杂交水稻骨干保持系II-32B品质性状的分子改良

摘要

随着生活水平的不断改善，人们对稻米品质的要求越来越高。在提高水稻单产的同时，培育出品质优良的水稻品种已经成为水稻育种工作的重要内容之一。Ⅱ-32A是我国应用最为广泛的不育系之一，具有配合力高、适应性广等特点，但其外观与蒸煮食味品质比较差。川106B是四川省农业科学院作物研究所选育的优良保持系，其稻米外观和食味品质优良，与Ⅱ-32B（Ⅱ-32A的保持系）在多个性状上存在互补。本研究利用回交导入策略，分子标记辅助选择技术和表型选择相结合的技术路线，将川106B的优良等位基因GS3、qSS7、Wx和Os-2AP导入Ⅱ-32A的保持系Ⅱ-32B中，旨在协同改良其品质和产量性状。
　　本研究的主要结果如下:
　　1.利用回交导入策略和分子标记辅助选择技术已经获得了21份含有不同目标基因或导入片段的BC2F5改良系。与Ⅱ-32B相比，含有川106B的长粒基因GS3或qSS7片段的改良系，平均粒长增加1.77 mm，平均长宽比增加1.00。
　　2.在改良系中，不同粒形基因(GW8与GS3、qSS7)组合的基因型表现出较大的粒重变化;GW8宽粒等位基因与GS3或qSS7长粒等位基因组合在一起，可显著增加粒重。
　　3.与Ⅱ-32B相比，有16份改良系的垩白显著降低。检测这些改良系发现部分株系并不含有Chalk5位点上的低垩白等位基因，说明除Chalk5外，还有其他位点引起川106B与Ⅱ-32B垩白的差异。
　　4.导入川106B的淀粉合成酶基因Wx和糊化温度基因alk可以显著提高Ⅱ-32B的蒸煮食味品质;携带川106B的Wx片段的改良系的直链淀粉含量降低到12.2％-16.7％。
　　5.改良系205040、205045和205058的小区平均产量较Ⅱ-32B显著提高，增产幅度都超过7％，表明川106B相关片段的导入可能会提高Ⅱ-32B的产量。
　　6.利用SSR多态性标记和SNP芯片检测Ⅱ-32B改良系的遗传背景组成发现，大部分株系经过2次回交、4次自交，已基本达到纯合稳定的状态。多数株系的背景回复率在80％-92％之间，杂合度在5％以内。
　　7.根据改良系的品质、产量和农艺性状等综合表现，选出5份优良的改良系205004、205040、205042、205045和205058。其中，205040、205045、205058直链淀粉含量较低，米饭质地软，适合国内及东南亚多数水稻消费区;205004、205042直链淀粉含量较高，适合喜好高直链淀粉含量地区，如南亚和南美等。这些优良株系可以用于培育新型不育系，为进一步改良杂交水稻的品质和产量奠定基础。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

1．1 国内外相关研究现状

1．1．1 分子标记辅助选择育种研究进展

1．1．2 水稻粒形基因的定位与克隆

1．1．3 水稻粒形基因的分子育种研究进展

1．1．4 垩白的遗传及分子改良研究进展

1．1．5 稻米直链淀粉含量及分子改良研究进展

1．1．6 稻米香味分子标记辅助选择研究进展

1．1．7 胶稠度的遗传

1．1．8 糊化温度的遗传

1．1．9 加工品质的遗传

1．2 课题的目的与意义

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 水稻(Oryza sativa L．)材料

2．1．2 分子标记

2．1．3 各种常用试剂及配制方法

2．2 实验方法

2．2．1 DNA的提取及分子鉴定

2．2．2 材料种植与选择

2．2．3 亲本主要品质基因功能位点基因型的确定

2．2．4 改良系的遗传背景分析

2．2．5 农艺与品质性状测定方法

2．2．6 数据分析

3 结果与分析

3．1 亲本间性状及前景选择基因的差异

3．1．1 亲本间性状的差异

3．1．2 亲本间前景选择基因的差异

3．1．3 亲本间其他粒形和品质相关基因的差异

3．2 分子标记辅助选择

3．3 粒形与产量的改良

3．4 改良系非前景选择基因的基因型

3．5 垩白性状的改良

3．6 碾磨品质的表现

3．7 蒸煮食味相关品质

3．7．1 直链淀粉含量的改良

3．7．2 胶稠度的改良

3．7．3 糊化温度的表现

3．8 改良系(BC2F4)的主要农艺性状

3．9 改良系的背景分析

3．10 Ⅱ-32B多个性状的改良

4 结论与讨论

4．1 Ⅱ-32B品质的改良

4．2 优良的供体亲本的选择与适当降低背景回复率

4．3 分子标记辅助选择与表型选择相结合

参考文献

附录

致谢