科研产出
普通野生稻对南方水稻黑条矮缩病的抗性机制分析及主效QTL定位
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：南方水稻黑条矮缩病给水稻生产带来巨大的产量损失,开展水稻对该病的抗性机制分析及抗性基因定位,将为抗病品种培育提供材料基础和理论依据.本研究利用QTL-seq技术结合连锁分析定位抗病野生稻材料Y11的抗性主效QTL.结果表明,Y11对南方水稻黑条矮缩病的抗性源于对病毒的抗性而非抗虫性,属于数量性状.此外,在第6染色体上SSR标记RM20148和RM20297之间检测到一个新的南方水稻黑条矮缩病抗性主效QTL qSRBSDV6.本研究初步阐明了普通野生稻对南方水稻黑条矮缩病的抗性机制,定位到一个新的南方水稻黑条矮缩病抗性主效QTL.研究结果将为南方水稻黑条矮缩病的分子育种奠定基础.
关键词： 南方水稻黑条矮缩病 普通野生稻 抗性 QTL 分子标记
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广西普通野生稻种质资源抗褐飞虱评价与SSR遗传多样性分析
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究76份广西普通野生稻种质对褐飞虱的抗性与遗传多样性,为优异抗性水稻种质资源的合理利用提供参考依据.[方法]对来自临桂、贵港、邕宁、博白、横州、扶绥、玉林和防城港8个居群的76份广西普通野生稻种质资源进行苗期抗褐飞虱鉴定,利用筛选出的62对SSR引物对供试材料进行遗传多样性分析,采用Structure ver 2.3.4进行群体遗传结构分析,并构建聚类图,利用GenAlEx 6.5分析居群间的遗传分化系数和基因流,并进行不同类群的分子方差分析.[结果]广西普通野生稻种质资源褐飞虱抗性鉴定表明,表现为高抗、抗、中抗、中感的材料分别有7、34、31和4份.遗传多样性分析中,76份材料中共检测到669个等位基因,平均每个位点含10.79个等位基因,等位基因数变幅为4~19个,其中稀有等位基因348个,占总数的52.02%,平均每个位点含5.613个;主要等位基因频率变异范围在0.158~0.855,平均为0.373;Nei's基因多样性指数(He)变异范围为0.260~0.894,平均为0.754;多态信息含量(PIC)的变异范围为0.248~0.885,平均值为0.727.8个居群He表现为防城港>邕宁>贵港>博白>扶绥>横县>玉林>临桂,种质褐飞虱抗性与居群纬度和He无显著相关性(P>0.05),居群纬度与居群He的相关系数r为-0.822,达显著水平(P<0.05).遗传结构分析显示,K=3时,供试种质可分为3个类群,与聚类分析结果相似;8个居群两两之间有85.71%的居群间表现为中等程度的遗传分化;基因流分析表明,防城港、博白、邕宁居群之间及贵港与扶绥之间基因交流频繁.AMOVA分析表明,遗传变异来源主要为个体内与个体间,群组间的变异比例较小.[结论]76份广西普通野生稻种质对褐飞虱表现出较好抗性与丰富的遗传多样性,结合现代分子生物学技术鉴定新的褐飞虱抗性基因和优异等位基因,并转育创新抗性新种质,可用于培育多抗优质水稻品种.
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东南亚和南亚野生稻种质资源收集与初步研究
《植物遗传资源学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：目前水稻遗传资源利用已经不能满足水稻现代育种的需求,对其近缘野生种种质资源的开发利用就显得尤为重要.虽然中国具有全世界最多的水稻种质资源储存量,但是近缘野生种(野生稻)种质资源较少,且材料来源分布不均衡,国外野生稻种资源仅占中国水稻近缘野生种种质资源保存量的10%.与中国相比,东南亚和南亚国家野生稻分布区物种丰富,气候条件与我国差异明显,这些地区的野生稻种质资源具有较高的潜在利用价值.本文总结了2009-2019年间对东南亚和南亚10个国家的普通野生稻和尼瓦拉野生稻野外考察结果,共收集2个物种66个群体,1504份个体数;分析了东南亚和南亚野生稻与中国野生稻的生态型差异及其生境特点;提出了未来在东南亚和南亚开展普通野生稻和尼瓦拉野生稻资源收集的重点区域.
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中国普通野生稻重要农艺性状的遗传多样性研究
《植物遗传资源学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是水稻(O.sativa L.)的野生近缘种,是水稻遗传改良的重要资源.本研究以覆盖除云南外的中国普通野生稻分布区的1777份种质资源为对象,进行抽穗期、花药长度、粒长、粒宽和粒重5个重要农艺性状的遗传多样性、主成分和方差分析.结果 表明,中国普通野生稻具有丰富的遗传多样性,抽穗期、花药长度、粒长、粒宽和粒重的变异系数分别是6.36%、17.10%、7.32%、8.86%和15.90%,多样性指数分别是1.30、1.47、1.45、1.39和1.33.主成分分析表明第1和第2主成分主要与产量性状有关,累计贡献率达到83.31%;第3主成分主要与抽穗期有关,前3个主成分的累积贡献率约为95.46%.主成分分析结合聚类分析,发现普通野生稻群体可以分成3个类群,类群1主要来自江西和湖南,类群2主要来自于广西和广东大部分区域和福建,类群3主要来自于海南和广东南部区域的湛江市,样品的聚类关系和地理位置成正相关.以地理群为因素对5个重要农艺性状进行方差分析,结果显示花药长度、抽穗期和粒长变异在不同地理群间的变异占总变异的比例分别为69.09%、57.98%和77.56%,而粒宽变异所占比例为6.20%,花药长度、抽穗期和粒长变异在普通野生稻地理群间差异起决定作用.
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普通野生稻线粒体蛋白质编码基因密码子使用偏好性的分析
《植物科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)线粒体基因组为对象,分析其蛋白质编码基因的密码子使用特征及与亚洲栽培稻(O. sativa L.)的差异,探讨其密码子偏性形成的影响因素和进化过程。结果显示:普通野生稻线粒体基因组编码序列第1、第2和第3位碱基的GC含量依次为49.18%、42.67%和40.86%;有效密码子数(Nc)分布于45.32～61.00之间,其密码子偏性较弱; Nc值仅与GC_3呈显著相关,密码子第3位的碱基组成对密码子偏性影响较大;第1向量轴上显示9.91%的差异,其与GC_(3s)、Nc、密码子偏好指数(CBI)和最优密码子使用频率(Fop)的相关性均达到显著水平;而GC_3和GC_(12)的相关性未达到显著水平。因此,普通野生稻线粒体基因组密码子的使用偏性主要受自然选择压力影响而形成。本研究确定了21个普通野生稻线粒体基因组的最优密码子,大多以A或T结尾,与叶绿体密码子具有趋同进化,但是与核基因组具有不同的偏好性。同义密码子相对使用度(RSCU)、PR2偏倚分析和中性绘图分析显示,普通野生稻线粒体基因功能和其密码子使用密切相关,且线粒体密码子使用在普通野生稻、粳稻(O. sativa L. subsp. japonica Kato)和籼稻(O. sativa L. subsp.indica Kato)内具有同质性。
关键词： 普通野生稻 线粒体基因组 密码子偏好性 最优密码子
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亚洲6国普通野生稻群体遗传多样性分析
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对6个亚洲国家的普通野生稻群体进行评价,以明确其遗传多样性特征。【方法】利用覆盖水稻12条染色体且多态性显著的25对微卫星分子标记,对来自中国南方4个省区(广西、广东、海南及云南)及与中国相邻的5个亚洲国家(尼泊尔、老挝、缅甸、柬埔寨及越南)11个居群的280份普通野生稻进行遗传多样性分析。【结果】所有个体平均等位基因数A=17.32,有效等位基因数Ae=8.71,期望杂合度He=0.87,香农指数I=2.34,基因流Nm=0.72,固定指数F=0.43。供试自然居群中以来自中国海南文昌(WC)的普通野生稻遗传多样性最高(He=0.84),来自越南(VT)的次之(He=0.83),中国广东茂名(GZ)的普通野生稻遗传多样性最低(He=0.43)。通过综合比较发现,6个国家的野生稻资源遗传多样性以越南为最高(He=0.83),中国及老挝(He=0.81)次之,缅甸最低(He=0.32)。通过聚类分析发现,来自东南亚4国的野生稻居群之间、中国广西及广东的野生稻居群之间分别表现出较高的遗传相似性;而中国海南文昌的野生稻居群与东南亚4国的野生稻亲缘关系更近。供试野生稻有11个潜在的遗传分支,并且群体之间存在基因交流。【结论】供试普通野生稻整体遗传多样性丰富,纬度较低且临近东海岸的越南(VT)和中国海南文昌(WC)群体表现出较高的多样性;群体之间的遗传距离与地理位置以及气候条件密切相关。加强收集亚洲各国的野生稻资源,充分分析其遗传多样性将对我国水稻育种工作的推进起到重要作用。
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广西野生稻耐冷性鉴定与遗传纯合研究
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选耐冷性强的野生稻种质,研究野生稻耐冷性遗传的稳定性,为水稻耐冷性育种和研究提供抗源。【方法】利用人工气候箱对收集的广西野生稻资源进行苗期耐冷性鉴定,在桂北高寒山区自然低温条件下进行宿根期耐冷性评价;选择耐冷性较强的材料通过连续套袋自交或花药培养进行耐冷性遗传纯合研究。【结果】筛选出苗期1级耐冷材料广西普通野生稻20份,广西药用野生稻1份,普通野生稻花培株系92份;宿根期3级耐冷材料广西普通野生稻43份,药用野生稻2份,普通野生稻花培株系5份;耐冷性较强的直立或半直立型种质8份;广西普通野生稻苗期和宿根期耐冷性呈极显著正相关(r=0.26),广西药用野生稻苗期和宿根期耐冷性相关性不显著(r=-0.11);广西普通野生稻在苗期耐冷性与宿根期耐冷性上,平均耐冷等级均表现为匍匐型耐冷性最强,倾斜型次之,半直立型与直立型间无差异且最弱;来自桂北的野生稻苗期耐冷性最强;来自桂南的野生稻宿根期耐冷性表现最强。【结论】鉴定筛选出的材料可用于耐冷育种及抗逆机理研究。筛选出的材料可用于水稻耐冷性研究和育种,同时可以通过套袋自交与花药培养加快获得耐冷性更强的纯合株系。
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基于广西普通野生稻染色体单片段代换系的Rf3和Rf4复等位基因的恢复效应分析
《分子植物育种 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：本研究以5份广西普通野生稻材料DP15、DP29、DP30、DP50和DP63为供体亲本,以栽培稻品种9311为受体亲本,通过杂交及多代回交获得携带Rf3或Rf4基因座位的染色体单片段代换系8个。进一步将分别携带Rf3和Rf4基因座位的单片段代换系两两杂交、自交,筛选出同时具有这2个基因座位的双片段聚合系2个。通过野败型细胞质不育系(WA-CMS)盟抗A对单片段代换系和双片段聚合系进行恢复力测定。研究结果显示:(1)8个单片段代换系对盟抗A的恢复能力有显著不同:来自DP15的Rf3基因与来自DP15、DP30、DP50和DP63的Rf4基因具有强恢复力,它们的F1植株花粉育性达到86.18%~91.13%;来自DP29的Rf4基因具有较强的恢复力,其F1植株花粉育性为81.21%;来自DP29的Rf3基因具有弱恢复力,其F1植株花粉育性为7.00%;而来自DP30的Rf3基因没有恢复能力,其F1植株花粉育性仅为0.33%。(2)Rf3或Rf4基因的聚合效应在不同供体间表现不同:来自DP29的较强恢复基因(Rf429)与弱恢复基因(Rf329)间聚合呈现显著的累加效应;而来自DP15的2个强恢复基因(Rf315和Rf415)聚合后没有进一步提高恢复能力。研究结果表明,利用广西普通野生稻挖掘育性恢复基因是有效的,获得了多个对野败型细胞质不育系(CMS-WA)盟抗A具有强恢复力的Rf3或Rf4位点复等位基因,可供育种研究利用。
关键词： 普通野生稻 野败型 染色体单片段代换系 聚合系 恢复基因
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普通野生稻遗传分化及水稻起源关系研究进展
《南方农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：普通野生稻是亚洲栽培稻的祖先种,但关于水稻籼、粳两个亚种的起源演化途径一直存在争议。最近的研究认为,粳稻起源于广西珠江流域的普通野生稻,因此普通野生稻及其内部的遗传分化在研究栽培稻起源过程中起着重要的推动作用。文章结合野生稻的形态、分子标记鉴定以及基因测序等研究结果,全面论述普通野生稻在农艺性状、籼粳遗传分化等方面与栽培稻的演化途径、起源地和起源次数的关系,为揭示栽培稻的起源及进化过程提供更多参考依据。同时建议在高通量测序等技术的基础上扩大普通野生稻群体和个体数量的检测,特别是重点地区普通野生稻和地方品种,深入了解其遗传变异、结构特点等,并结合考古线索进行分析,进一步挖掘栽培稻起源演化的依据和线索。
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野生稻与籼稻杂交后代田间表现及优良单株选育
《南方农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析普通野生稻与籼稻杂交后代田间表现,筛选优良单株,为普通野生稻资源的利用提供参考。【方法】利用普通野生稻DP3与籼稻93-11杂交获得F1群体,再自交获得F3、F4群体,并考察F4群体的优良单株自交后代农艺性状。【结果】与亲本DP3、93-11相比,杂交F1植株的株高、实粒数、秕谷数和单株产量均表现出较强的超亲现象,F2单株农艺性状出现较大变异。在F3家系中,秕谷数变异系数最大,为78.36%;其次是单株产量,为71.98%;株实粒数、穗粒数、有效穗数和结实率分别为67.49%、47.38%、46.66%和35.45%;千粒重、株高和穗长的变异系数相对较低,分别为18.36%、13.09%和11.79%。筛选获得的3株F6单株产量分别为29.5、31.0和34.9 g,均高于父母本,其他性状如穗长、实粒数、穗粒数等表现优良。【结论】籼野型杂交后代大部分性状存在超亲分离现象,采用"低世代、超大群体法"对其杂交后代进行选择,能够有效筛选获得农艺性状优良单株。
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