基于SSR标记研究香谷繁殖更新群体量和发芽率临界值

对地方水稻品种繁殖更新群体量和发芽率临界值进行研究,有利于为种质库中地方水稻品种繁殖更新适宜群体量和发芽率临界值的制定提供科学依据。利用地方水稻品种香谷为试验材料,通过人工老化处理获得不同发芽梯度的香谷群体,采用农艺性状观察和SSR分子标记分析繁殖更新群体大小与发芽率水平对其遗传完整性的影响。农艺性状观察表明保持香谷遗传结构完整的繁殖更新群体量为60~140株,利用SSR分子标记进一步分析表明,繁殖群体扩大到200株时,更利于保证种质遗传完整性。同时,SSR分析表明发芽率低于60%(50%与≤30%)群体的等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、香农指数均与对照呈极显著差异;发芽率为60%~70%的群体除香农指数与对照达到了显著差异外,等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数与对照差异不显著。地方水稻品种香谷适宜的繁殖更新群体量为200株,繁殖更新的发芽率临界值为60%~70%。

粳稻种质资源籼粳属性鉴定及其对表型性状的影响

【目的】针对当前江西省发展粳稻生产急需本土化优质粳稻品种的现状,为明确籼粳基因频率与表型性状之间的相关性,筛选出适用于江西粳稻育种的优质粳稻核心种质。【方法】利用30对InDel籼粳特异性标记对来自国内外的360份优异粳稻资源进行籼粳属性分析,并调查结实率、理论产量、粒型等8个表型性状,分析籼型基因频率与表型性状两者之间的相关性。【结果】360份优异粳稻资源中有典型粳稻312份、粳稻42份、偏粳型5份、偏籼型1份。籼型基因频率与表型性状的相关分析结果表明,籼型基因频率与4个表型性状呈极显著相关(P<0.01),与3个表型性状呈显著相关(P<0.05),说明粳稻种质资源籼粳属性与表型性状间存在高度的相关性。【结论】引入10%左右的籼型血缘可能有利于控制其对粳稻产量的负面作用,最终选取123份粳稻种质作为江西省粳稻育种核心亲本,为有效且合理地用粳稻资源用以改良水稻品种提供理论依据及育种材料。

早熟高产优质新品种万香丝苗的选育及产量品质基因检测

万香丝苗是江西省于2020年通过国家审定的第一个常规稻新品种,由茉莉占与黄华占杂交形成的大群体,同时结合传统育种技术与分子标记辅助选择策略选育而成的晚籼早熟新品种,具有高产、早熟、优质、香味浓、耐热、抗白叶枯病等优点。F3:4代进行耐热性、香味、糊化温度和稻瘟病抗性表型鉴定,并结合功能基因标记辅助选择,其在长江中下游地区主要作晚稻种植,也可作早稻或中稻,其全生育期为116.0 d,2年区域试验的平均产量为617.32 kg/667 m^(2),粒型细长,长宽比为3.5,垩白度为2.2%,直链淀粉含量为14.8%,品质达到《优质食用稻米》行业标准Ⅱ级。主要介绍了香型早熟优质稻万香丝苗的选育过程、品种特性和高产栽培技术,并通过万香丝苗、双亲全基因组重测序、功能基因比较研究,发现万香丝苗聚合了双亲多个优异基因,如调控抽穗期的基因Hd1、Ghd8和DHD1,增加产量的基因Gn1a、GSN1、PAY1、GLW10、qSG11.1和GW8,提升品质的基因fgr、PUL、OsSSⅢa、GluA-1、ALK和Sbe3,从基因组水平解析了万香丝苗早熟、高产、优质的遗传机制,为水稻育种提供了新的理论依据与实践指导。

水稻RIL群体高密度遗传图谱的构建及苗期耐热性QTL定位

【目的】随着全球气候变暖,高温严重威胁粮食安全,发掘耐热基因资源是培育耐高温新品种和消除高温危害最直接的绿色生态途径,也是阐明耐热生理生化和分子遗传机理的基础。【方法】构建苗期耐热性鉴定评价方法,以热敏感品种周南稻和强耐热品种赣早籼58号杂交衍生的重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL群体进行全基因组测序;依据171个家系的基因型数据,利用滑动窗口法将SNP信息转换成Bin基因型,预测染色体上的重组断点,构建RIL群体高密度BinMap遗传图谱,结合耐热表型数据,运用QTL IciMapping软件完备复合区间ICIM的作图方法,进行高温胁迫下幼苗存活率和耐热等级QTL分析。【结果】构建了一张包含3321个Bin标记高密度遗传图谱,各染色体Bin标记数为159—400个,标记间平均物理距离为106 kb;利用逐步高温胁迫方式鉴定亲本和RIL家系幼苗耐热表型,高温胁迫下,幼苗存活率和耐热等级存在极显著负相关性,且幼苗存活率与籼型基因频率存在显著正相关性,籼型基因频率越高,耐热性越好,RIL群体表型性状呈现双峰连续分布,苗期耐热性可能受少数几个主效QTL调控;共检测到12个苗期耐热性相关的QTL,其中,调控幼苗存活率和耐热等级的QTL分别有8和4个,幼苗存活率和耐热等级相关QTL存在遗传重叠现象,形成调控耐热性的主效QTL簇qHTS2、qHTS7和qHTS8,三者在调控苗期高温抗逆中具有重要作用,其中,qHTS7为新发现主效QTL,对增强苗期耐热性具有较强的功效。【结论】构建了一张包含3321个Bin标记的高密度分子遗传图谱,解析了耐热品种赣早籼58号苗期耐热基因,鉴定出3个苗期耐热调控关键QTL簇,发掘了一个新主效QTL簇qHTS7,基于高密度遗传图谱高效获取目标区段及候选基因,筛选出8个苗期耐热性调控的关键目标基因。

利用东乡野生稻染色体片段置换系鉴定穗部性状主效QTL

【目的】稻穗是水稻产量的主要承载者,发掘穗部性状相关的主效QTL对进一步精细定位、克隆和育种利用具有重要意义。【方法】以粳稻日本晴为受体、东乡野生稻为供体构建的一套染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)群体为材料,在4个生态环境下进行穗部性状表型鉴定与主效QTL定位分析。【结果】不同生态环境下CSSL群体穗部性状存在较大幅度变异,东乡野生稻染色体片段的导入显著改变背景亲本的穗部性状,具有明显的增产效应;早季、中季、晚季和海南环境下共检测到64个控制每穗颖花数和籽粒大小的QTL,其中qPL2、qSN1.2、qSN2、qFGN3、qTGW2、qTGW12.1和qSL2在3个环境下稳定表达,21个QTL在2个环境下被重复检测到,其余QTL仅在单一环境下被发现;主效QTLqSN1.1、qSN1.2、qSN2、qSN3和qSN12对每穗颖花数具有明显的影响,多个QTL聚合具有明显调控每穗颖花数的功能;主效QTLqSL2、qSL3.2、qSLW3.1、qSLW3.2、qTGW8.1和qSLW10对籽粒大小具有明显的影响。这些位点分别作用于粒长、粒宽和长宽比,相互作用、共同决定籽粒大小;同时,穗部性状QTL成簇分布于10个染色体区段,其中主效QTL簇qGNS1.1、qGNS1.3、qGNS2.1、qGNS3.1、qGNS9、qGNS10和qGNS12包含多个调控每穗颖花数及籽粒大小性状的QTL,可在不同环境下稳定表达。来自东乡野生稻的等位基因具有明显调控产量表型的功能。【结论】研究结果不仅为东乡野生稻优异基因发掘奠定基础,也可为水稻穗部性状的分子育种提供新基因源。

含天然维生素A紫香米杂交中籼新组合紫两优2262的选育与应用

紫两优2262是玉山县特种水稻研究开发中心以温敏核不育系紫宝22S为母本,与恢复系紫恢062杂交配组育成的杂交中籼新组合,是含维生素A的功能性水稻新品种,具有产量较高、综合农艺性状优良等特点,并且富含5种维生素、多种氨基酸及微量元素,于2019年通过江西省农作物品种审定。阐述了紫两优2262的选育过程、特征特性、试验示范情况及栽培和制种技术要点。