Genetics and Improvement of Bacterial Blight Resistance of Hybrid Rice in China

Since 1980s, rice breeding for resistance to bacterial blight has been rapidly progressing in China. The gene Xa4 was mainly used in three-line indica hybrid and two-line hybrid rice. The disease has been ＇quiet＇ for 20 years in China, yet in recent years it has gradually emerged and been prevalent in fields planted with newly released rice varieties in the Changjiang River valley. Under the circumstances, scientists inevitably raised several questions： what causes the resurgence and what should we do next？ And/or is resistance breeding still one of the main objectives in rice improvement？ Which approach do we take on resistance breeding so that the resistance will be more durable, and the resistance gene will be used more efficiently？ A combined strategy involving traditional method, molecular marker-assisted selection, and transgenic technology should bring a new era to the bacterial blight resistance hybrid rice breeding program. This review also briefly discusses and deliberates on issues related to the broadening of bacterial blight resistance, and suitable utilization of resistance genes, alternate planting of available resistance genes; and understands the virulent populations of the bacterial pathogen in China even in Asia.

Increasing yield potential of hybrid rice through molecular breedingIncreasing yield potential of hybrid rice through molecular breeding

V20A/rufipogon//V20B///V20B/Ce64 的测试十字 F1 是 backcrossed 有 Ce64 的 3 次，最好的 restorers 之一在中国混合米饭使用了。在几产生前进以后基于分子的标记分析和地选择，当它来到他们的混血儿时，一个有希望的家庭(Q611 ) 被开发，它每圆锥花序和很强壮的杂种优势具有很高的谷物重量。在湖南，中国和标记分析的收益试用的结果证明 2yield-enhancing 基因， yld1.1 和 yld2.1 ，从 Oryza ， rufipogon 成功地被变成当前精英混血儿基于帮助标记的选择，它提起了杂种优势水平到大程度并且显著地在中国混合米饭增加了收益潜力……

水稻分子设计育种启示:传统与现代相结合

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,养育了全球超过1/2的人口。随着人口增加及气候条件变化,当前对水稻品种产量及其他综合性状表现提出了更高要求。分子设计育种概念的提出为快速突破现有品种的局限提供了契机,然而如何在育种实践中有效实现不同基因的组合利用是需要关注的重点。本文结合近年来水稻分子标记辅助选择(maker assisted selection,MAS)育种及重要性状基因编辑育种研究进展,对分子设计育种可能涉及的不同方面进行了归纳总结,既包括关键育种基因及其组合的遗传效应、不同回交世代遗传背景恢复特点、连锁累赘及重组筛选等经典MAS遗传规律总结,也涵盖高通量基因分型技术利用、基因编辑创制有利性状变异的实现途径及其效果等前沿技术应用评价。最后,结合当前水稻育种现状及实际需求,对传统育种资源及现代分子技术的综合利用策略进行了展望,以期为今后进一步优化分子设计育种流程提供思路。

水稻粤丰B的香味遗传分析与SSR标记定位

水稻香味的遗传机制比较复杂,从1930年开始,就对香味的遗传机理进行过大量的研究,但不同的研究者所得出的结果不同。随着现代生物技术的发展,水稻香味基因的分子标记定位方面的研究报道不少,但目前所找到的PCR标记与香味基因间的遗传距离偏大,不利于有效地开展香味性状的分子标记辅助选择。为此,进一步对水稻香味性状的遗传及其基因的精细定位是十分必要的。本研究以爆玉米花香型水稻品系粤丰B和无香味品种320B为材料,研究了水稻粤丰B的香味遗传机制,并利用SSR标记对控制香味性状的基因进行了标记定位。结果表明,水稻香味受一对隐性基因控制,有香为隐性,无香为显性;在纯合基因型中水稻叶片的香味与米粒的香味呈高度的一致性;但在杂合的基因型中,叶片无香的单株,其米粒有不香与有香的分离;并将隐性香味基因(fgr)定位于第8染色体上,位于SSR标记GR01和RM223之间,与两标记间的遗传距离分别为3.3cM和5.7cM。

水稻香米基因标记的开发与应用

稻米的香味是稻米食味品质的重要指标,而香味是受隐性核基因控制,杂合基因型不表现出香味,因此在香米育种中需要寻找一种快速、简便、准确的香味基因检测方法。本实验分别设计了水稻香米基因fgr的2个等位基因的基因标记(InDel-E2、InDel-E7),利用这两个标记对20个香米和2个非香稻品种(品系),以及2个香米/非香米组合的Fl进行快速检测。结果显示,InDel-E2能检测到11个香米品种(品系),InDel-E7可检测其余9个香米品种(品系),且2个标记都能检测杂合基因型,说明本研究中的20个香米品种(品系)受2个香米基因控制。供试材料的分子检测结果与香米的基因型完全相符,因此本研究开发的2对标记可应用于香米育种的基因标记辅助选择和新香米基因的筛选。

Bt水稻中cry1Ab基因的遗传分析

用ＰＣＲ、ＧＵＳ染色和Ｗｅｓｔｅｒｎ点杂交技术检测了Ｂｔ水稻杂交后代群体，在３９４株ＧＵＳ阳性 株中，有３９２株表达Ｂｔ蛋白，协同表达株率达９９．４９％。由此表明，在杂交后代中报告基因ｇｕｓ和 目的基因ｃｒｙ１Ａｂ紧密连锁遗传与表达。ＧＵＳ组织染色和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交检测表明Ｂｔ水稻中的 ＣｒｙｌＡｂ基因呈单位点显性基因遗传，且在有性世代中能稳定传递。还发现，在ＢＣ１、ＢＣ１Ｆ２和粳粳 交Ｆ２群体中ＣｒｙｌＡｂ基因呈单位点显性基因遗传，而在籼粳交Ｆ２群体中偏离３∶１分离。

水稻种质资源的分子鉴定和育种利用

水稻种质资源包括栽培稻、野生稻及育种材料等各种类型,是水稻新品种选育、生物技术研究以及农业生产的物质基础。中国具有丰富的水稻种质资源,但其利用率却不高,原因之一就在于传统方法不能够对其进行准确的研究评价。理想的分子标记具有稳定性高、重复性好、检测简单快速和共显性遗传等优点。本文综述了分子标记技术在水稻种质资源遗传多样性分析、重要功能基因的挖掘、品种DNA指纹库的构建及分子育种材料遗传基础的拓展等方面的作用,旨在为更充分的将分子标记技术应用于水稻种质资源的鉴定和分子育种提供参考。

水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育种应用研究进展

稻瘟病是一种世界性的水稻病害,抗病品种的培育和种植是控制该病害最为经济有效的方法,而抗病基因的发掘与利用则是抗病育种的基础和核心。本研究就稻瘟病抗病基因的遗传、定位、克隆及育种应用情况进行了概述,介绍了稻瘟病广谱抗原和抗病基因、隐性抗病基因研究的最新进展,指出近一半的抗病基因是通过F2分离群体鉴定的,目前已定位的稻瘟病主效抗病基因超过86个,微效基因约350个,应用图位克隆等方法,20个稻瘟病主效抗病基因和2个微效基因已从不同的水稻品种中被克隆。这些基因的定位和克隆是有效开展稻瘟病抗性分子育种的基础。最后,结合笔者从事水稻稻瘟病抗性遗传的工作实践对稻瘟病抗病基因研究存在的问题进行了分析和展望,相信随着越来越多各类型抗性基因的生产应用,稻瘟病对水稻的危害最终能得到有效的控制。

水稻小粒密穗突变体sep1的遗传分析、基因定位与育种利用

通过60 Co衰变产生的r射线辐照籼稻品种"双科早",获得小粒密穗突变体sep1,该突变体与野生型双科早相比表现为籽粒变小,穗轴变短,着粒密度增加。主茎切片观察结果显示,突变体维管束数和单位面积细胞数均比野生型多。遗传分析和等位性分析结果表明,该突变体为隐性突变,与已克隆的直立密穗基因不等位。利用InDel分子标记将小粒密穗基因sep1定位在第5染色体着丝粒附近的两个标记XP26-28与XP26-31之间,物理距离约为3.896Mb。此外,还利用该突变体开展了相应的育种利用研究,已获得高代稳定的不育系材料。

籼型长穗颈不育系K17eA及其系列组合的选育与应用

介绍了籼型长穗颈不育系K17eA的选育经过及其主要特性(如育性、柱头外露率、柱头活力、农艺性状、对920的敏感性);用K17eA作为母本,配制出了一批e型杂交水稻组合,其中2个组合已通过江西省农作物品种审定委员会审定。提出了K17eA的繁殖技术要点和制种技术要点。

水稻转基因技术的现状及在育种上的应用

近十几年来，随着分子生物学的飞速发展，人类对植物基因的结构、功能和表达有了较为清晰的了解，分子生物学对作物育种的促进作用越来越明显。与植物基因组的研究、ＲＦＬＰ和ＰＣＲ等辅助选择手段相比，转基因技术以其把外源基因主动导入、定向改造植物的优点日益为世人...

东乡野生稻种质资源研究与利用进展

综述了东乡野生稻种质资源的研究与利用,如种质资源现状、遗传多样性以及东乡野生稻的优异特性及其在水稻育种中的最新利用研究进展,并展望了今后的研究方向。

水稻白叶枯病抗性基因的聚合及其遗传效应

以全生育期抗水稻白叶枯病的早粳G38为抗源供体,以成株期抗性的晚粳品种秀水11为轮回亲本,通过连续回交转育出全生育期抗白叶枯病的晚粳品系D601、D602和D603。遗传研究表明,3个晚粳品系都聚合了来自双亲的xa-5和Xa-3抗性基因,聚合的抗性基因可能具有抗性累加效应,其抗性水平和抗扩展能力强于双亲,抗谱宽于秀水11。同时评价了3个晚粳稻抗病品系对我国白叶枯病病原型的抗性及主要农艺性状。认为D601、D602和D603可以作为抗病亲本应用于水稻抗白叶枯病育种。

水稻光温敏雄性不育基因的遗传及育种利用研究进展

详细综述了水稻光温敏雄性不育基因的遗传及育种利用研究进展,包括光温敏雄性不育基因的定位、育性转换模式、遗传作用的模式及分子机制,两用核不育系在育种中存在的问题及其解决策略。

香型水稻的遗传和育种现状

香型水稻在国际稻米贸易市场上占有重要的地位,成为当今科研热门课题之一,而香味是香稻最重要的品质特性。本文概述了香型水稻的遗传机制、香味基因的鉴定及香味基因分子育种利用等方面内容,简要介绍了香型杂交稻不育系和恢复系选育的进展,并分析和阐述香型杂交稻的选育及推广应用方面的进展。最后,针对当前香型水稻存在的问题,就如何深入开展香型水稻相关研究进行展望。

直立密穗基因DEP2-1388的遗传分析及在杂交稻中的育种利用

通过EMS诱变籼型重穗恢复系蜀恢498,获得一个直立穗突变体R1338。与野生型相比,突变体表现为植株变矮、穗直立、穗长变短、一次枝梗变短、着粒密度增加、穗部抗弯曲力极显著增强、籽粒增宽增厚、粒长变短。组织细胞学分析发现,穗颈节直径、纤维素含量和木质素含量在穗部抗弯曲上发挥了重要的作用。遗传分析表明该直立穗表型受一对半显性核基因DEP2控制,通过重测序以及Mut Map方法定位发现,在R1338突变体中,DEP2第7外显子有一个A到G的碱基置换,导致第928个精氨酸(AGG)被置换成甘氨酸(GGG),推测R1338直立穗性状可能由DEP2中该SNP导致。用R1338、野生型与不同穗型不育系分别配组,R1338与弯曲穗不育系所配组合穗部表现半直立,且保持较高的结实率和杂种优势,与DEP1直立穗不育系配组表现为基因累加效应的直立穗。本研究还讨论了直立穗突变体R1338在杂交水稻育种中的利用价值。

京香2号水稻香味的遗传分析与SSR标记定位

以优良香稻品种京香2号为香味供体亲本,宁夏当地品种宁粳38号为受体亲本进行杂交,根据杂交后代植株香味的表现,对京香2号水稻品种香味性状进行遗传分析,并利用SSR分子标记方法对水稻香味基因进行初步定位。结果表明,水稻京香2号的香味性状是由单隐性基因控制;将香味基因Jx2(t)初步定位于水稻第8染色体,位于SSR标记RM339和RM6948之间,与2个标记间的遗传距离分别为13.6cM和9.4cM。该结果将有助于香味性状的分子标记辅助选择育种。

水稻抗褐飞虱遗传和育种研究进展

综述了水稻抗褐飞虱的遗传和育种研究进展，包括：褐飞虱的生物类型及鉴定方法、褐飞虱的生活习性及防治、水稻抗褐飞虱基因的定位、水稻抗褐飞虱资源的应用。

“三系”不育系微效恢复基因表现型研究

对胞质雄性不育系的3个育性指标:套袋自交结实率、黑染花粉率、嵌合颖花率,在4个不同育性水平的不育系的多个转育世代中的表现进行了比较。结果表明,3个指标均是微效恢复基因的遗传表现型,但嵌合颖花率因为易于考查、数据绝对值大、表现稳定性好而最适合作为微效恢复基因遗传分析的量化指标。该结论的重要意义在于量化的表现型是微效恢复基因遗传规律及进一步分子研究的基础。

水稻稻米香味基因的遗传研究及其在育种中应用的研究进展

香味是香稻的一项重要品质性状,成为水稻研究的热点之一。香稻拥有食味品质好、经济价值高等优点,倍受青睐。综述了近年来水稻香味的化学成分、遗传机理、基因定位及克隆等方面的研究工作。并对水稻香味的育种研究和应用进行了展望。