籼型多分蘖矮秆突变体的遗传分析及其相关生理特性

籼型多分蘖矮秆突变体“佳禾丛矮”(Jiahecongai,JHCA)是本研究室在进行成熟花粉辐照诱变育种过程中发现的.遗传分析表明,JHCA同时携带互不等位的半矮秆基因sd-1和另一个由核基因隐性突变造成的多分蘖矮秆基因,暂命名为xmd(t).从JHCA与野生型高秆品种“广场13”(GC13)的杂交后代中分离出只带xmd(t)且遗传稳定的单基因型突变品系“新佳丛”( Xinjiacong,XJC).为揭示xmd(t)突变所造成的多分蘖与茎秆矮化协同出现的机理,对XJC的相关生理特性进行了分析.全生育期去除分蘖芽的试验表明,突变体植株的矮化是由于或部分由于过多分蘖的发生所造成的,该突变体的实质是多分蘖突变体.显微分析和田间分蘖动态观察表明,突变体多分蘖特性的形成是由于分蘖芽发生更早、分糵级数多、分蘖节位更高,且分蘖持续时间更长所造成的.本研究也表明,多分蘖矮秆突变体是研究水稻分蘖分子机理的理想材料.     

基于优质早籼稻品种佳辐占的遗传图谱的构建

以优质常规稻佳辐占为父本,分别以广陆矮4号和明恢86为母本,构建两个重组自交系(以下简称为“广佳”群体和“明佳86”群体).利用559对简单重复序列(SSR)引物对亲本进行多态性分析,获得佳辐占和广陆矮4号、佳辐占和明恢86亲本间有差异的引物分别201对和186对,多态率分别达35.95%和33.33%.利用这些引物构建了两张水稻遗传图谱,其中广佳图谱包含127对SSR标记,全长约1 015.7 cM,平均标记间距为8 cM;明佳86图谱包含131对SSR标记,全长约1 263.6 cM,标记平均间距为9.6 cM.遗传图谱的构建便于研究佳辐占优质性状的遗传规律、外观品质性状间的内在关系,以期为分子标记辅助选育细长、大粒、优质的水稻新品种打下基础.同时,这是两个基于重组自交系的图谱,可长期用于群体内各种性状的遗传规律分析及QTL定位.     

水稻株高QTL定位及精确性分析

分别应用具有127和131个标记位点的"广佳"(广陆矮4号×佳辐占)和"明佳"(明恢86×佳辐占)重组自交系群体,利用复合区间作图法(CIM)对水稻株高数量性状位点(QTL)进行检测和效应分析.为保证QTL定位精确性,采用排列试验法确定每一群体的LOD阀值.结果显示:排列测验法是一个十分有效的阀值推断统计方法,两个群体LOD阀值分别为2.8和2.7."广佳"群体共检测到5个加性QTL,位于第1、6、7、8和11染色体的5个区间,单位点贡献率在5.31%～48.35%之间;"明佳"群体共检测到4个加性QTL,位于第3、5、9和12染色体的4个区间,单位点贡献率在7.56%～11.50%之间.同时利用混合线性模型复合区间作图法(MCIM)在两群体各检测到1对上位性QTL.作者从实验设计和数据分析方面对QTL定位精确性进行了讨论,为今后数量性状遗传研究提供有益借鉴.     

基于PRO/E的混流式水轮机叶片的三维造型

针对混流式水轮机叶片形状的复杂性给其三维实体造型带来的困难,以混流式转轮叶片二维木模图为基础,基于PRO/E软件的三维建模功能,采用从点到线、线到面、面再到体的方法,对混流式水轮机叶片进行三维造型.为了提高造型的准确性,用切割的方法对叶片进水边、上冠及下环进行修型,从而可真实准确地得到木模图所表示的混流式水轮机叶片的三维实体造型.     

优质早籼稻新品种的选育及推广

经过30多年的研究,建立了以成熟花粉辐照诱变为主的水稻优质新种质技术;采用自创的优质早籼稻新品种选育新途径,积累了一大批长大粒低垩白为主要特点的优质籼稻新材料;应用SSR标记技术定位出多个籼稻品质性状的QTLs,并初步建立了实用的分子标记辅助育种技术;选育出优质、高产、抗病的早籼稻"佳禾早占"、"佳辐占"等6个水稻新品种,其品质符合部颁优质食用米三级以上标准."佳辐占"等品种在福建省累计推广了66.67×104hm2,为农民增收20多亿元.这些优质品种的育成,基本解决了水稻育种中长期存在的大粒不优质,早籼稻难优质,优质不高产,优质不抗病等难题,为未来水稻优质高产育种积累有益的经验.     

籼稻整精米率QTLs的检测及上位性和环境互作效应分析

利用所构建的明恢86×佳辐占重组自交系(RIL),采用混合线性模型和复合区间作图法(CIM),对不同年份不同季节获得的整精米率性状(HR)进行QTL定位及上位性和环境互作(Q×E)效应分析.检测到2个控制HR的加性效应QTL,分别位于第2、7染色体上的RM154-RM485和RM248-RM234区间,贡献率分别为1.92%、7.85%,总贡献率为9.78%.另检测到3对上位性效应区间,其中只有位于第4号染色体上的RM335-RM518区间和第6号染色体上的RM340-RM439区间互作贡献率为3.66%,其余两对的贡献率为0.环境效应检测中发现,两加性效应QTL与环境互作的贡献率分别为5.70%、8.74%,总贡献率为14.44%;上位性效应QTL与环境互作的总贡献率为2.94%.说明整精米率性状的遗传受环境因素的影响较大.     

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.