【目的】籼粳亚种间杂交F_1的育性问题严重阻碍了亚种间杂种优势的利用，探究籼粳杂种不育的遗传机理，挖掘新的籼粳杂种不育调控基因，为促进籼粳杂种结实率遗传改良提供理论依据。【方法】粳稻品种Sasanishiki和籼稻品种Habataki杂交后，采用单粒传法自交10代，获得包含95个株系的稳定遗传重组自交系（RIL），基于Illumina平台，对双亲和RIL进行高通量测序，在全基因组水平分析RIL中Habataki血缘的分布与比例，进而鉴定偏分离区域作为潜在的籼粳杂种不育位点。同时，剖析“全球3000份水稻核心种质资源重测序计划”中典型籼粳稻基因组变异数据，对群体水平进一步验证并趋近目标育性基因区域。最终通过序列比对锁定籼粳杂种不育候选基因。应用CRISPR基因编辑技术进行定点基因敲除，对目标基因进行功能验证。【结果】Habataki和Sasanishiki的杂交F_1在穗数、每穗粒数和千粒重上体现出明显的杂种优势，但其结实率显著降低，I_2-KI镜检发现F_1花粉育性显著降低。RIL的全基因组高通量测序在第1、3、5、6、7和12染色体上检测到明显的偏分离，即该区域的基因型趋向于籼稻Habataki。通过序列比对，进一步确定已知育性基因Sc、S5和HSA1为第3、6和12染色体上偏分离区域的目标基因。应用CRISPR基因编辑技术敲除Habataki中Sc-Haba-3的多拷贝，成功改善了其与Sasanishiki杂交F_1的花粉育性和结实率，说明该基因可独立行使功能。同时，在第1染色体的偏分离区域发现Habataki和Sasanishiki之间存在复杂的结构性变异，Sasanishiki基因组中一段24.7 kb包含4个预测基因的片段在Habataki中被一段64.8 kb包含10个预测基因的片段取代，此结构性变异可能参与籼粳杂种育性的调控。【结论】检测到多个籼粳杂种不育相关位点，应用CRISPR基因编辑技术敲除Habataki中Sc的多拷贝成功改善其杂种F_1育性，确定其为水稻亚种间育性改良的目标基因。同时锁定了第1染色体Sd区域的目标基因。

利用籼稻窄叶青8号和粳稻京系17的杂交F1、F2 以及衍生的DH系和回交群体, 对水稻籼粳杂交的落粒性进行遗传分析, 结果表明, 难脱粒对易落粒为显性,易落粒植株受两对隐性基因控制。应用DH系已构建的分子图谱将这两对落粒性基因定位于第1染色体的G270-RG541和第11染色体的G320-RZ638之间,分别定名为sh-4和sh-5; 该两对基因与经典遗传图谱上已定位的sh-2和sh-1位于相同的染色体, 但其遗传效应相反, 只有双隐性基因型(sh-4sh-4sh-5sh-5) 的植株才表现易落粒。

【目的】探讨分子标记遗传距离与杂种优势的相关性。【方法】利用SSR标记分析8个水稻不育系和12个籼粳亚种间杂交衍生系的遗传多样性,按照不完全双列杂交(NCII)获得96个杂交组合,分析亲本间遗传距离与其主要产量性状杂种优势表现。【结果】(1)籼粳衍生系杂种后代株高、穗长和千粒重表现为正向优势,变异幅度较小;每穗实粒数和结实率虽表现相对不平衡,但均为较强正向优势;有效穗数表现较弱,为负向中亲优势。(2)籼粳衍生系杂种F1在SSR标记遗传距离0.25470.5660,穗长、株高、每穗实粒数、每穗总粒数、单株产

利用 4个不同遗传背景的籼粳型品系及 1个粳型广亲和品种与籼型光温敏不育系配组杂交 ,对籽粒充实度进行遗传分析。结果表明 :偏籼型品系G2 12 3、G2 4 17- 1和偏粳型品系G30 0 5 - 4 - 1的杂种F1籽粒充实度表现正常 ,而粳型品系G2 6 15及粳型广亲和品种 0 2 4 2 8的杂种F1籽粒充实度未达正常水平。G2 4 17- 1、G30 0 5 - 4 - 1以及G2 12 3具有较好的籽粒充实度一般配合力 ,而籽粒充实度特殊配合力高的组合多数源于一般配合力高的亲本配组 ,利用一般配合力高的亲本配组可以克服杂种后代的籽粒充实不良现象。籽粒充实度的遗传力较高 ,且以基...

以6个籼稻不育系为母本和5个早籼恢复系为父本进行不完全双列杂交,采用加性—显性遗传模型,对早籼杂交稻粒形与产量性状进行遗传效应与杂种优势分析.结果表明:(1)谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、谷粒长厚比、穗实粒数、穗空粒数、结实率和千粒重等性状同时受加性效应和显性效应控制,谷粒宽厚比、穗数、单株产量主要受显性基因控制,穗总粒数主要受加性效应影响.(2)穗空粒数与谷粒长、谷粒长厚比,穗总粒数与谷粒厚,结实率与谷粒长、谷粒宽厚比、谷粒长厚比,千粒重与谷粒厚间的表型相关和遗传相关正值或负值已达显著或极显著水平,利用加性相关为主的性状进行间接选择可取得较好的育种效果.(3)各个性状群体平均优势和群体超亲优势...

以HB柚为母本,与江西无核椪柑杂交,获得380株杂交后代。筛选出5对SSR引物对其中的90株后代进行检测,杂种率为97.8%;杂种后代中出现了部分条带缺失和新条带。采用UPGMA聚类分析法分析后代群体和亲本的遗传关系,相似系数为0.720时,可将杂种后代分为4类,而与父母本聚在一起的杂种植株占少数。

以华仁杏6个杂交组合为实验材料,利用SSR分子标记技术研究亲本与杂种扩增谱带的多态性,以甄别真假杂种。筛选出在亲本和杂种之间存在双亲互补带型的引物6对,除2个杂种无法鉴别外,其余品种均可鉴别为真杂种。另外亲缘关系和遗传变异分析结果表明,各个组合杂交后代表现出来的一致性较高,遗传多样性水平相差不大,但当父本选择X1时,母本选择H1或H3杂交后代差异比较显著。

利用由大穗籼稻品系1126与粳稻品种日本晴构建的包含216个株系(F7)的重组自交系群体为材料,调查每穗总粒数、穗长、一次枝梗数和二次枝梗数的表型分布,对4个穗部性状进行了相关分析和主基因+多基因混合遗传模型分析。相关分析表明,除穗长与一次枝梗数以外,其余性状均呈1%显著水平的两两正相关,其中二次枝梗数对于增加每穗总粒数的作用最大。遗传分析表明,每穗总粒数遗传由2对具有重叠作用的主基因控制;穗长和一次枝梗数由2对加性主基因+多基因控制;二次枝梗由4对主基因(2对等效)+加性多基因控制。4个性状均以主基因遗传为主。

为了研究SSR标记遗传距离与甘蓝型油菜隐性核不育杂种产量杂种优势间的相关性,采用SSR标记估算出6个隐性核不育系和9个恢复系之间的遗传距离,并对15个亲本材料及其54个杂交组合的主要农艺性状进行中亲优势和超亲优势分析。结果表明:中亲优势以主花序有效角果数的平均值最大,其次是产量性状,第3是角粒数;超亲优势以产量性状的平均值最大,其次是主花序有效角果数,第3是角粒数,而单株有效角果数的超亲优势平均值最小;说明在高密度直播种植条件下,甘蓝型油菜隐性核不育杂种的产量杂种优势主要决定于主花序有效角果数和角粒数。亲本间SSR标记遗传距离与杂种产量的相关系数为0.33,与杂种产量性状的中亲优势相关系数为0...

以3个烤烟胞质雄性不育系(MsYZ206-9、MsYZ203-6和MsYZ216-1)和4个烤烟品种(红花大金元、云烟87、G80和G28)为材料,配成12个杂种,利用简单加性-显性遗传模型研究总糖、烟碱、总氮、氧化钾、氯、总糖/烟碱、总氮/烟碱和氧化钾/氯等8个烟叶化学品质性状的遗传效应和群体杂种优势表现.结果表明:1)控制烟叶总糖的主要遗传效应是加性效应,显性效应较低,其杂种优势利用潜力可能较低;控制烟碱、总氮、氧化钾、氯、总糖/烟碱、总氮/烟碱和氧化钾/氯的显性效应较高,这7个化学品质性状的杂种优势利用潜力可能较大;2)所有杂种总糖存在负向群体平均优势和负向群体超亲优势,其他7个化学品质...

采用珍汕97B/秀水13的后代为材料,通过回交转育,育成系列亲籼型不育系.以Ⅱ-32A为对照,按8×6不完全双列杂交,分析各不育系产量性状的遗传效应与杂种优势,评价其育种价值.结果表明:(1)产量主要性状大多受加性效应和显性效应共同控制.单株重是一个复杂性状,受显性效应控制.株高、总粒数、生育期和有效穗与结实率的表型、遗传、加性和显性相关均呈负显著或极显著相关,育种上应注意上述性状的选择,提高后代结实率.(2)株高、主穗长、粒重及生育期的狭义遗传力较高,早期选择有效;而单株重、有效穗、总粒数及结实率的狭义遗传率低,分离世代长,需高世代鉴定.(3)42个籼粳交F1中有18个组合结实率高于80%,...

【目的】研究超级稻宜优673的遗传构成和籼粳属性,为其所携带有利基因的进一步利用提供基础,并为在水稻育种中确定合适的籼粳配比提供参考。【方法】选用明恢63、明恢86和福恢673这同一个衍生系统中不同辈序的骨干材料,以及以福恢673为父本配组育成的超级稻品种宜优673及相应母本宜香A,应用13个重要基因的17个标记和15个籼粳特异性SSR标记,分析其等位基因变化。【结果】受测材料在8个基因区间呈现差异,包括控制抽穗期和产量性状的基因2个、米质关键基因2个、抗稻瘟病基因4个。其中,在对稻米直链淀粉含量和胶稠度具有关键作用的Wx上,明恢63中的优质等位基因经明恢86传递到福恢673;在对稻米糊化温度...

本文比较分析了水稻不同籼粳分化类型材料在抽穗期和成熟期的净光合速率、水分蒸腾速率、气孔导度等反映光合作用特性的性状指标.本研究基于分子聚类结果选出8个育成恢复系,与生产上大面积推广应用的8个水稻不育系,按不完全双列杂交设计(8×8)组配成一套包括亲本和F1代在内的2个世代遗传材料,采用加性—显性遗传模型(AD模型)系统分析了不同类型材料光合特性表现的遗传效应及与产量性状间的遗传相关性.结果表明:(1)不同籼粳分化类型品种的光合生理特性存在差异,籼型品种在齐穗期光合速率较高,成熟期光合作用明显减弱;粳型品种在成熟期仍然保持一定的光合作用,光合功能期较长.(2)不同分化类型的恢复系亲本及所配组合F...

在叶培忠先生的鹅掌楸属种间杂交育种研究基础上按遗传设计与环境设计开展了扩大北美鹅掌楸遗传基础条件下的正反交以及前人从未做过的回交和F1 间杂交 ,并进行了杂种马褂木杂种优势的遗传分析。结果表明 :(1)正反交F1 、BC1 和F2 4种交配系统杂种的 1a生幼苗普遍存在显著正向生长杂种优势 ;幼苗生长性状在家系间存在极显著差异而在家系内具有很大变异性 ;回交家系表现特别优良 ,因而家系选择、单株选择以及BC1 和F2 利用潜力很大。 (2 )初步提出“光合优势假说”(Photosyntheticsuperiorityhypothesis)作为杂种马褂木和其它杂种树木杂种优势机理的理论解释。 (...

【目的】了解是花生遗传改良主要目标含油量的杂种优势和遗传特点,指导花生育种实践。【方法】利用植物数量性状主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F24个世代联合分析方法,分析以花生野生种为高油基因源的4个组合后代群体含油量的遗传效应。【结果】4个组合均存在一定的杂种优势,中亲优势率分别为1.41%～9.42%。不同亲本组合含油量基因遗传特点差异明显。SW9721-3×特21和SW9721-12×濮花22号2个组合分离世代F2含油量次数分布均呈混合正态分布,符合主基因+多基因遗传特征。D-0模型是这2个组合含油量的最佳遗传模型,其含油量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控...