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不同Waxy基因型水稻的遗传多样性

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研究报告RESEARCHREPORT

不同Waxy基因型水稻的遗传多样性何风华　曾瑞珍　席章营　AkshayTalukdar　张桂权3华南农业大学植物分子育种研究中心,广州,510642

3通讯作者,gqzhang@scau1edu1cn

摘要利用均匀分布于水稻基因组的238个微卫星标记对包含15种Waxy复等位基因的41个水稻品种(系)的遗传多样性进行了分析。结果表明有221对SSR引物在供试材料间检出多态性,共检出1156个

等位基因,平均每个座位可检出5123个等位基因;各个座位的多态信息量(Polymorphisminformation

content,PIC值)的变幅为0105-0189,平均PIC值为0159。聚类分析结果表明:41个供试品种(系)明显地聚为两大类群,分别对应于籼亚种和粳亚种,不同(CT)重复次数的品种(系)在两大类群中有明显的分布规律:(CT)重复次数较少(n=8、10、11和12)的品种(系)只出现在籼稻类群中,粳稻类群的重复次数相对较多(n=14-21),而(CT)17和(CT)18的品种(系)中既有属于籼稻类群的,又有属于粳稻类群的;Waxy基因第一内含子5′端剪切位点上的G-T单核苷酸多态与籼粳分类没有直接联系。41个品种(系)之间的遗传相似系数介于0113-0188之间,平均相似系数为0135。Waxy座位上丰富的等位基因,以及品种间较高的遗传多样性,为水稻的品质育种提供了丰富的种质资源。

关键词水稻,直链淀粉含量,蜡质基因,微卫星标记,遗传多样性

GeneticDiversityofDifferentWaxyGenotypesinRiceHeFenghua　ZengRuizhen　XiZhangying　AkshayTalukdar　ZhangGuiquan3Plantmolecularbreedingresearchcenter,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou,5106423Correspondingauthor,gqzhang@scau1edu1cn

AbstractGeneticdiversityof41ricecultivarscontaining15multiallelesatthewaxylocus,wereinvestigatedusingtwohun2dredsandthirty-eightSSRmarkerswhichdistributedevenlyon12ricechromosomes.Twohundredsandtwenty-onepolymorphicmarkersdetected1156alleles,withanaverageof5123allelesperSSRlocus.ThePIC(Polymorphismin2formationcontent)valueofthepolymorphicmarkersvariedfrom0105to0189,withanaverageof0159.Throughclusteranalysisbasedonthe238SSRmarkers,the41cultivarscouldbeclassifiedintotwodistinctgroups,whichcorre2spondedtotheindicaandjaponicasubspecies,respectively.Atthewaxylocus,lower(CT)nrepeats(n=8,10,11,12)werefoundonlyinindicavarietieswhilejaponicavarietiescontainedhigher(CT)nrepeats(n=14-21),but(CT)17and(CT)18allelesoccurredbothinindicaandjaponicavarieties.G-TpolymorphismattheWaxyleaderintron5′splicesitewasnotcorrelatedwiththeclassification.Geneticsimilaritycoefficientamong41cultivarsranged

分子植物育种,2003年,第1卷,第2期,第179—186页MolecularPlantBreeding,2003,Vol11,No12,179—186

from0113to0188.Themultipleallelesatthewaxylocusandthegeneticdiversityinthevarietiesprovideabaseforgrainqualityimprovementinrice.

KeywordsRice,Amylosecontent,Waxygene,SSRmarker,Geneticdiversity

1前言稻米直链淀粉含量(AmyloseContent,AC)是稻米加工和食用品质的一项重要指标。稻米直链淀粉含量的遗传主要受水稻蜡质基因座位Waxy(Wx)控制(申岳正等,1990;黄超武等,1990),这个基因被定位

在六号染色体的短臂上,稻米的另外两个品质性状稻米胶稠度和糊化温度也与Wx基因或与其紧密连锁的区域有关(Tanetal1,1999)。Sano等(1986)最先用RFLP标记对Wx基因的遗传变异性进行了研究,他们在非糯性品种中检测到了Wxa和Wxb两个等位基因,这两个等位基因在水稻的两个亚种中出现了明显的分化:籼稻(包括野生稻)中以Wxa为主,

而粳稻中以Wxb为主,Wxa品种的直链淀粉含量比Wxb品种的高。

简单重复序列(simplesequencerepeats,SSR)又称微卫星DNA标记,由于具有多态性高,可靠性高,实验操作简单、方便、快捷等特点(Mc2Couchetal1,2001),在水稻遗传连锁图谱构建(Temnykhetal1,2000;2001),基因定位(Liet

al1,2002),品种遗传多样性研究(Yangetal1,1994)和水稻分子标记辅助选择育种(张泽民和

张桂权,2001)等领域得到了广泛应用。Bligh等(1995)最先发现在Wx基因第1内含子5′端剪切

位点上游55bp处有一个简单重复序列,并设计了微卫星标记引物对484/485,他们在13个品种中发现了4种(CT)重复次数的变异,并且首次证明了这个标记在水稻品质育种中的应用价值。Aryes等(1997)运用这个微卫星标记在92个美国水稻品种中检测到了8种等位性变异,这些变异可以解释其中89个非糯品种直链淀粉含量变异的8219%,并且发现在Wx基因第一内含子5′端剪切位点上存在一个单核苷酸位点G-T的变异,

这一变异可以用AccⅠ酶切检测:高AC的为G,

可以被AccⅠ酶切;低AC的为T,不能被AccⅠ酶切。舒庆尧等(1999)在中国的74个非糯品种

检测到了7种(CT)n多态性,可以解释其直链淀粉含量变异的9112%,并且发现不同(CT)n在籼粳亚种间的分布存在较大差异。Tan等(2001)在74个水稻品种中检测到了8个等位基因,他们发现这些等位基因在籼粳亚种间有很明显的分布规律,还认为SSR变异与直链淀粉的含量之间存在近乎完全的相关性。曾瑞珍等(2001)利用微卫星标记在来源非常广泛的243个水稻品种(系)中检测到了15种Wx复等位基因,其中包括12种(CT)重复次数的变异(n=8,10,11,12,14,15,16,17,

18,19,20,21);在(CT)16、(CT)17和(CT)18

三种等位基因中都包括能被AccⅠ酶切和不能被

AccⅠ酶切的等位性变异,而其余9种(CT)重复次数的等位基因都能被AccⅠ酶切。本研究利用SSR标记对包含有这15种Wx复等位基因的41份材料的遗传多样性进行了研究,对这些材料的遗传距离和亲缘关系进行了分析;并且探讨了不同Wx等位基因在水稻两个亚种间的分布,以期为今后水稻的品质育种提供依据。

2材料和方法211实验材料研究材料共41个,包括38个非糯品种和3

个糯性品种,分别来自13个不同的国家,具有广泛的代表性。这些材料的名称,编号和来源详见表1。这41份供试材料包含了Wx座位的15种等位基因,其中有12种(CT)重复次数的变异,另三种为(CT)16、(CT)17和(CT)18中的G-T变异(曾瑞珍等,2001)。

212实验方法21212SSR标记的选择根据Temnykh等(2000,2001)发表的微卫星标记图谱选择均匀分布于12条水稻染色体的238个

180

分子植物育种MolecularPlantBreeding表1　41个供试水稻品种(系)的名称、来源及Waxy基因型Table1Theoriginandmicrosatellitegenotypesof41varieties

代号Code品种Variety来源Origin(CT)nG-T多态G-Tpolymorphism

1华粳籼74Huajingxian74中国China11G2Tetep越南Vietnam8G3Amol3(Sona)伊朗Iran10G4中4188Zhong4188中国China10G5BG367孟加拉国Bangladesh10G6Zihui100中国China12G7Katy美国U.S.A14G8苏御糯Suoyunuo中国China16T9IR64菲律宾Philippines(IRRI)17G10Basmati385巴基斯坦Pakistan17G11南洋占Nangyangzhan中国China17G12Basmati370巴基斯坦Pakistan17G13IR58025B菲律宾Philippines(IRRI)17T14江西丝苗Jiangxi-Si-Miao中国China17T15联鉴33lianjian33中国China17T16美国茉莉稻Americanjasminerice美国U.S.A17T17赣香糯Ganxiangnuo中国China17T18IRAT261尼日利亚Nigeria18T19Kyeema澳大利亚Australia18T20成龙水晶米Chenglongshuijingmi中国China18T21IR65598-112-2菲律宾Philippines(IRRI)19G22Khazar伊朗Iran20G23Lemont美国U.S.A20G24Starbonnet99美国U.S.A20G25IAPAR9巴西Brazil20G26IR66897B菲律宾Philippines(IRRI)15G27IR66167-27-5-1-6菲律宾Philippines(IRRI)18G28Co43印度India8G29急稻Ji-dao中国China12G30花壳仔Hua-ke-zi中国China12G31Alan美国U.S.A14G32Puntal西班牙Spain14G33Cuil印度尼西亚Indonesia15G34寸谷糯Cungunuo中国China16T35Nutsuriwai印度尼西亚Indonesia16G36N29印度尼西亚Indonesia16G37IR64a菲律宾Philippines(IRRI)18G38Calotoc美国U.S.A18G39元子2号Yuan-zi2中国China21G40恩稻5号Endao5中国China11G41谷农矮23Gunongai23中国China11G

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杂交水稻的遗传知识点总结

杂交水稻的遗传知识点总结

杂交水稻的遗传知识点总结一、杂交水稻的遗传特点1. 杂交水稻的优势杂交水稻是通过不同种类水稻的杂交组合产生的新品种，通常具有较高的抗性、耐受性和适应性。

杂交水稻具有较强的生物学多样性，有利于抗病虫害和适应环境的能力。

2. 杂交水稻的遗传变异杂交水稻具有不同的亲本组合，因此在遗传上会产生较大的变异。

这种遗传变异使得杂交水稻能够适应不同的环境和生长条件，具有更高的生产力和更好的品质。

3. 杂交水稻的亲本选择在杂交水稻的育种过程中，亲本选择是非常关键的。

通过合理选择亲本，可以获得更好的遗传背景、较强的适应性和更高的产量。

二、杂交水稻的遗传材料1. 杂交水稻的亲本杂交水稻的亲本通常包括两个不同的亲本。

其中一个亲本可能具有较强的抗病性，另一个亲本可能具有较高的产量。

通过这种亲本组合，杂交水稻能够综合利用两个亲本的优点，获得更好的品质和更高的产量。

2. 杂交水稻的基因组杂交水稻的基因组通常包括来自两个不同亲本的基因。

这些基因可能具有不同的功能和表达特点，通过杂交组合，能够产生更高的生产力和更好的品质。

3. 杂交水稻的遗传信息杂交水稻的遗传信息来自两个不同的亲本，这些遗传信息通过杂交组合，可以产生更多的遗传变异，从而产生更好的品质和更高的产量。

三、杂交水稻的遗传改良1. 杂交水稻的遗传背景改良通过合理选择亲本，可以改良杂交水稻的遗传背景，获得更好的品质和更高的产量。

通过选择具有较好抗性和适应性的亲本，可以改良杂交水稻的遗传背景。

2. 杂交水稻的基因改良通过转基因技术，可以向杂交水稻中导入具有新功能和新表达特点的基因，从而改良杂交水稻的遗传基因。

这种基因改良可以使杂交水稻具有更高的抗性、更强的适应性和更好的品质。

3. 杂交水稻的组合改良通过合理选择不同亲本的组合，可以改良杂交水稻的遗传组合，获得更高的生产力和更好的品质。

例如，选择具有较高产量的亲本和具有较好抗病性的亲本进行组合，可以改良杂交水稻的遗传组合。

四、杂交水稻的遗传育种1. 杂交水稻的遗传改良方法杂交水稻的遗传改良方法包括通过选择亲本、改良基因组、改良遗传背景和改良遗传组合等手段，获得更好的品质和更高的产量。

野生稻属族遗传多样性分类及物种分化研究

野生稻属族遗传多样性分类及物种分化研究

野生稻属族遗传多样性分类及物种分化研究植物是地球上最重要的生物资源之一，具有丰富的遗传多样性。

野生稻是稻属重要的野生种质资源，也是水稻的近缘祖先。

野生稻属种类丰富，但其遗传多样性分类及物种分化的研究还存在诸多不明确之处。

对于野生稻属种群的遗传多样性及物种分化研究，可以为该属种资源利用、保护、育种提供重要的理论基础和实际应用价值。

本文旨在探讨野生稻属族遗传多样性分类及物种分化的研究进展、存在问题以及未来展望。

一、野生稻属的遗传多样性分类野生稻属种类繁多，其分类研究一直是植物学研究的热点。

目前对于野生稻的属级分类存在多种分类方法，不同的分类方法所得到的分类结果也存在差异。

其中，采用形态学、解剖学、生态学等方法进行分类的传统分类方法被广泛采用。

然而，这些分类方法存在主观性强、易受环境影响、分类不清等问题，因此在较多研究中被认为难以准确反映其遗传多样性。

随着分子生物学技术的不断发展，采用分子标记进行遗传多样性分类的方法逐渐成为野生稻属族分类的重要手段。

其中，核基因和线粒体基因序列等分子标记广泛应用于野生稻属族的遗传多样性分类。

通过对核基因rDNA ITS序列和表面蛋白基因的PCR扩增和测序，发现野生稻属族之间具有着明显的遗传分化，且其尽管分布于不同地理区域，但它们在适应环境、形态结构以及生物学基础上有着共性。

另外，在野生稻属物种水平分类上，亦发现基于ITS的分子特征的遗传距离可以更准确地区分各个物种，有利于准确归类种间的遗传差异。

此外，随着DNA条形码技术的不断发展，其已被广泛地应用于野生稻属族的遗传多样性分类和物种鉴定中。

DNA条形码技术的特点在于简便快速，同时具有高度的鉴别力和稳定性。

因此，野生稻属技种的DNA条形码在物种鉴别、分类等研究方面具有重要的应用价值。

随着DNA条形码技术的持续开展，进一步探究野生稻属物种之间的谱系地理和生态适应性等问题也将成为研究前沿和热点。

二、野生稻属中物种分化的研究进展野生稻属物种之间的遗传分化是物种间分化的基础，也是野生稻属种经历长期进化和自然选择形成生物多样性的重要途径。

云南传统栽培稻品种waxy基因序列分析

云南传统栽培稻品种waxy基因序列分析

云南传统栽培稻品种waxy基因序列分析李枝桦;陆春明;卢宝荣;王云月【期刊名称】《分子植物育种》【年(卷),期】2011(9)6【摘要】栽培稻是全球最重要的粮食作物之一,waxy基因对栽培稻的品质改良研究具有重要意义。

云南是亚洲栽培稻多样性分布中心之一,传统品种丰富。

本研究依据云南不同稻区、不同海拔选取99份传统栽培稻品种,对waxy基因序列进行分析。

结果显示,供试品种中waxy基因序列包含36个单倍型,其中52个品种存在23bp碱基的插入,而47个品种存在23bp碱基的缺失;糯稻waxy基因第一内含子5'端既有G也有T碱基,剪切位点以T为主,粘稻剪切位点以G为主。

7个糯稻地方品种的第一内含子5'端为G,同时第二外显子存在23bp碱基的缺失,与前人的研究结果有所不同,表明云南栽培稻waxy基因单核苷酸多态性高,单倍型多,稻种资源丰富,为挖掘和利用优异糯性基因及品质改良提供了宝贵材料,为云南传统栽培稻种质资源的利用与保护提供了理论依据。

【总页数】7页(P665-671)【关键词】waxy基因;G/T突变;DNA序列多态性;云南地方品种【作者】李枝桦;陆春明;卢宝荣;王云月【作者单位】云南农业大学农业生物多样性与病害控制教育部重点实验室;复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S511【相关文献】1.海南普通野生稻Waxy基因的分离和序列分析 [J], 徐靖;朱家红;韩义胜;严小微;王效宁2.云南3种野生稻中抗病基因同源序列的克隆及序列分析 [J], 刘继梅;程在全;杨明挚;吴成军;王玲仙;孙一丁;黄兴奇3.云南野生稻中Xa21基因外显子Ⅱ的分离及序列分析 [J], 钱君;程在全;杨明挚;刘继梅;吴成军;黄兴奇4.西南糯玉米地方品种waxy基因序列多态性分析 [J], 田孟良;黄玉碧;谭功燮;刘永建;荣廷昭5.一个AA基因组特异的串联重复序列的克隆及其在中国普通野生稻和栽培稻中的分化特征 [J], 王振山;陈浩;李小兵;梁承志;王象坤;朱立煌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同株型水稻的农艺性状及其主效基因多态性分析

不同株型水稻的农艺性状及其主效基因多态性分析

南方农业学报　Journal of Southern Agriculture　2023，54（11）：3186-3197ISSN 2095-1191； CODEN NNXAABDOI：10.3969/j.issn.2095-1191.2023.11.006不同株型水稻的农艺性状及其主效基因多态性分析苟兆霞，梁程，傅娅菲，徐浩扬，韩伊曼，彭友林，向珣朝*（西南科技大学植物分子遗传育种实验室，四川绵阳621010）摘要：【目的】分析不同株型水稻的农艺性状及其主效基因多态性，揭示不同株型水稻的产量性状和遗传基础，为理想株型育种提供理论参考。

【方法】以理想株型品系少蘖粳为对照，从背背糯、粳糯1号及重组开花后自交系中的自然重组新种质RIL60和RIL61为材料，探究不同株型水稻的农艺性状表现和遗传差异，比较其在不同天数（DAF）（10、17、24和31 DAF）的株型特点，同时对5份种质进行理想株型基因IP A1、Gn1a和DEP1及糯性基因Wx的基因型鉴定。

【结果】少蘖粳为ipa1和gn1a-m1突变型，其叶部性状与其他种质差异较大，具有剑叶长、倒三叶短和叶窄的特点，在4个发育期茎、叶、穗干重均小于其他种质，但其穗干重在不同发育期中的增幅大于其他种质，表明该种质在相同时间内具有更强的光能利用率和干物质积累率，其千粒重较其余4份种质具有较大优势。

RIL60的功能叶叶角度与其他种质有较大差异，其呈塔形的特点更有利于光合产物的积累，故更接近理想株型形态，其穗重低于RIL61，但其单株有效穗数较RIL61显著增加（P<0.05，下同），导致其单株产量与RIL61无显著差异（P>0.05）。

RIL61在4个发育期中功能叶叶面积较其他4个种质更具优势。

背背糯为dep1突变型，有更紧凑的株型和直立穗，在前期穗干物质积累量较低，但在31 DAF时期超过其他种质，具有更多的一次和二次分枝，穗间紧密，属于重穗型种质，说明其光合产物的转换能力较强。