利用分子标记分析22种上海市重要水稻10个食味品质相关基因的基因型

稻米食味品质改良是目前水稻育种的重要研究方向之一.明确不同水稻食味品质基因型,可为优质水稻育种研究的亲本选择提供依据.本研究利用分子标记检测技术,对22个目前上海市种植的重要常规水稻和杂交稻亲本食味品质基因的基因型进行检测.结果发现,"紫香糯861"水稻含有相对较多不良食味品质基因型.3种杂交稻父本,"湘晴"、"R44"和"繁14"的食味品质基因型比这3种杂交稻母本,"寒风A"、"秋风A"和"申9A"以及其他常规稻有欠缺.从蜡质基因多态性分析显示,在本研究选用的22种水稻中,2个为糯稻、20个为粳稻,但其中有4个为软米型粳稻;在16个非软米型粳稻中,"宝农34"、"金丰"和"银香18"是具有相对最好食味品质基因型的水稻品种.     

水稻遗传多样性及其农艺性状与SSR标记的关联分析

分析水稻材料的遗传多样性,寻找与农艺性状相关联的分子标记,为水稻杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据.利用60对分布于水稻12条染色体组的SSR标记对190份水稻材料进行遗传多样性分析与群体遗传结构分析,并采用Tassel3.0的GLM和MLM进行标记与农艺性状的关联分析.结果显示,190份水稻材料的遗传相似系数(GS)变异范围为0.62～0.97,平均值为0.86.按群体遗传结构可将供试材料分为3个亚群.以GLM分析,发现8个与穗长、一次枝梗数、一次枝梗穗粒数、二次枝梗数、二次枝梗穗粒数、总穗粒数和饱满穗粒数相关联的标记,各标记对表型变异的解释率为0.0648;以MLM分析显示,8个标记对表型变异的解释率在0.0378～0.0648.本研究获得的这8个农艺性状相关的分子标记可以作为辅助育种培育高产水稻品种的分子标记.     

SSR标记对籼稻品种的遗传多样性分析

利用500多对SSR标记对广陆矮4号、珍汕97B、佳辐占、明恢86和明恢63 5个籼稻亲本品种进行遗传多样性分析.结果表明,佳辐占与明恢63、明恢86、珍汕97B和广陆矮4号之间的相似系数分别为78.1%、76.1%、72.8%和71.7%.相对而言,其相似系数越小,遗传距离越大,因此利用佳辐占与这些品种组配较有希望选育出品质优良、综合优势明显的新品系.同时研究表明,标记间平均距离为10 cM或小于10 cM时,分析所得结果较为可靠.     

一种简单高效的水稻体细胞诱变育种新方法

多样化种质资源的利用对于培育高产和理想农艺性状水稻品种显得非常重要.在本研究中,通过研究继代时间、2,4-D浓度和不同外植体对诱变和分化频率的影响,建立了幼穗为外植体、继代培养时间为3个周期(约75d)以及2,4-D的最佳诱变浓度为4.0mg/L的体细胞诱变育种方法.然后利用该方法诱变杂交水稻亲本株1S和中9B,分别成功选育了优良矮化突变株系SV14S和SV9B,为后续的杂交育种提供了优质种质资源.这些育种成果的取得进一步证实了该水稻体细胞诱变育种方法是一种简单高效的新型育种方法.     

分子标记辅助选择在植物育种中的应用与前瞻

植物育种项目包括两方面的重要工作，首先是确定育种材料中是否存在有用的遗传变异，其次是采用有效的方法把目标基因转移到品种中。分子育种包括分子标记辅助选择(MAS)和利用基因工程手段育种。选择是指在一个群体中选择符合需要的基因型，它是育种中最重要的环节之一。在传统育种中，选择的依据通常是表现型，从表现型推断基因型。表型选择对寡基因控制的质量性状较为有效，而时多基因控制的数量性状则效率不高。随着现代分子生物学的迅速发展，分子标记辅助选择技术为实现对基因型的直接选择提供了可能。阐述了分子标记辅助选择(MAS)的应用研究，讨论了MAS存在的问题以及发展前景和展望。     

信阳地区特种稻种子氨基酸含量的检测分析

以信阳地区具有代表性的20份特种稻为试验材料,采用近红外谷物分析仪,对其种子中的氨基酸含量进行检测与分析.结果表明:不同特种稻种子中的总体氨基酸含量存在明显差异,黑香稻与信粳糯631种子中总氨基酸含量相差26.64 mg/g;总的必需氨基酸以及各类必需氨基酸含量存在丰富的变异,特别是豫农32和矮秆香稻丸等特种稻品种内总的必需氨基酸含量较高;在20份特种稻种子中限制性氨基酸含量、杂环族氨基酸含量以及芳香族氨基酸含量均存在较大的变异,其中来源于息县的矮杆香稻丸种子中赖氨酸含量、杂环族氨基酸含量和芳香族氨基酸含量均相对较高.因此,针对信阳地区特种稻种子中总氨基酸含量、限制性氨基酸含量以及必需氨基酸含量均较高的品种,可以考虑作为优质特种稻新品种选育的骨干亲本.     

水稻抗条纹叶枯病分子标记在不同品种中的扩增比较

以感水稻条纹叶枯病品种＂日本晴＂、高抗品种＂kasalath＂以及14个目前在我国长三角地区水稻生产中被认为在抵抗条纹叶枯病方面具有较好效果的水稻品种为材料,分析比较了14对分子标记引物扩增16个水稻品种基因组获得的DNA产物.结果显示：在14对分子标记引物中,有8对在扩增感病品种＂日本晴＂和高抗品种＂Kasalath＂水稻基因组时可获得多态性条带.因此推断这8个标记可在以这两个品种为亲本的抗条纹叶枯病选育中使用;并且,本研究结果还将为利用本试验收集的14个水稻品种为亲本的分子标记辅助育种提供重要的背景信息.     

不同直链淀粉含量水稻籽粒淀粉积累及其相关酶的活性变化研究

以4个不同直链淀粉(AC)含量水稻品种为研究材料,研究籽粒淀粉积累规律及其相关酶的活性变化,并分析了两者之间的相关性.结果表明直链淀粉积累速率、支链淀粉积累速率、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性均呈单峰曲线变化.所有水稻品种直链淀粉含量在花后5～15 d增幅最大;支链淀粉含量在花后5～20 d有一个极显著增加的过程,B6优4761增幅最大.Logistic方程拟合淀粉积累过程发现,直链淀粉积累量的高低主要取决于最大积累速率的高低,而最大积累速率出现的早晚和活跃积累天数的长短决定了支链淀粉积累量的高低.高AC含量品种菲优188直链淀粉积累量、积累速率及GBSS活性最大值显著大于其它水稻品种;糯稻品种成糯88在花后15 d的支链淀粉积累量和积累速率最大,但其籽粒SSS活性较低.灌浆后期,高AC含量品种菲优188的籽粒千粒重明显大于其余水稻品种.相关分析表明,所有水稻品种籽粒淀粉积累速率均与GBSS、SSS活性呈正相关,说明籽粒淀粉积累量的高低还受到GBSS和SSS活性的影响.     

Efficient indica and japonica rice identification based on the InDel molecular method: Its implication in rice breeding and evolutionary research

An efficient molecular method for the accurate and efficient identification of indica and japonica rice was created based on the poly-morphisms of insertion/deletion (InDel) DNA fragments obtained from the basic local alignment search tool (BLAST) to the entire genomic sequences of indica (93-11) and japonica rice (Nipponbare). The 45 InDel loci were validated experimentally by the polymerase chain reaction (PCR) and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) in 44 typical indica and japonica rice varieties, including 93-11 and Nipponbare. A neutrality test of the data matrix generated from electrophoretic banding patterns of various InDel loci indicated that 34 InDel loci were strongly associated with the differentiation of indica and japonica rice. More extensive analyses involving cultivated rice varieties from 11 Asian countries, and 12 wild Oryza species with various origins confirmed that indica and japonica characteristics could accurately be determined via calculating the average frequency of indica- or japonica-specific alleles on different InDel loci across the rice genome. This method was named as the "InDel molecular index" that combines molecular and statistical methods in determining the indica and japonica characteristics of rice varieties. Compared with the traditional methods based essentially on morphology, the InDel molecular index provides a very accurate, rapid, simple, and efficient method for identifying indica and japonica rice. In addition, the InDel index can be used to determine indica or japonica characteristics of wild Oryza species, which largely extends the utility of this method. The InDel molecular index provides a new tool for the effective selection of appropriate indica or japonica rice germplasm in rice breeding. It also offers a novel model for the study of the origin, evolution, and genetic differentiation of indica and japonica rice adapted to various environmental changes.     

再生稻高产高效生产技术研究进展

中国水稻生产面临高产与安全高效、高产与绿色优质之间矛盾和难以协调统一问题,种植方式向规模化、机械化、轻简化和标准化转型。再生稻充分利用温光资源,增产增收、省种省工、减肥减药,有效提高复种指数,发展再生稻对于实现藏粮于地、藏粮于技战略和确保粮食安全意义重大。本文介绍了我国再生稻生产的历史与现状,指出了主要存在强再生力水稻品种选育技术体系不完善、再生稻单产水平不稳定、适宜于机械化栽培的品种少等问题,从生产技术和遗传生理角度综述了再生稻的重点研究方向,主要包括再生稻品种评价体系与品种选育、腋芽萌发机制与产量形成、肥水运筹调控与标准化种植等方面内容,以期为再生稻品种选育、高产栽培和高效生产提供理论依据。     

小麦抗穗发芽分子标记开发及育种应用

 综述了小麦收获前穗发芽的影响因素和应对策略、穗发芽抗性的QTL/基因研究进展、开发的分子标记及其育种应用,总结了利用分子标记开展抗穗发芽分子标记辅助育种取得的成效。结果表明,温度和降雨是影响小麦穗发芽发生的主要环境因素,培育抗穗发芽品种是解决该问题的有效途径。     

上海市11种常规粳稻抗稻瘟病基因分子标记检测

利用分子标记检测技术,对9种参加2020年上海市水稻区域试验的品种和2种本课题组新培育的新品系的共10个抗稻瘟病基因位点进行了检测.结果显示,Pi37,Pi41,Pi-d23个基因在11种水稻中出现的频率达100％,Pi2,Pi5,Pi9,Pi36,Pikm和Pib抗性基因在11种水稻中出现的频率分别为18.18％,9...     

基于InDel分子标记的20个水稻品种的籼粳属性分析

水稻品种的籼粳属性分析是培育高产优质杂交水稻亲本选择的重要依据之一。本研究以93-11与日本晴分别为籼粳稻参考标准,利用均匀分布于水稻基因组12条染色体并具有较高籼粳特异性的37对In Del分子标记,对20份水稻育种材料进行In Del标记的籼粳属性分析。结果表明:所选取的20份水稻材料中,有8份为典型籼稻,3份为典型粳稻,4份为偏籼类型,另有5份为偏粳类型。NTsys聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.43处,20份水稻材料被分为两大类群;在遗传相似数为0.70处,所有水稻材料则被分为4个类群。     

近红外光谱技术在主要粮食作物品质研究中的应用

近红外光谱分析技术是一种能进行定量和定性分析与检测的现代技术,目前在主要粮食作物的遗传改良与育种过程中发挥着重要的作用.综述了近红外光谱分析技术在水稻、小麦、玉米等主要粮食作物及其相关农作物品质研究中的应用方面取得的新进展,并分析了近红外光谱分析技术在主要粮食作物品质研究中的应用前景,以期为广大农作物品质的遗传改良与新品种的培育提供参考与借鉴.     

果树分子育种研究进展

我国是果树产业第一大国,具有丰富的果树品种资源。随着市场需求和自然环境的变化,我国果树产业中出现了一些新问题和新需求亟待解决。深入研究和系统分析我国果树育种现状,并探讨未来发展方向十分必要。转基因技术、分子标记技术等分子育种技术具有周期短、效率高、定向育种精确度高等优点,将其应用于果树育种可以改良果品品质并增强产业竞争力,是现代果树改良育种研究的重要手段。结合我国果树产业现阶段存在的品种单一、品质下降、病虫害危害增加等实际问题,从改善果实色泽、果型、大小、风味、质地、香味、功能物质等果实品质相关性状,以及提高抗干旱、低温、高温等非生物胁迫和抗病虫害等生物胁迫能力出发,综述了现代分子生物学技术在果树育种中的应用进展、不足以及发展建议,认为我国果树分子育种应该以满足不同人群和不同用途需求为基础,培育多样化、个性化的品种;以优质绿色安全为发展方向,培育抗性好、适合省力化栽培的品种;要充分利用果树全基因组丰富的遗传信息资源,在基因组或系统水平上全面分析基因功能,以揭示果树生长发育、环境应答互作分子网络、代谢等分子机制,为果树定向育种奠定基础;同时应综合运用现代生物学等各种先进技术,提升育种效率,逐步缩短培育新品种的周期。     

四川省2001-2010年审定的杂交水稻中籼迟熟品种的农艺性状分析

该文对2001-2010年四川省审定的杂交水稻中籼迟熟品种的农艺性状进行多元分析.结果表明:结实率是极为活跃和重要的因素;其次是稻瘟病病级;之后是全生育期、株高、穗数、粒数和粒质量.因此,四川省杂交水稻中籼迟熟品种的高产育种方向应是在保持现有全生育期的状态下,适当降低株高,在主攻结实率的同时,协调好穗数和粒质量,强化抗性选择.     

A Review of Rice Starch-Related Genes

Rice is an important food crop grown in more than 100 countries, and is of particular significance for the Asian people. Obtaining rice cultivars characterized by high yield and outstanding quality has always been the desire of rice breeders and scientists. Starch is the principal source of human energy from plant foods. The starch in rice consists of mainly amylose, amylopectin and resistant starch(RS). Amylose and amylopectin are forms of starch that are easily digested in the small intestine, and play an important role in defining the quality of rice. RS is a new form of dietary fiber not easily degraded into glucose in the small intestine which effectively reduces postprandial blood glucose concentration, so it has a significant effect on the nutritional quality of rice. This paper discusses the current gene function research of these three starches in rice, analyzes the effects of some abiotic stress on rice starch content and structure, and explores the relationship between them in order to provide a theoretical reference for the cultivation of new high-quality, high-RS content rice varieties.     

单粒稻米直链淀粉含量的测定方法

本文介绍了测定单粒稻米直链淀粉含量的方法。并用此方法测定农垦58、CP231、IR26和BG90-2精米的直链淀粉含量,结果与IRRI的简化法测定结果相同。取相同米粒部位的样品进行分析,重复测定值的平均标准误差为±0.21％,最大标准误差为±0.95％。此外,讨论了单粒法在稻米品质遗传育种研究中的实际意义。     

水稻垩白性状的遗传研究进展

垩白性状是稻米最重要的品质性状之一,阐明水稻垩白性状的遗传机理十分重要.主要对水稻垩白的遗传基础、垩白数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL)的定位及其垩白性状相关基因的分离与克隆进行了综述,并提出了相应的遗传改良措施,以期为优质水稻育种提供参考和借鉴.     

20世纪四川作物育种科技的发展与思考

四川作物育种科技从20世纪30年代开始,经历了初期、中期和发展时期,特别是80-90年代发展时期的进步大,成绩显著。育成了通过省级以上审定的粮、棉、油新品种(组合)300个以上,创造和发明了杂交水稻的冈型、D型、K型不育系;水稻的无融合生殖“SAR”系;杂交玉米的山区育种模式及“三高”自交系和T型、C型、类型及G型雄不育系;小麦系统应用冬春麦杂交模式及T型雄不育“三系”配套;棉花的“洞A”雄不育系及“两用系法”制种;棉花高抗枯萎病源;油菜雄性不育“三系”配套等。选育了一批高产、优质、抗性好的作物新品种(组合),实现了全省粮、棉、油品种(组合)的四次更新换代,储备了一批超高产的、优质的、高抗病(虫)的后备材料,为21世纪的超高产育种奠定了好的基础。本文总结了20世纪四川作物育种科技的基本经验,提出了发展建议。