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面向育种应用的高州野生稻片段导入系构建与产量性状QTL分析

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中国稻米 2024年第5期 62-66+71页

作者：霍兴柳武革刘迪林廖亦龙付崇允朱满山李金华曾学勤马晓智孔乐王丰广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室(部省共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室

野生稻是水稻育种的宝贵基因库，但基因组杂合性高，与栽培稻差异大，为育种上直接利用野生稻带来了困难。构建野生稻片段导入系为挖掘和利用野生稻基因资源提供了有效的技术手段。本研究以广东高州野生稻为供体，粳稻品种中花11为受体... 详细信息

野生稻是水稻育种的宝贵基因库，但基因组杂合性高，与栽培稻差异大，为育种上直接利用野生稻带来了困难。构建野生稻片段导入系为挖掘和利用野生稻基因资源提供了有效的技术手段。本研究以广东高州野生稻为供体，粳稻品种中花11为受体，通过多代杂交和自交，以育种目标性状为筛选标准，甄选出100个片段导入系。对这100个导入系的产量相关性状（单株有效穗数、总实粒数、千粒重、每穗实粒数和单株产量）进行考察，发现它们至少有1个性状要优于对照品种中花11，显示出在产量改良上的应用潜力。导入系全基因组覆盖度46.9%，共识别出20个产量相关QTL。这些片段导入系作为高州野生稻新型种质资源，为利用野生稻助力水稻种质创新提供了资源储备。

关键词：水稻野生稻片段导入系产量性状 QTLs

华南双季直播稻耐淹成苗率种质筛选及比较分析

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中国农学通报 2024年第18期40卷 1-8页

作者：朱满山付崇允柳武革廖亦龙马晓智王丰广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种实验室(部省共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室广州510640

本研究旨在鉴定在华南稻区不同季节下适宜直播的水稻种质材料,以适应该地区自然条件并支持新品种培育。选取华南地区广泛使用的水稻品种及其亲本作为试验对象,分别在早季与晚季进行了大田直播淹水成苗实验(水深6 cm)。结果表明,早季直... 详细信息

本研究旨在鉴定在华南稻区不同季节下适宜直播的水稻种质材料,以适应该地区自然条件并支持新品种培育。选取华南地区广泛使用的水稻品种及其亲本作为试验对象,分别在早季与晚季进行了大田直播淹水成苗实验(水深6 cm)。结果表明,早季直播淹水成苗率均极显著地高于晚季,且早、晚季的淹水成苗率间相关不显著(R^(2)=-0.1253)。在早季条件下,‘Francis’、‘starbonett99’、‘润丰B’、‘Kasalath’和‘粤抗1614’等5个材料展现出较高的淹水成苗率(65.0%~76.5%),并且聚类分析将这5份材料都同聚在类群I;而在晚季条件下,‘玉晶软占’和‘常规稻5’的淹水成苗率最高,分别仅为42.5%和39.5%,同样被聚在类群I。这一结果说明由于华南稻区早晚季气候特征差异,选育直播稻新品种时应考虑选择适合各自季节的淹水成苗率高的种质材料。

关键词：水稻种质筛选成苗率耐淹直播稻华南

水稻不育系泰丰A创制及其优良品质性状遗传基础研究

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中国稻米 2024年第4期30卷 24-32页

作者：王丰刘迪林朱满山廖亦龙李金华付崇允曾学勤马晓智霍兴孔乐柳武革广东省农业科学院水稻研究所/华南优质稻遗传育种重点实验室(省部共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室广州510640

针对杂交稻“高产难优质”的瓶颈问题,基于杂种优势群与优势模式,选择华南地区高配合力、高异交率保持系博B和优质丝苗米亲本米31以及长江流域优质抗病早稻浙9248作为育种亲本进行复合杂交,通过穿梭种植生态加压表型鉴定与室内品质鉴定... 详细信息

针对杂交稻“高产难优质”的瓶颈问题,基于杂种优势群与优势模式,选择华南地区高配合力、高异交率保持系博B和优质丝苗米亲本米31以及长江流域优质抗病早稻浙9248作为育种亲本进行复合杂交,通过穿梭种植生态加压表型鉴定与室内品质鉴定相结合的方法,育成了粒型细长、整精米率高、食味佳的“三高一优”不育系及其保持系泰丰A/B。截至2023年,用泰丰A配组育成泰丰优208、泰优390、泰优1002和泰优398等优质杂交稻共计92个。其中,80.4%的米质达到国(部)标优质3级以上标准,18个品次获得国家或省级优质稻食味鉴评金奖和银奖,2个品种被农业农村部认定为超级稻,较好解决了杂交稻“高产难优质”的“卡脖子”问题。此外,对控制泰丰A/B重要品质性状的QTLs(基因)进行了分析,发现位于第3、5、6和7号染色体上的gs3、GW5TFB、WxTFB和GW7TFB基因或其所在的染色体区段是泰丰A/B品质表现优异的重要遗传基础。

关键词：杂交稻不育系保持系泰丰A/B 稻米品质遗传基础

华南籼稻品种(系)稻米食味性状对施氮量的响应

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华南农业大学学报 2023年第6期44卷 949-959页

作者：张兰兰刘迪林马晓智霍兴孔乐柳武革王丰广东省农业科学院水稻研究所广东广州510640 广东省水稻育种新技术重点实验室/农业农村部华南优质稻遗传育种实验室(部省共建) 广东广州510640 华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070

【目的】通过不同水稻品种(系)食味相关性状对氮肥水平和种植季节的反应特性,鉴定出不同的响应类型,并筛选出响应相对不敏感的优质食味品种(系),为优质稻新品种培育和优质高产栽培技术研发提供理论和材料支撑。【方法】以华南优质、高... 详细信息

【目的】通过不同水稻品种(系)食味相关性状对氮肥水平和种植季节的反应特性,鉴定出不同的响应类型,并筛选出响应相对不敏感的优质食味品种(系),为优质稻新品种培育和优质高产栽培技术研发提供理论和材料支撑。【方法】以华南优质、高产的常规稻和杂交稻品种及其亲本(共17份)为供试材料,在广州早、晚两季种植,分别实施4个施氮量水平(0、90、135和180 kg/hm^(2))处理,观测其蒸煮食味品质的响应。【结果】1)除碱消值响应较小外,直链淀粉含量(AC)、蛋白质含量(PC)和食味值(TV)对施氮量均有明显的响应:PC一般随施氮量的增加而升高,TV则一般随施氮量的增加而降低;AC、PC和TV在晚季以及胶稠度(GC)在早、晚两季存在施氮水平×品种(系)的互作效应。说明晚季施氮水平对GC、AC、PC和TV的影响因品种不同而异。2)晚季以N0(不施氮肥)处理的米饭TV最优,早季则一般以N1(90 kg/hm^(2))处理的米饭TV最优。说明早季应适当施用少量氮肥,而晚季则尽量不施氮肥可能更有利于米饭食味的提高。3)不同优质稻品种(系)米饭食味对施氮水平的敏感度不同,品种间存在较大差异。4)杂交稻F1代的GC、AC、PC和TV多数居于其相应父母本之间,但其TV一般偏向高值亲本,表现出部分显性或超显性。【结论】要培育食味优良的常规稻和优质杂交稻,必须利用中低PC、中高TV的材料作亲本。在优质稻米生产中,选用米饭食味好,且对氮肥中低度敏感的优质稻品种,并根据生产季节不同配套相应的施肥技术方案,是高食味优质稻米产业发展的关键。

关键词：水稻蒸煮营养品质食味品质施氮量双季稻

晚籼杂交稻LAI、SPAD和LTR的动态变化及对产量性状的影响

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华南农业大学学报 2023年第6期44卷 936-948页

作者：廖亦龙柳武革王丰刘迪林孔乐李金华付崇允曾学勤朱满山马晓智霍兴广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室广东广州510640 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510640

【目的】研究晚籼杂交稻单株穗数、叶面积指数(Leaf area index,LAI)、叶片SPAD和透光率(Light transmittance rate,LTR)等指标的动态变化,进一步明确它们之间的相互关系及其对杂交稻产量和产量性状的影响,为杂交水稻育种和生产实践提... 详细信息

【目的】研究晚籼杂交稻单株穗数、叶面积指数(Leaf area index,LAI)、叶片SPAD和透光率(Light transmittance rate,LTR)等指标的动态变化,进一步明确它们之间的相互关系及其对杂交稻产量和产量性状的影响,为杂交水稻育种和生产实践提供理论指导。【方法】以华南地区广泛应用的5个三系不育系和6个恢复系配置杂交组合,于2021年晚季在广州进行27个杂交组合的随机区组试验,分析杂种光合参数的动态变化规律以及不同发育阶段各光合参数对产量及产量性状的影响及相关性。【结果】杂种茎蘖数自移栽后直线上升,于移栽后25 d达分蘖高峰,始穗期(移栽后60 d)进入平稳期;杂种LAI自移栽后快速上升,于幼穗分化后期(移栽后50 d)后达最高值,之后进入回落期;叶片SPAD自移栽后逐步走低,生长发育前期组合间叶片SPAD差异不明显,进入灌浆结实期后存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异;杂种群体LTR随发育进程呈逐步下降趋势。相关分析表明:分蘖盛期前(移栽后10~20 d)以及始穗期至灌浆期(移栽后60~76 d)的单株茎蘖数与杂种产量呈极显著正相关,增产作用主要通过增加单株实粒数实现;分蘖盛期至幼穗分化后期(移栽后25~50 d)的茎蘖数过多,增加了杂种群体的无效分蘖,造成杂种结实率下降和产量显著降低;分蘖前期(移栽后20 d)和始穗期(移栽后60 d)杂种LAI与产量呈极显著和显著正相关,相关系数分别为0.296和0.255,增产作用主要通过提高单株实粒数和千粒质量实现;灌浆期(移栽后76 d)的LAI与产量呈极显著负相关,相关系数为-0.312;生育前期(移栽后15~50 d)杂种SPAD对产量具有显著或极显著增产效应,而灌浆结实期(移栽后76~90 d)的SPAD则造成极显著减产;杂种群体LTR与产量呈极显著负相关,分蘖前期(移栽后20 d)和幼穗分化前期(移栽后38 d)的LTR与产量的相关系数分别为-0.282和-0.384。【结论】‘天丰A’‘五丰A’‘广恢998’和‘广恢308’组合的前期分蘖力强,茎蘖数多,叶面积系数大,早生快发性好;‘扬泰A’‘广恢998’等组合前期LTR较低、后期较高,有利于植株光合作用和产量提高。在不同生长发育阶段,光合参数通过影响杂种的不同产量性状,实现对杂种产量的影响。通过光合参数与杂种产量回归方程的拟合,能较好地对杂交水稻早期产量进行预测。

关键词：杂交稻动态变化叶面积指数 SPAD 单株茎蘖数透光率产量性状

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优质香型光温敏核不育系广雅S的选育与应用

杂交水稻 2023年第4期38卷 52-54页

作者：廖亦龙柳武革王丰刘迪林李金华朱满山付崇允曾学勤霍兴马晓智广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室广东广州510640 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510640

广雅S是广东省农业科学院水稻研究所利用优质抗病不育系Y58S与自育优质三系保持系广8B杂交,然后与广8B回交1次,后代经多代系谱选择育成的优质香型光温敏核不育系,2020年9月通过广东省农作物品种审定委员会鉴定。该不育系株叶形态好、育... 详细信息

广雅S是广东省农业科学院水稻研究所利用优质抗病不育系Y58S与自育优质三系保持系广8B杂交,然后与广8B回交1次,后代经多代系谱选择育成的优质香型光温敏核不育系,2020年9月通过广东省农作物品种审定委员会鉴定。该不育系株叶形态好、育性稳定、开花习性好、粒型细长、稻米品质优良、抗白叶枯病、中抗稻瘟病、繁殖制种特性好。以广雅S为母本与泰香占配组育成的优质香型两系杂交稻雅两优泰香占于2021年通过江西省农作物品种审定。

关键词：杂交水稻光温敏核不育系广雅S 选育

抗白叶枯病弱感光型杂交稻恢复系广恢1002的选育与应用

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广东农业科学 2022年第9期49卷 74-83页

作者：王丰柳武革黄慧君朱满山李金华廖亦龙付崇允刘迪林曾学勤马晓智霍兴孔乐广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室广东广州510640

培育和推广抗病抗逆性强的弱感光型迟熟水稻品种,对于充分发挥华南稻区中南部晚造后期良好的光温资源优势提高晚稻产量和品质具有十分重要的意义。综合利用常规育种与分子育种技术,将显性广谱抗白叶枯病基因Xa7和互作感光基因LP1(LH2)、... 详细信息

培育和推广抗病抗逆性强的弱感光型迟熟水稻品种,对于充分发挥华南稻区中南部晚造后期良好的光温资源优势提高晚稻产量和品质具有十分重要的意义。综合利用常规育种与分子育种技术,将显性广谱抗白叶枯病基因Xa7和互作感光基因LP1(LH2)、LP2(LH2)聚合至恢复系中,培育出具有互作感光特性的抗白叶枯病迟熟恢复系广恢1002。利用该恢复系组配育成的吉丰优1002、泰优1002等7个抗白叶枯病迟熟高产杂交稻通过国家或省级品种审定。其中,吉丰优1002不仅高产稳产,而且抗病、抗倒性强,适应性广,被农业农村部认定为超级稻,是广东省农业主导品种,已连续5年成为华南地区年推广面积最大的弱感光型品种;泰优1002米质优,在第三届全国优质稻品种食味鉴评中获金奖,已大面积推广应用,也是广东省农业主导品种。针对广恢1002系列杂交稻的特征特性,制订其在广东和海南的高产制种技术措施,创造了吉丰优1002在海南制种4.59~4.97 t/hm2的高产制种记录。探讨了抗白叶枯病杂交稻的育种策略和提高互作感光型迟熟恢复系选育效率的方法。

关键词：杂交稻弱感光恢复系抗白叶枯病分子标记辅助选择育种

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三个水稻联乙烯还原酶基因突变体的比较研究

中国农业科学 2013年第7期46卷 1305-1313页

作者：王平荣马晓智李春梅孙昌辉邓晓建四川农业大学水稻研究所

【目的】探查水稻联乙烯还原酶基因OsDVR(Os03g22780)碱基序列不同突变引起的突变体表型差异,评估该基因作为叶色标记基因的育种应用潜力。【方法】以EMS化学诱变籼稻品种冈46B和粳稻品种日本晴得到的黄绿叶突变体为材料,利用高效液相色... 详细信息

【目的】探查水稻联乙烯还原酶基因OsDVR(Os03g22780)碱基序列不同突变引起的突变体表型差异,评估该基因作为叶色标记基因的育种应用潜力。【方法】以EMS化学诱变籼稻品种冈46B和粳稻品种日本晴得到的黄绿叶突变体为材料,利用高效液相色谱(HPLC)从中筛选积累联乙烯叶绿素的突变体,对获得的目标突变体进行遗传分析、基因定位及等位性测验,再对突变体的OsDVR进行DNA测序、编码氨基酸序列比对以及叶片光合色素、植株表型和主要农艺性状比较。【结果】从EMS诱变而来的53份黄绿叶突变体中筛选到2个新的积累联乙烯叶绿素的突变体590ys和525ys,其突变性状均由1对隐性核基因控制,突变基因均定位于已报道的824ys突变基因所在的染色体区域内,且经等位性测验证明均与824ys突变基因等位,因此它们都是OsDVR突变体。然而,590ys、525ys和824ys这3个突变体的OsDVR碱基突变位点和数目不同,导致编码蛋白的氨基酸突变位点和数目不同,造成它们在叶绿素含量、叶绿素组成、植株表型以及主要农艺性状和单株产量的极显著差异。其中,525ys突变体叶片淡黄色,植株生长发育、成熟期的主要农艺性状和单株产量所受影响相对较小,其突变基因基本上可满足对导入不育系的叶色标记基因的要求。【结论】水稻OsDVR碱基序列的不同突变可引起突变体表型和单株产量的极显著差异,该基因作为叶色标记基因在水稻遗传育种中可能具有较大的应用潜力。

关键词：水稻黄绿叶突变体叶绿素联乙烯还原酶 DVR

水稻白化转绿基因gra75的精细定位和生理特性分析

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中国农业科学 2013年第2期46卷 225-232页

作者：王平荣王兵孙小秋孙昌辉万春美马晓智邓晓建四川农业大学水稻研究所

【目的】对水稻白化转绿突变体gra75(green-revertible albino 75)进行基因定位,并对其生理特性进行分析。【方法】利用EMS处理粳稻品种日本晴(Nipponbare)的迟熟突变体10079,从后代中获得一个白化转绿突变体gra75。对该突变体的形态特... 详细信息

【目的】对水稻白化转绿突变体gra75(green-revertible albino 75)进行基因定位,并对其生理特性进行分析。【方法】利用EMS处理粳稻品种日本晴(Nipponbare)的迟熟突变体10079,从后代中获得一个白化转绿突变体gra75。对该突变体的形态特征、生理特性及主要农艺性状进行观察与分析,并应用(gra75/浙辐802)的F2群体精细定位目标基因,遴选候选基因。【结果】gra75突变体叶片从第4叶开始表现出白化性状,从第8叶开始恢复到正常绿色,之前白化的叶片也会逐渐转为淡绿色,成熟期主要农艺性状与野生型没有明显的差异。突变体苗期白化叶的叶绿素和类胡萝卜素含量显著下降,叶肉细胞中叶绿体数目减少,并且叶绿体形态发育不饱满,类囊体片层、基粒和淀粉粒数目减少。遗传分析表明该性状是由1对隐性核基因控制,该基因位于第6染色体短臂InDel标记HC1和HC2之间,遗传距离分别为0.06 cM和0.6 cM,物理距离为120 kb。对该区域候选基因分析和测序,发现LOCs06g07210基因(编码核糖核苷酸还原酶大亚基RNRL1)在编码区第716位碱基C突变成T,导致其编码蛋白第239位的丙氨酸(Ala)突变成缬氨酸(Val)。【结论】gra75突变体基因与已报道的水稻淡绿叶基因V3(Virescent3)为等位基因,但gra75突变体苗期的白化转绿性状能稳定表达,且白化表型对后期的主要农艺性状影响不显著,故该突变基因作为叶色标记基因在水稻遗传育种中具有较大的应用价值。

关键词：水稻白化转绿叶绿体叶绿素 V3