丰测交,其成对 F_1的结实率随粳稻品种不同而出现 IR58/粳高于二九丰/粳、二九丰/粳高于 IR58/粳或两者相似的情形,其最大差值可达72.6个百分点。10个籼稻品种分别与秀水117和 T8340杂交,其F_1结实率均以秀水117/籼较高,成对F_1结实率的最大差值可达39.6个百分点。这表明不存在对亚种间品种均表现亲和性的“广亲和”品种,亲和性的广与狭只是相对的,既有一般亲和性,又有特殊亲和性。本研究发现4个受测品种的亲和性与色素基因之间不存在连锁或相关关系。

江苏省粳稻品质育种的现状与对策

2000年以来,江苏省的粳稻品质改良取得了显著成绩,育成了48个品质达国标三级以上优质稻谷标准的优质粳稻新品种。但品质突出的优质品种不多,尤其是食味品质不能满足消费者的需求。同时,现有优质品种的抗性普遍较差,尤其缺乏对水稻条纹叶枯病和稻瘟病抗性强的品种。针对上述问题,提出江苏省粳稻品质改良的对策,应在重视外观品质改良的基础上,特别重视食味品质和抗性的改良,提高江苏粳稻品种的综合丰产性。

不同遗传背景下杂交籼稻功能叶与产量构成因素的相关性

为明确水稻功能叶与产量构成因素间的相关性,以不同遗传背景下籼稻的10个不育系和16个恢复系为亲本,按照NC II设计配制两套双列杂交组合,对水稻12个功能叶性状与8个产量性状构成因素进行了相关分析,结果表明:3片功能叶叶长与叶面积、剑叶宽、倒2叶宽等性状之间均存在极显著正相关,功能叶夹角之间也存在极显著正相关,但不同遗传背景对夹角性状与9个形态性状之间的相关性则存在明显差异,在第1套组合中,其相关系数均为负值,且相关均不显著;而第2套组合则相反。8个产量构成因素中,单株穗数与平均穗长、着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数之间存在极显著负相关,平均穗长与穗着粒数、结实率与单株产量呈显著或极显著正相关,遗传背景对产量组成上有较大影响,在第1套组合中单株产量主要由结实率、单株穗数以及穗实粒数等性状决定,而在第2套中则主要由穗实粒数和结实率等性状决定。在功能叶与产量构成因素的相关中,叶长、叶面积、剑叶宽、倒2叶宽与着粒密度、穗实粒数以及穗着粒数等3个性状之间存在显著或极显著正相关。12个水稻功能叶性状与8个产量构成因素之间的主成分分析表明,在不同的遗传背景下,产量构成因素均主要受叶面积和叶夹角影响,两种不同遗传背景中其累积贡献率分别为69.8%和84.0%。

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。

太湖流域粳稻两类群体种子活力性状有利等位变异的发掘

发掘粳稻种子活力性状的优异等位变异和携带优异等位变异的载体材料可为培育适于直播的高活力粳稻品种提供遗传信息和育种材料。以太湖流域粳稻94个品种构成的自然群体和粳稻品种秀水79与粳稻恢复系C堡衍生的247个重组自交家系(RIL)群体为试验材料,利用斜板发芽法发芽,调查生长7d的幼苗根长、苗高和干重3个种子活力性状,采用Tassel软件中的GLM方法和Win QTL Cartographer2.5软件中的CIM方法进行种子活力性状的QTL分析,发掘有利等位变异和相应载体品种。结果表明:(1)在太湖流域粳稻自然群体中共检测到11个与种子活力性状相关联的SSR标记位点,共发掘出42个控制种子活力性状的优异等位变异,其中控制根长的17个,控制苗高的13个,控制幼苗干重的12个。携带种子活力性状优异等位变异且效应值较大的载体材料有滇屯502选早、扬稻6号、开青、籼恢429和C堡等。(2)在RIL群体中共检测到9个与种子活力性状相关的QTL,其中2个控制根长,4个控制苗高,3个控制幼苗干重。除控制幼苗干重的qDW-2a的有利等位变异RM525-143bp来自秀水79以外,其余8个位点的有利等位变异均来自C堡。(3)两类群体均在第1染色体上检测到与根长关联的SSR标记位点,均在第2、第8和第11染色体上检测到与苗高关联的位点,均在第2染色体上检测到与幼苗干重关联的位点,且在自然群体中检测到优于和多于家系群体的等位变异。

抗稻瘟病细胞突变体筛选技术体系的建立

以稻瘟病菌粗毒素提取液为选择压,选取籼稻材料缙2B、缙恢36和缗恢10进行抗稻瘟病突变体的筛选.结果表明:1)在成熟胚诱导产生愈伤组织过程中,2,4-D是诱导愈伤的关键因子,3种材料在附加2mg/L 2,4-D的NB培养基(NBD_2)上诱导产生的愈伤较好.2)粗毒素对3种材料的胚根、胚芽、愈伤组织的生长都有着明显的抑制作用,表明粗毒素具有一定的致病力,其毒性并不与浓度完全成正比关系,而是在一定范围内随浓度的增加而增加.在毒素浓度为45%时,缗2B胚根和胚芽生长受到抑制的程度最大,而缙恢36和缙恢10则在30%浓度中生长受到明显抑制.3)粗毒素对3种材料的愈伤组织成活率及再生频率有着明显的抑制作用,其程度随浓度的增加而增大,当稻瘟病粗毒素浓度为60%时,愈伤组织不生长,并变褐死亡,最终选择45%的毒素浓度进行2次继代抗性筛选并获得再生植株.

提高粳稻花药小孢子离体培养反应的研究

以大田种植的粳稻品系为供试材料,比较了基因型、离体穗低温预处理和诱导培养基中0.5mg/L2,4-D、2,4,5-T与50g/L蔗糖、麦芽糖配合使用、渗透压以及添加0.5mg/LNAA对粳稻花药培养的影响.结果表明:基因型对培养效果有着重要的影响,敏感性与迟钝型在愈伤组织产量和绿苗数量上有较大的差异;对离体穗进行5℃8d低温预处理培养效果比5℃4d的好;诱导培养基中0.5mg/L2,4,5-T和50g/L蔗糖搭配获得了最佳的培养效果.以05P-27和05P-40为供试材料,培养其游离小孢子,获得了大量胚状体和绿苗.

籼粳稻细胞质背景下Rf-1位点PCR标记的遗传分离

本文在籼、粳稻细胞质背景下研究了Rf-1位点上PCR标记M45461的遗传分离比例,结果显示M45461的遗传分离与提供雄配子的杂合体的细胞质背景有关。粳稻细胞质不影响M45461的遗传分离比例,而籼稻细胞质会导致M45461极显著偏向籼稻或具有籼稻遗传成分较重的亲本。在籼、粳稻细胞质背景下,杂合体的花粉育性分别为半不育和正常可育,而小穗育性均正常。说明M45461的偏分离与雄配子选择有关,而与雌配子关系不大。该结果还揭示粳稻细胞质可以与籼稻细胞核和谐共存,籼稻细胞质则与粳稻细胞核存在不谐和的遗传互作。这一结论可以为籼粳分化的研究提供一些参考,也可为籼粳杂交父母本选择提供参考。