收藏本站
《华中农业大学》 1999年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超高产杂交水稻选育及杂种优势和白叶枯病抗性的分子遗传研究

罗利军  
【摘要】: 为进一步提高水稻的产量潜力,利用亚种间强大的杂种优势已成为目前水稻超高产育种的策略之一。利用品种的广亲和性,克服杂种F1低结实率是进行亚种间杂种优势利用的重要前提。本研究在广泛发据广亲和遗传资源的基础上,选育广亲和的杂交稻恢复系,在我国首次采用三系法育成亚种间超高产杂交水稻中413系列组合,在生产上大面积推广应用。 1.从4082份水稻品种资源中,筛选出100份广亲和种质。包括特殊广亲和品种和一般广亲和品种。大多数广亲和品种综合性状不好,但不同品种在不同性状上各具优势。来源美国的品种亲和性好,米质优良,抗倒性好但分蘖力低,非洲品种如ITA182耐肥抗倒,抗旱性强,高光效,但米质较差。通过采用复合杂交、辐射和系谱选择等方法进行改良,现已获得大批广亲和高代材料。 2.育成广亲和恢复系中413。以中413为父本,与不同胞质不育系测交配组,育成协优413、汕优413、V优413、D优413和马协优413等亚种间杂交稻新组合。中413系列组合表现明显的杂种优势。其营养生长和生殖生长均优于对照品种汕优63和汕优10号。在不同地点,不同年份种植,普遍表现生长率高,叶面积指数大,大穗大粒,干物质生产率高,耐肥抗倒,产量高等特点,较好地克服了亚种间杂交稻植株偏高、生育期偏长、结实率差和籽粒不饱满等问题。协优413和汕优413分别通过浙江省和四川省品种审 定委员会审定。至1997年,中413系列组合推广面积约6 万公顷。 3.对协优413产量构成因素的杂种优势表现的研究表明,着 粒密度的杂种优势最大。通过增加着粒密度而达到大穗, 可解决大穗与株高的矛盾,因此,在实际应用中,着粒密 度可作为育种的一项重要的指标。 动植物杂种优势的利用在实践中已取得巨大的成功,但关于杂 种优势的理论则争论至今。二十世纪初页所提出的显性和超显性假 说,尚不能完全解释杂种优势这一复杂的数量性状。近年来发展的 分子标记技术,为研究杂种优势提供了科学的方法。本研究构建一 套中413测交群体,研究其杂种优势表现,并对影响杂种优势的数 量性状位点和互作位点进行定位,估钡(QTLS和互作位点的遗传效 应,力求阐明杂种优势的遗传基础。 利用中413 交系测交, 为测验种,与一套LementX特青F10代重组自 组成一套测交群体。利用178个标记, 子连锁图谱, 个标记间隔 覆盖水稻12条染色体,共2325.IcM 构建分 平均每 13.leM。 测交Fl群体中,所有性状的杂种优势存在广泛的遗传变异。 除结实率外,所有性状的平均优势达显著水平,每株产量、 每天每株产量、每株生物学产量和每天每株生物学产量杂 种优势达极显著水平。 共发现17个QTL,57对互作位点与8个产量性状的杂种优 势有关,定位于水稻12条染色体上。在测交群体中。这些 QTL和互作位点分别平均解释了巧.5士10.3%和50.6士15.9 %的总变异。部分QTL和互作位点表现多效性。绝大多数 QTL和互作位点是超显性的。超显性的互作位点对于杂种 优势的表现具有重要的作用。 在实际应用中,有一个QTL值得重视,该QTL定位于第3 染色体的两个标记G249和RG4186之间,可增加产量,日 产量,生物学产量,生物学日产量等4个性状的Fl平均值 和杂种优势。 对双亲的遗传差距与杂种优势表现的相互关系的研究表 明,杂种籽粒产量和生物学产量与双亲的遗传差异呈正相 关。在亚种间杂交稻选育中,利用中413作亲本时,当另 一亲本含有75%左右的粳型血缘时,能取得较大的杂种优 势。 白叶枯病(Xanthomonas oryzaePv,oryza)是水稻的主要病害之 一。对水稻白叶枯病的抗性遗传研究和抗性品种选育,一直是稻作 科学研究的热点。本研究利用三个致病性不同的水稻白叶枯病菌小 种,对由Lemont/特青培育的315个F10重组自交系群体进行抗性 基因(QTL) RFLP分析,对控制垂直和水平抗性的两类基因(主基因 和QTL)进行染色体定位,基因互作和效应值估测,研究病原菌小种与 抗性基因(QTL)相互关系,以及主基因和QTL的相互关系. 1.共发现一个主基因、10个QTL及9对互作位点与白叶枯病 菌抗性有关。其中,主基因Xa4定位于第11色体上。Xa4 对CR4和CX08表现显性主基因遗传,但对CR6则表现为一 个主要的加性QTL的作用。Xa4分别解释由CR4、CX08 和CR6引起的病斑长度变异的“.2%,55.2%和52.1%。分 别具有减少病斑长度9.0,7.0和4.scm的效应。10个QTL 被定位于水稻12条染色体中的8条染色体上。这些QTL解 释了除Xa4以外的剩余变异的65%以上。 2.抗性主基因及QTL存在小种专化性。主基因小种专化性明 显大于QTL。QTL之间以及QTL与主基因之间效应累加, 共同提供抗病性的强度和稳定性。10个QTL中,7个来自特 青(QBrZ,QBr3b,QBr4a, QBrs,QB诊,QBrlo和QBrll),三个 来自Lemont(QBr3礼QB抖b和QBrlo)。说明在感病亲本中、 亦存在抗性QTL。因此,来源不同的中抗材料可能是水平 抗性的良好基因源。 3.研究还表明,所定位的QTL与其它研究发
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邹江石,吕川根;水稻超高产育种的实践与思考[J];作物学报;2005年02期
2 严菊强,张能义,薛庆中;水稻广亲恢种质TG7花培衍生系的应用价值初探[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);1998年01期
3 尧水根;光敏与广亲和质源在水稻亚种间育种的研究[J];江西农业科技;1991年03期
4 庞乾林;籼粳亚种间杂种优势利用研究在浙江获得重大进展[J];中国稻米;1995年06期
5 严菊强,沈圣泉,薛庆中;应用花培技术培育水稻广亲恢种质[J];中国种业;1995年03期
6 余传元,万建民,翟虎渠,王春明,江玲,肖应辉,刘裕强;利用CSSL群体研究水稻籼粳亚种间产量性状的杂种优势[J];科学通报;2005年01期
7 魏庆国;;柞蚕品种H8701在生产应用中的优势分析[J];辽宁丝绸;2009年01期
8 赵明富,陈文艺,郑建华,吴春珠,杨聚宝;水稻利用不同杂种优势途径和方法的比较研究[J];福建稻麦科技;1999年04期
9 顾铭洪;对亚种间杂交水稻广亲和系选育中的一些问题的讨论[J];杂交水稻;1994年Z1期
10 阮仁超,左汝励,石邦志,金帮文,朱玉琴,陈惠查;红色稻米亚种间杂种优势利用途径的探讨[J];种子;1997年06期
11 高庆荣;孙兰珍;;T型小麦杂交种子黑胚病表现及其配合力[J];北京农业大学学报;1994年02期
12 胡宗荣,钟玉香,皇甫光华,田元春;第二次绿色革命展望——利用亚种间杂种优势选育“超级稻”[J];农业科技通讯;2003年12期
13 朱英国,余金洪,杨代常,傅彬英,朱仁山;水稻亚种间杂交F_1亲和性的遗传及广亲和系选育[J];湖北农业科学;1996年S1期
14 陈彩虹,粟学俊,覃惜阴;水稻三系亚种间杂种优势及相关分析[J];西南农业学报;1998年01期
15 范淑英;吴才君;曲雪艳;成广杰;王家辉;乐建刚;夏华英;;从芸薹属作物同工酶和蛋白质表型差异探讨杂种优势机理[J];江西农业大学学报;2006年03期
16 李国治;连林生;鲁绍雄;严达伟;严兴周;;畜禽杂种优势理论基础及预测的研究进展[J];当代畜牧;2005年10期
17 徐阿炳,朱睦元,袁妙葆,黄纯农,余建军,马俊虎,黄培忠,刘玉芳,秦国卫;四个麦芽品质性状的杂种优势和相关分析[J];浙江大学学报(理学版);1991年03期
18 刘建丰,康春林,伏军;两系法籼粳亚种间杂种一代优势与亲本遗传差异关系的研究[J];湖南农业大学学报;1994年03期
19 王永飞,王鸣,王得元,王雷;加工番茄的杂种优势[J];上海农业学报;1998年03期
20 朱作峰,孙传清,姜廷波,付强,王象坤;水稻品种SSR与RFLP及其与杂种优势的关系比较研究[J];遗传学报;2001年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁满中;陈良碧;张会勇;;超级杂交稻杂种优势基因组水平的转录因子分析[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
2 王晓阳;李火根;;利用SSR分子标记探测鹅掌楸杂种优势机理[A];第六届全国林木遗传育种大会论文集[C];2008年
3 郑怀平;许飞;张国范;;海湾扇贝南北亚种间杂交及其产量性状的杂种优势[A];第五届广东、湖南、江西、湖北四省动物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
4 刘波;陈宏;蓝贤勇;张志清;张争锋;胡沈荣;张润峰;;秦川牛及其杂种牛生长性能及杂种优势研究?[A];全国养牛科学研讨会暨中国畜牧兽医学会养牛学分会第六届会员代表大会论文集[C];2005年
5 邢朝柱;;中国棉花杂种优势利用概况和发展方向[A];中国棉花学会2004年年会论文汇编[C];2004年
6 汪保华;张天真;;湘杂棉2号高优势组合杂种优势表现的遗传机理研究[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
7 张磊;戴瓯和;黄志平;李杰坤;张丽亚;胡晨;;M型杂交大豆应用技术研究[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
8 ;三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系研究[A];湖北省遗传学会、江西省遗传学会2006年学术年会暨学术讨论会论文摘要集[C];2006年
9 王经源;林争春;方长旬;王海斌;陈鸿飞;刘奋飞;林文雄;;强优势杂交稻叶蛋白质组的DIGE分析[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
10 张正敏;李卫华;陈萍;胡新燕;王阶祥;冯营;;徐州142无絮棉杂种优势效应研究[A];中国棉花学会2009年年会论文汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 支勇平;小麦也能利用杂种优势提高单产[N];农民日报;2003年
2 省种子公司 李全衡;杂种优势和玉米杂交[N];云南科技报;2003年
3 王立芳;广西诞生世界首例亚种间克隆水牛[N];西部时报;2008年
4 张秀芳覃静;广西培育出世界首例亚种间克隆水牛[N];中国畜牧兽医报;2008年
5 本报记者 仇方迎;“杂种遗传力”:揭开杂种优势的神秘面纱[N];科技日报;2003年
6 本报特约撰稿 文环;他让四川人吃上了优质大米[N];四川科技报;2007年
7 郑新城;种鹅杂交注意什么[N];中国畜牧兽医报;2007年
8 庞革平;广西 成功培育出亚种间克隆水牛[N];人民日报;2008年
9 王立芳;广西科学家培育的亚种间克隆水牛生长情况良好[N];大众科技报;2008年
10 杨善清 杨新河;高科技农业的带头人——袁隆平[N];中国税务报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗利军;超高产杂交水稻选育及杂种优势和白叶枯病抗性的分子遗传研究[D];华中农业大学;1999年
2 谢晓东;小麦杂交当代和亲本自交种子发育早期的基因表达差异与杂种优势[D];中国农业大学;2003年
3 武耀廷;棉花产量性状杂种优势的遗传基础研究[D];南京农业大学;2001年
4 马朝芝;甘蓝型油菜遗传多样性和杂种优势的研究[D];华中农业大学;2002年
5 王章奎;普通小麦杂交种与亲本间根系基因表达差异与杂种优势分子机理[D];中国农业大学;2004年
6 杜金昆;小麦ISSR标记遗传差异及赤霉素代谢调控与杂种优势机理[D];中国农业大学;2004年
7 沈金雄;甘蓝型油菜杂种优势及其遗传分析[D];华中农业大学;2003年
8 熊立仲;基因表达水平上水稻杂种优势的分子生物学基础研究[D];华中农业大学;1999年
9 邢朝柱;杂交棉遗传效应及基因差异表达与杂种优势关系研究[D];中国农业科学院;2005年
10 陈学峰;水稻杂种与亲本之间差异表达基因的分离克隆及表达研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 齐兴;油菜杂种优势形成过程中基因组DNA甲基化模式研究[D];中国农业科学院;2006年
2 陈蕊红;辣椒杂种优势及其亲本选配的研究[D];西北农林科技大学;2003年
3 卢碧霞;不同熟性棉花杂种优势表现及遗传效应的研究[D];西北农林科技大学;2001年
4 廖勇;AFLP分子标记与米产量杂种优势的关系的研究[D];中国农业大学;2003年
5 张富;玉米苗期根系杂种优势及根系基因表达谱分析[D];中国农业大学;2004年
6 李大伟;辣椒数量遗传与杂种优势研究[D];西北农林科技大学;2004年
7 蒋守华;多叶玉米主要性状配合力及其杂种优势的研究[D];扬州大学;2004年
8 赵永国;CHA小麦杂种优势多代利用的研究[D];山东农业大学;2003年
9 曾惠宇;烤烟经济性状杂种优势的遗传研究[D];湖南农业大学;2008年
10 刘志鹏;20个玉米群体与我国主要种质配合力及杂种优势关系研究[D];东北农业大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978