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遗传解析元江普通野生稻高位茎分枝性状为“一系法”杂交稻育种提供新思路

时间:2022-07-15  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:王飞军、徐鹏     打印  字体: 关闭

  普通野生稻(Oryzarufipogon)比亚洲栽培稻(O. sativa)具有更丰富的潜在遗传多样性,高产、抗病和耐逆等优良基因具有重要的育种价值。利用栽培稻近缘种拓宽亚洲栽培稻的遗传基础,是打破其产量瓶颈的关键策略之一。普通野生稻匍匐茎上产生茎分枝和不定根,从而形成新的植株实现其多年生性。解析普通野生稻茎分枝性状的遗传机理,具有重要的育种利用价值。 

  版纳植物园热带稻种保护与遗传改良研究组以粳型水稻品种云稻1号(O. sativa; YD1)为受体亲本,元江普通野生稻(O. rufipogon; YJCWR)为供体亲本,构建了一系列渗入系(ILs),其中IL-J85在成熟期收获后的高位茎节上能长出茎分枝和不定根,通过扦插形成新的植株,具有和野生稻亲本相似的特性。通过农艺性状调查分析发现,IL-J85渗入YJCWR的匍匐茎分枝性状IL-J85在收获后才表现出茎分枝性状,其产量与YD1显著差异。结合QTL分析研究团队15号染色体上定位到2个与茎分枝性状相关的QTLsRM6521-RM259RM26-RM19225),分别解释15.65%13.45%的遗传变异并将这两个片段命名为qSBR1Stem branch of Rice 1)和qSBR5Stem branch of Rice 5)。此外,为评价茎分枝性状的育种利用价值,进一步利用IL-J85与两个粳稻品种云粳37YJ37)和滇粳优1号(DJY1)构建了茎分枝性状近等基因系BC3F5NILsNIL-Y37NIL-D1研究发现NIL-Y37NIL-D1具有与背景亲本一致的产量成熟期收获后,均能在高节位茎节上长出茎分枝。以上结果表明普通野生稻的茎分枝性状可以作为营养繁殖进行水稻生产,并具有与种子苗移栽生产方式相当的生产潜力。在中国南方部分地区种植水稻,存在“一季有余,两季不足”的情况。培育具有扦插功能的水稻能够缩短水稻育秧周期,减少劳动和时间成本。此外,可利用元江普通野生稻茎分枝性状固定杂种优势,为“一系法”杂交稻育种提供新思路。 

  相关研究成果以Genetic Dissection of Stem Branch Trait and Envisioning of Fixing Heterosis by Vegetative Reproduction in Oryza rufipogon为题发表在国际期刊Agronomy上。热带稻种保护与遗传改良研究组博士研究生王飞军为该文第一作者徐鹏研究员和云南大学余迪求研究员为该文的共同通讯作者。 

  1.YJCWRYD1IL-J85的表型。    

  2. BC3F5茎分枝近等基因系种子苗与扦插植株的田间表型比较 

 

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