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四倍体海稻86的诱导、鉴定及其耐盐碱特性评价分析
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作者 李航宇 刘心诚 +7 位作者 贺文婷 刘可意 乔振华 吕品苍 张献华 何玉池 蔡得田 宋兆建 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期914-931,共18页
多倍体化是植物进化的重要趋势之一。与二倍体植物相比,多倍体植物往往具有更强的抗耐性。海稻86是具有强耐盐碱能力的水稻种质资源,在盐碱地开发应用和粮食增产研究中具有重要利用价值。为充分利用多倍体植物抗逆性增强的优势,选育耐... 多倍体化是植物进化的重要趋势之一。与二倍体植物相比,多倍体植物往往具有更强的抗耐性。海稻86是具有强耐盐碱能力的水稻种质资源,在盐碱地开发应用和粮食增产研究中具有重要利用价值。为充分利用多倍体植物抗逆性增强的优势,选育耐盐碱能力更强的四倍体水稻新品种,本研究以海稻86为基础,对其进行离体染色体加倍获得海稻86同源四倍体;以海稻86-4x和海稻86-2x发芽期和幼苗期NaCl、Na_(2)CO_(3)和PEG-6000胁迫处理的表型指标及生理生化指标鉴定,检测两者的耐盐碱特性及差异。结果表明:(1)通过离体染色体加倍可高效诱导获得四倍体植株,加倍率达27.63%。(2)与海稻86-2x相比,海稻86-4x的细胞核DNA含量及根尖染色体数目增加一倍;形态及农艺性状发生明显变化,如植株变矮、茎秆变粗、单株有效穗数减少、籽粒及千粒重增大、每穗总粒数及每穗实粒数减少、结实率降低等。(3)在发芽期,海稻86-4x的发芽势、发芽率、芽长、根长、根数、含水量最高,海稻86-2x次之,对照黄华占最低;海稻86-4x的盐碱害率最小、盐碱害等级最低,海稻86-2x次之,对照黄华占的盐碱害率最大、盐碱害等级最高。(4)在幼苗期,海稻86-4x的脯氨酸和叶绿素含量最高、丙二醛含量和相对电导率最低,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性最高,海稻86-2x次之,而对照黄华占的脯氨酸和叶绿素含量最低、丙二醛含量和相对电导率最高、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性最低。综上可知,与海稻86-2x相比,海稻86-4x在表型指标和生理生化指标上均表现出明显的耐盐碱性优势,具有更强的耐盐碱能力。该研究结果为深入解析海稻86的耐盐碱机制奠定基础,也为耐盐碱四倍体水稻新品种的选育提供了材料基础和理论依据。 展开更多
关键词 海稻86 离体染色体加倍 四倍体 耐盐碱性 发芽势 发芽率 生理生化指标
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四倍体水稻回复二倍体品系的籼粳属性鉴定和杂种优势利用初探 被引量：2
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作者 宋兆建 冯紫旖 +7 位作者 屈天歌 吕品苍 杨晓璐 湛明月 张献华 何玉池 刘育华 蔡得田 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2039-2050,共12页
本研究以8个四倍体水稻回复二倍体品系为材料,采用InDel分子标记法鉴定其籼粳属性;同时以回复二倍体品系为父本,分别与籼稻光温敏雄性不育系培矮64S、粳稻光温敏雄性不育系农垦58S配制杂交组合,进行亲本及杂种的遗传距离及聚类分析,考... 本研究以8个四倍体水稻回复二倍体品系为材料,采用InDel分子标记法鉴定其籼粳属性;同时以回复二倍体品系为父本,分别与籼稻光温敏雄性不育系培矮64S、粳稻光温敏雄性不育系农垦58S配制杂交组合,进行亲本及杂种的遗传距离及聚类分析,考察杂种及其父本的产量相关性状,分析杂种的超父本优势、超标优势;另外,对亲本遗传距离与杂种优势的相关性进行分析,探讨利用亲本遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明:(1)回复二倍体品系的籼型基因频率分布在0.605~0.947之间,所有品系都兼有籼稻和粳稻遗传成分,但籼粳成分比例各不相同。(2)回复二倍体品系和培矮64S之间的遗传距离在0.21~0.42之间,回复二倍体品系和农垦58S之间的遗传距离在0.68~0.95之间;籼粳属性相同或相近的材料聚为一类,清晰显示了材料间的亲缘关系。(3)回复二倍体品系的杂种优势利用需要广亲和基因的参与,以具有广亲和基因的培矮64S为母本配制的杂交组合在单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数方面超父本优势和超标优势明显;在综合后的单株产量上8个杂交组合都表现出超父本优势和超标优势,尤其是杂交组合HYP2单株产量超标优势突出,高达45.92%。(4)亲本遗传距离与杂种F1的每穗总粒数和单株产量呈显著正相关,说明InDel遗传距离可以用于杂种优势预测。研究证实了籼粳亚种间四倍体水稻的回复二倍体品系兼有籼稻和粳稻遗传成分,遗传多样性丰富,利用这些回复二倍体品系能够配制出超强杂种优势组合,为通过以籼粳中间型品系与广亲和光温敏雄性不育系配组实现籼粳亚种间杂种优势利用提供了理论依据和参考;同时初步证实了“以多倍体为变异载体选育回复二倍体水稻”育种途径的可行性,为水稻育种提供了新的思路和途径。 展开更多
关键词 水稻 多倍体 回复二倍体 INDEL 籼粳属性 遗传距离 杂种优势
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海稻86芒性状特点及遗传分析
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作者 吕品苍 王维 +6 位作者 屈天歌 贺文婷 刘勇涛 张献华 何玉池 宋兆建 蔡得田 《植物学研究》 2019年第3期222-230,共9页
海水稻的研究和利用对盐碱地的开发使用具有重要意义。海水稻原始材料海稻86具有长芒,但芒在生产中是不利性状。为了解海稻86芒的特点及遗传规律,本研究利用海稻86及本实验室发现的海稻86无芒突变体为材料,通过有性杂交获得二者的正、... 海水稻的研究和利用对盐碱地的开发使用具有重要意义。海水稻原始材料海稻86具有长芒,但芒在生产中是不利性状。为了解海稻86芒的特点及遗传规律,本研究利用海稻86及本实验室发现的海稻86无芒突变体为材料,通过有性杂交获得二者的正、反交杂种,对杂种及亲本的主要农艺性状、芒的特点进行了详细比较,通过F1的性状表现及F2群体的分离情况,分析了芒的遗传方式。结果表明,杂种及亲本在主要农艺性状上无明显差异;在芒性状表现上,海稻86为全芒型,而正反、交杂种均表现为顶芒型;但不论全芒型还是顶芒型,芒的分布都具有一定的规律性。F2群体分离出全芒型、顶芒型和无芒型3种表型,X2测验结果符合预期1:2:1分离比。说明海稻86芒的性状由1对核基因控制,且为不完全显性。研究结果为海水稻芒基因的定位、克隆和功能分析奠定了基础。 展开更多
关键词 海稻86 芒 无芒突变 杂交 遗传分析
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