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文档简介
PAGEPAGE33国家重点基础研究发展规划项目课题验收报告项目编号:G1998010200项目名称:农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究课题编号:G1998010201课题名称:水稻核心种质构建起止年月:1998年10月2003年8月课题负责人:李自超:北京海淀区圆明园西路2号中国农业大学作物学院及:62891414电子信箱Email:lizichao@课题依托单位:中国农业大学主要承担单位:中国农业大学中国农科院品资所中国水稻所辈广西省农科尾院剪广东省农科顾院级2003年邻10月09遭日膊一、课题验薯收工作总结晋计划任务完袖成情况宫本课题已经爹完成计划任稀务,并实现女了预期目标住,具体完成茂情况如下:臣课题计划任肢务书的研究怒内容和预期而目标极课题原始研缓究内容和目揭标牵明确中国稻竞种资源的遗腐传多样性分躺布及多样性醋中心;娱建立中国稻鞠种资源核心婶种质构建的俯取样方法和翠技术体系;混构建在表型别上占总资源圈80%以上平,DNA水膊平上70%狐以上的遗传予多样性的中白国稻种资源嫂核心种质;婚提供一批能具为水稻育种卡有效利用的死新种质;闭建立核心种轻质同工酶、烫DNA指纹挨图谱及重要赏形态和农艺支性状数据库译;谱发表高质量洁论文5-8寇篇。瞒课题原始年雁度计划内容鸣和目标水1998年曾完成取样策驴略的研究,薯提出地方种场、改良种、框杂交稻及野靠生种的取样葡方案和取样离比例;动根据初步研饭究结果,提蔬出占地方稻虎种5身-6朵%、能代表孟约95%以跪上的表型遗芦传多样性的优初级核心种本质清单,建内立表型上检胀验核心种质程的参数和方普法;后1999年仓地方品种在滤杭州、及海洽南岛种植扩伯繁,观察记牧载分类性状弊和形态性状秒,考察产量题性状,分析红品质性状等潮;怪地方品种同陈工酶分析尚完成地方品火种农艺性状虑鉴定,聚类准压缩成准核双心样品;另探索快速、斩高效、经济闹的检测稻种车资源遗传多雷样性的DN墨A分子标记惨技术(如S包SR、AF批LP或RF拘LP等),旗然后进行D戴NA水平上弃的多态性分悄析;悔发表论文1败-2篇。掌2000年惩完成改良种卫、杂交稻初嗽级样品清单秩;答完成改良种答、杂交稻同携工酶分析工夫作,聚类压夺缩为准核心肆种质,并开昼始SSR或歪RFLP撇分析;夸完成地方种翻的SSR或宏RFLP籍分析,聚类运压缩成的地损方种核心种确质;俭初步提出建稼立地方稻种粒核心种质技鼓术体系和遗糠传多样性检羞验指标或方苏法;而发表论文1苏-2篇。眉2001年通完成野生稻天表型性状鉴谷定及同工酶逮分析,聚类演压缩成准核箱心种质;忙完成改良种史、杂交稻的绍SSR或R惩FLP分梁析,并聚类洗压缩成核心见种质;旷发表论文1军-2篇。熄2002年暑完成野生稻叔的SSR或军RFLP枯分析,并聚目类压缩成核早心种质;阁发表论文1侍-2篇;箭在形态、农聪艺性状和D旦NA水平上仰综合检测整豪个核心种质潜的遗传多样统性;巴建立核心种模质重要形态以、农艺性状桥和DNA指做纹图谱数据抽库;满课题鉴定验搭收,完成课祝题。须课题调整后络三年的研究柜内容和目标岂明确中国稻素种资源表型您性状、同工企酶和哥DNA态三水平遗传舒多样性分布从规律及多样瞧性中心;扎建立中国稻遣种资源核心陪种质构建的骂取样方法和级技术体系;穷构建在表型躺上占总资源败90%以上弱,DNA水笋平上70-衰80%以上级的遗传多样监性的中国稻乓种资源核心崇种质;隆建立核心种深质同工酶、岁DNA指纹望图谱(60赠00份材料蚊,72个盛SSR帆标记)及重抹要形态和农嗽艺性状数据幅库;荒发表高质量妹论文花5-8妨篇朴,肌其中亿SCI钉收录2-3仔篇逃课题调整后歇三年的年度胜计划内容和霜目标旬2000年同提取杂交稻辅(三系)初旨级样品并种客植扩繁和观面察;翠完成改良种握、野生种农诞艺性状鉴定牌工作,聚类黑压缩为准核缺心种质,开跌始SSR相分析;火完成地方种眯的SSR分村析,聚类压匪缩成的地方会种核心种质妈;边初步提出建勤立地方稻种跌核心种质技胡术体系和检盟验指标或方添法;唤发表论文1图-2篇。协2001年飞完成杂交稻怠(三系)农玩艺性状鉴定监,聚类压缩遣成准核心种抬质;狡完成改良种定、野生种的番SSR分析阶,并聚类压吹缩成核心种签质;院发表论文1存-2篇。迎2002年触完成杂交稻采(三系)的揉SSR分析袄,并聚类压穿缩成核心种压质;馋发表论文1斩-2篇;责在形态、农混艺性状和D勺NA水平上君综合检测整乔个核心种质圈的遗传多样窗性;冷建立重要形祥态、农艺性塌状和DNA葵指纹图谱数样据库;穴课题鉴定验均收,完成课箩题。军课题计划任买务完成的具克体情况港2.1完成撕了对原始材盛料的收集、悼整理、规范挣核心种质研驳究中,对原食始数据的收瓦集、整理和栗规范是第一滩步和进一步倡研究的基础役,本研究中协对包括地方差种、改良种清、三系和野芦生种在内的退中国稻种资碍源64,3起73份材料肆,2,00袜0,000突多个数据进炸行了整理和电规范。具体臭工作为公稻种资源原评始数据的整努理、规范和狡标准化漆步骤:酸检查数据基稍本情况却将不规范的泥情况进行了俩分类蔽对数据进行级规范和标准手化悉中国稻种资久源地方种原灰始数据辛中国地方稻码种资源原始休数据来自中然国农业科学劫院作物品种勉资源所信息锡中心的作物抽种质资源数取据库,第一龙阶段取样依纯据树“葬九五粉”养前收集、鉴甘定评价的数坦据,第二阶斥段取样依据怎“颤九五离”塞期间收集、娘鉴定评价的众数据。数据验库中有记载基项目67个悼,蓬仅有31个科性状有记载其数据。而且危没有任何一枣个性状是数省据全面的,玩有记载数据熔的材料数占优总体的比例冶从最低的6般%到最高的改99.1%办。在有数据僵记载的各性守状中,其记思载的规范化托水平也参差于不齐,采用司连续型数据迷记载的性状诸无法考察其恰记载的准确抛性,而离散盖型数据记载鞭的性状记载只非常混乱,更仅有少数性鼠状是记载比抢较的规范的追。将记载的垮不规范性进茧行了分类,首可归为以下振几种情况:谦(1)材料胖本身混杂:短这种情况在孙记载时将几纱种情况进行起了并列,如阻将粘糯混杂纵的情况记载玉为没“孔粘、糯兄”逝或克“首粘/糯执”亦,将米色记氧为过“赤白、红押”睁。(2)误寸记:一般是夹记错了列,刮这种情况比浙较少。(3仆)记载标准倾不一:这种困情况比较普护遍,因为这赶些数据是由教各地方提供肿,在记载时浆使用了不同访的记载标准符。为减少取蚊样中对各性尿状统计计算特的误差,我步们对离散型淋数据按中国缴农业科学院助作物品种资志源研究所1蛾986年印咏制的《稻种庸资源观察调言查项目及记叙载标准》进残行了规范。兽中国稻种资斑源改良种原捐始数据处中国稻种资止源改良种截凡至我们选择洋初选核心种完质时共入库桨编目408批5份,在改妨良种原始库戒中有记载项捕目35个,潜其中,仅有退14个性状哲有数据记载挖,在有记载尊性状中其规细范性除芒长慌和白叶枯外慕记载都比较继规范。对于悉数据的规范泳和整理同地奥方种数据。雕中国稻种资名源杂交稻三露系原始数据苏三系的材料正原始数据记躬载项目39苗个,丸其性状全部摄是连续型数砖据,且记载连比较全面。静中国稻种资条源野生稻原惜始数据傍野生稻原始莲库中的数据凭记载项目3娱8个。这些盛项目中全部昼有数据记载泥,其中的离售散型数据记略载的性状记密载比较全面牛,而连续型燥数据记载的累性状缺值的骡材料比较多疫。除芒性为也一混合记载赛性状,苗瘟境和白叶枯记插载存在标准谎不一外,其爹他性状记载虹比较规范。区采用如地方漏种同样的方馆法对野生稻屡原始数据进码行了规范。街2.2建立族了中国稻种响资源核心种樱质的评价和圣取样体系雁2.2.1雹提出了科学剂的核心种质竭评价指标料要建立有效直的核心种质陆,首先要建催立科学的评眯价指标。根哥据核心种质妈的概念,要雀求核心种质翻以最小的资违源数代表最罗大的遗传多刘样性,即保腥留尽可能小对的群体和尽赴可能大的遗墨传多样性,数因此在选择洗检测参数对屯核心种质的侵优劣进行评旅价时,主要北掌握两个原满则:遗传多命样性和实用葱性。遗传多佣样性是指种荣内不同个体担间或一个群香体内不同个惕体间的遗传足变异的总合膊,对遗传多侨样性的量度桨包括变异的团丰度(似richn听ess年)和变异的搜均度(挠evenn组ess愿);实用性平是指在所选执核心种质中号是否包含了吉生产上需要多的优异变异沟,能否为当帽前的生产应狱用提供服务悦,某如高抗逆性泰(盐、旱等认)和高效利吓用性(如磷敞、氮高效等保)资源。根险据核心种质什的概念结合趴国内外研究尤现状提出以留下8个核心臭种质检验参功数,即范多样性指数垫、遗传变异即的保留比例巧、变异系数炎、最大值离旷差、表型方削差、最小值怒离差、表型激频率方差、致平均数离差绒。牛平均数离差素(孙Dmea淋):根据平巨均数的性质船和核心种质快及遗传多样秀性的概念,励Dmea泻可以在一定貌程度上表现系核心种质的嚷均度。但是声,运用雪Dmea刺的前提是对摔原始库中各渴性状的分布炭已经进行详习细分析,然缝后才能得到戏正确的结果衰,否则可能掩会得出相反独的结果。趁最大、最小笋值离差(缺Dmax广、胶Dmin轻):庆Dmax角、陕Dmin爆表示核心种鞠质性状极值容与原始库极愤值的离差,篮表明了的变弃异范围,可踩以用作核心寨种质实用性螺的参考。苗Dmax庙和循Dmin有越小,表明艰核心种质中珠各性状的极归值越接近原腿始库中的极贺值,则可能碍包含了育种纠家所需的特暂殊遗传变异弹。溉遗传变异保会留比例(坡R柜):图R筛表示核心种影质中所保留打遗传变异的伶数量与原始付库中遗传变掘异总量的比谦例,在一定凯程度上表现骑了所保留变勾异的丰度。誉核心种质的忠R塔越大,表明惜在核心种质塔中包含的变非异越丰富,含那么对育种殿家越有利。门在确定核心训种质的取样劣比例时,对匪于不同规模悔群体,R这健个参数的表甚现是不同的明,而且为了潜保证核心种知质中保留了苍足够的变异岂,用R这个自参数做最终甘的检测是必峡不可少的。槐表型方差(薯VPV同)和变异系春数(壮CV症):驶V旋PV接和煮CV葬在一定程度窑上表现了各堂种表现型的贺分布情况,兴显示了材料谷的异质性,冷因此可以估闻计群体的均楼度。周VPV辽和向CV场越大,表明于所得核心种碰质中各性状裤的分布越均宰匀,遗传冗岸余度(绘degre伪eof向genet闲icre姐dunda幸ncy什)越小,可股以作为比较俱不同核心种纽质取样方法辱间优劣的有圈效参数。瓦表型频率方扒差(嫂VPF挖):计VPF份同样用于估扶计群体的均贩度,其表现撑与VPV、奴CV正好相炒反,所得值源越小,所代总表的方法越差好,为比较球不同核心种叮质取样方法茎间优劣的有彩效参数。爬多样性指数煮(量I炒):讯I殖为多样性估鞠计的综合性排参数,不仅养考虑了群体络中变异的丰泽度(保留的锄遗传变异数翅),同时考先虑了群体中沈变异的均度盖(各类遗传敢变异的在群裙体中的有效植性)。所得订核心种质中肢变异类型越改丰富,变异丢的均度越高塌,I值越大组,为对比不袍同核心种质木取样方法间膊优劣的有效释参数。主要界包括Sha饱nnon-叙weave陪r多样性信息息指数和N哪ei氏基因如多样性指数些。凶2.2.2沙建立了中国捡稻种资源核悦心种质的取闪样体系构建核心种质的体系结构图利用现有性状进行取样方案研究SSR分析,聚类、压缩田间种植观察、室内考种同工酶分析原始资源初级核心种质核心种质磷高效材料核心种质应用核心种质2……应用核心种质n叙根据中国稻溪种资源现有宏数据比较少当且不全面的联现状,我们坦提出了核心少种质的体系患结构(见右勇图)。此体弄系采用循序庙渐进的方式闷,在数据逐蜻步丰富的情爸况下逐级压丑缩取样。本历体系在现有怠数据和可利两用信息比较缩有限的情况迈下,保证了醉取样的代表道性和有效性瓜。并且,通碰过在最后利止用详细鉴定若的农艺性状撇建立应用核敌心种质,实言现了核心种扭质既保持较巧高的遗传多忽样性,又同谈时保证其实蓄用性。首先计选取了中国构建核心种质的体系结构图利用现有性状进行取样方案研究SSR分析,聚类、压缩田间种植观察、室内考种同工酶分析原始资源初级核心种质核心种质磷高效材料核心种质应用核心种质2……应用核心种质n船中国稻种资烈源地方种初广级核心种质朗的建立蓝在云南稻种爆资源核心种肢质取样策略漂的基础上,陶经过长达半荡年之久的计骨算和研究于像1999年此初正式提出艺科学班合理瓜的中国稻种南资源地方种响质的初级核紫心种质清单甘。清单的提月出主要根据蒙取样方案计羊算机取样和耳人工定向取筹样。扁取样策略包捡括取样燕方案复和总体取样缺比例涂。猎取样方案研巡究分三个水药平,即分组宾方法、组内描取样比例的雹确定、组内坑取长样方法。分口组方法包括倡按省、稻区友、丁颖分类税、稻区+亚融种和省+亚绍种;朋组内取样方贝法包括G、爬P、R和L帐;岔总体取样比矿例设5%、故10%和1烘5%,共得窑到44个备信选初级核心绞种质,通过香对44个核渠心种质的表插型保留比例恋、遗传多样酿性指数、表译型方差、表司型频率方差蔬和变异系数艳等分析,最页终确定以丁忽颖分类体系肌分组、按平末方根或对数则比例在组内耻聚类取样为桐最佳取样方贡案。5%的翁取样比例保陷留比例达到挂96%以上黑,10%取权样比例保留忧比例可达9攻7%以上。交综合中国稻重种资源核心含种质和云南峰稻种资源核绒心种质取样抢策略的研究概结果,认为监5%-10拿%是较合理彩的取样比例港。为保证以挥最小的资源铺数量保留最乱大的遗传多衰样性,另外证,还考虑到皆现有数据比债较缺乏,实闪际提取了约盒8%的资源啊作为初级核走心种质,其暖中按取样方音案计算机取歇样6%,约粱3008份弱,人工定向贸取样约10齿00份亚。沉人工定向取拦样主要考虑农计算机取样捡遗漏的稀有愈资源,及已姥被育种所利破用的(如抗挨性资源、优蚕质资源等)袍优异资源。漆中国稻种资旱源改良种准初级袄核心种质的挣建立糕改良种初级亩核心种质取不样策略以稻袭作生态区分白组,在组内盐随机取样为析主,人工定像向取样主要蜜考虑以下几看点:品种系赌谱、品种推弃广面积、特握殊遗传资源痕或优异资源蛙等。尽管改酷良种遗传基诱础较地方种父狭窄,但考溪虑到其使用税性较高,最歇终取样比例退为18%。顾共提取58截6份改良种绣初级核心种甲质,种子来成源主要是从破国家种质资盛源库有尝提下取。检测结夸果表明所取教核心种质遗满传多样性指纱数提高,表步型保留比例绳97%,包辨含全部各类愿优异资源。抽中国稻种资篮源杂交稻三棋系初级核心绘种质的建立乱三系初级核稀心种质取样书策略类似改羞良种初级核锡心种质的取借样策略,主派要考虑以下逃几点:品种箱系谱、品种予推广面积、例特殊遗传资触源或优异资或源等。提出腔了水稻三系恳杂交稻品种塑初级核心种槽质名单(三案系恢复系1穷04份,不怪育系与保持削系88对)书,占整个三友系材料的1羽5%。筹中国稻种资膨源野生稻初辫级核心种质顽的建立映完成了中国现三种野生稻膛初级核心种招质的取样方奸法研究。中杆国野生稻有狱三个种,普抓通野生稻(介5571份恼)、药用野毕生稻(67赢1份)和疣咐粒野生稻(位144份)族,根据三个微种的特点,奋利用国家库欲已有的约2赚0个表型性匹状数据,设玩计了各自的捞不同的取样表方案。乎普通野生稻于有4种分组酸方法,即按涝省或自治区裂、纬度、生析长习性、单淋一性状,分殊别以对数、也平方根、遗它传多样性及粒简单比例等颂决定各组取名样量(见图县3),总体声取样比例为杂5%、15犬%和25%全,组内取样宝方法暑分聚类和畅随机择两种,获得桨的最佳取样董方案为:按武省分组,在孤组内以对数塞比例用聚类锅取样,取样扮比例为15迈%,其表型娱保留比例印90.42向%支。魂药用和疣粒杆野生稻仪取样赏方案与普野灵大同小异。比药野的最佳筋取样比例为敏15%蒙,取样方案笛为以纬度分福组,以对数岸比例在组内娱聚类取样,辣表型保留比固例为鲜91.80展%约。疣野以全丹部材料进行阔聚类,最佳概取样比例为沟10%。徒2.2.3执初级核心种栽质材料的鉴具定、评价和浓分子检测饿对稻种资源蓝初级核心种宰质材料进行高了形态鉴定匪、评价和分刊子标记检测静通过科学的耳取样策略获虏得了中国地随方稻种资源姿地方稻种、支改良种、三麻系和野生稻局的初级核心她种质,其材往料组成分别震为4008步、586、愁192和8证94。对各信种材料进行释了形态性状台的评价和考根查、同工酶膀和SSR分世析,具体情更况如下,哑栽培稻初级坡核心种质的帮形态性状评楚价和考查皮对所选地方保稻种、改良添种和三系的猾初级核心种将质材料,分辽别在杭州和渣海南分两年跳种植观察,裕田间设三个究重复,10还个对照品种蜜,5籼和5惩粳。单本插膊,每材料插跨24株。种蜜植和扩繁材谱料5907乎个次,共同妹记载和考查荡形态和农艺粗性状61个桨,其中分类奴性状4个、哭形态性状2皱1、产量相例关性状14鸽个和其他农毫艺性状22纵个。田间记遣载和室内考乏种参照中国牛农科院品资腰所和中国水艇稻所制定的牧“默稻种资源基株本情况与主乘要形态、农垄艺性状调查喊项目及记载穷标准畏”暮和IRRI芳制定的厨“悲Descr咽iptor龟for俊rice,夕君Oryza雅sati碎va乏L.号”咱。亏除上述共同挂考查的性状包,还考查了剖恢复系的恢冤复度。上述帐新考查的性季状连同原始慨库中已有的鹿10个品质序性状组成了圣中国稻种资米源栽培稻的伍形态性状数必据库,这些神性状已经装插订成册。这雪些形态数据该已用于中国淹稻种资源遗羡传多样性和乒核心种质取伯样研究。贝磷高效材料谎的筛选及水跌稻磷高效机聪理的研究返磷高效材料念的筛选:分辫别于中国农巨业大学和中形国水稻所对但500份粳通稻材料和9净41份籼稻饥材料,进行乔耐低磷筛选位,三个磷水剪平处理(正警常施磷、不毕施磷、水槽给低磷),不冲设重复,以为分蘖数和单椅穗重两个指圈标进行筛选受。经过三年宁的鉴定筛选坚,最终筛选帝出粳稻耐低非磷材料10虑5份,籼稻识材料37份蚂,同时得到疤了部分可用称于磷高效机幕理研究的磷锋敏感材料,摊这些材料已租用于应用核源心种质的建绍立。犹水稻磷高效籍机理的研究储:=1\*GB3绸①壤挑选15缎份磷高效品筹种与8份磷胁敏感品种土伪培法研究水庸稻磷高效的黑机理--考肿虑到与磷效含率密切相关士的磷吸收与花磷利用两个蔬方面,选定这植株分蘖初今期的根部性吹状(根干重块,最大根长稀,根数等)办,分蘖数,畜叶面积,植李株磷含量以滚及成熟期的南经济产量,注生物产量进陵行研究,比粱较在不同磷尸含量处理水毫平下磷高效童与磷敏感品圆种的差异,绩在缺磷条件限下各个性状久的表现以及室相互关系,驰对水稻磷高胡效机理作初贝步的探讨。蔑初步研究结汪果发现:磷班高效品种比副磷敏感品种涨在根系生长幻上要发达得膝多,有一些颠品种为抗旱墙品种,说明沸根系在提高沙植株吸收利币用土壤磷方额面的重要性俯。目前实验炕结果正在处爽理之中;=2\*GB3乞②呼挑取3份懂磷高效材料带与3份磷敏稠感材料砂培喝法研究水稻娘磷高效的机猪理--试验终采用低磷(咸1甚ppm杨)与高磷(蹄10ppm列)处理,其呢中1份磷高顽效材料与1禾份磷敏感材坟料设4个磷谦梯度处理,坝培养时期4婚5天,营养涉液定期浇灌顾。对植株的龄根部性状根群长,根数,证干重,根表冒面积以及茎挨干重,根茎渠比,根茎磷似含量分别作怀了测定,初忆步结果表明颤:在缺磷条郑件下磷高效吊品种与磷敏粱感品种存在裁着很大的差穿异。磷高效利材料在不同绩磷浓度条件泉下植株的生垃长和产量变叔化差异较小呜,而磷敏感瘦材料则差异龄较大。贞初级核心种尸质抗稻瘟病部材料的复鉴兆从地方稻种厦资源中选取粉200份在怪“夹九五柳”绕之前已鉴定硬出的抗稻瘟饶病材料进行瑞复鉴,选用嚼15个稻瘟云病生理小种均于幼苗3-选4叶期进行孟混合喷雾接椅种,接种后夏7天调查苗锻瘟。初步结沿果表明,4棉2%的材料菌(88份)哑表现1级抗叙性,无免疫方材料。对抗届病材料将进任一步进行复狮鉴和穗瘟鉴统定,最终鉴医定出全生育胜期均能抗稻免瘟病的资源纲。章栽培稻初级讯核心种质的远同工酶分析鞭分别用淀粉怖凝胶电泳法也和聚丙烯酰寨胺凝胶电泳组法已对地方污稻种、改良尿种和三系材督料的初级核段心种质进行顾了4-党8讽种同工酶约现17个基因部位点(Pg翻i-1、P麻gi-2、瞧Sdh、A赏dh、Am吸p-1、A榴mp-2、屑Amp-3能、Amp-响4、Est妙-1、Es袋t-2、E泪st-5、川Est-9天、勾Cat才、甚Acp-1蹲、该Acp-2纺、纠Mal-1喷、刚Mal-2隔)约走65苍个等位基因惰的酶谱分析哥,建立了地末方稻种、改访良种和三系慕资源初级核悟心种质的同掩工酶数据库舍。这部分同却工酶酶谱数隆据已用于中挂国稻种资源糠遗传多样性赵和核心种质川取样研究。贯栽培稻和普宣通野生稻初挥级核心种质逗的SSR分屈析逢研制成功了砍水稻种质资范源指纹图谱湾自动识别系死统研制GE即L2逆.0甜。该系统用拳于水稻种质肿资源蛋白质眨和环DNA监指纹图谱的戒自动识别、煮分析比较以窜及指纹图谱象数据库的建棍立。它接受沟BMP炒文件格式的坚指纹图谱照谁片仪,添自动识别图您谱中的样品纯及谱带鬼,徒然后将谱带蚕迁移率标准烘化并将这些颜信息放入图御谱数据库后,柳未知样品经基系统分析后救可与图谱数熟据库中的样移品匹配。具厕有图象处理劫(刻颜色反转薄,泄图象放大、嘴缩小、旋转题、剪切、存买储、几何变广换兔)纯、图象识别兆(征自动识别样殊品边界、谱祥带边界睁,剖生成样品模拍式图份,君手工调整谱昼带骂)姜、模式图操鼻作掠(勾选择样品和咏谱带姑,度删除和拖动牺样品眠,叶模式图的放勺大与缩小让,征数字模式图暴生成礼,键样品命名赢,财修改谱带化,肠谱带对齐裂)不、数据库管眉理岗(雪参数设置披,困样品入库、掀修改、删除世、查询、显没示、打印葛,默数据转换番)得等功能充,盆可运行在携486DX夜以上微机、芹Windo耀ws3.哑1幅以上操作系衬统及蓬256肃色以上显示旦模式的软硬颗件环境下暮,服用户界面友崭好缺,漏操作简便岛,使执行效率高买,啦性能稳定。填软件下载网工址:地FT瞧P://i绒cgr.c漂aas.n躁et馆/旋,哨HTTP:猎//icg爹r.caa隔恢/羊。洞采用聚丙烯掠酰胺凝胶电栗泳和PCR惜技术对中国脸稻种资源地凶方种、改良侮种、三系和控普通野生稻拥资源进行了肉SSR分析恢,共分析了形约35万个登反应。其中挨,利用36咏0份地方稻洪种资源,7澡2对SSR叠引物,研究盾了在分析稻伶种资源遗传曾多样性和核痰心种质取样押中适宜的引四物数量和多还态性情况。籍利用适宜的乓引物数(3挠6对)进行概了中国稻种心资源地方种贝、改良种、爹三系和普通泥野生稻的遗筹传多样性分肌析和核心种欢质聚类取样印研究。贷2.2.4厌研究了核心娱种质多样性雀评价及聚类利压缩所需S喝SR引物的监适宜构成碌在核心种质棚的取样体系甲中,一个重回要的问题是支采用什么数括据来进行评络价和取样。僚在SSR的董使用问题上第,需要回答念的一个科学施问题是,需碍要多少个S幕SR引物以武及所采用的渠引物的多态至性达到多大棕时,对遗传罩多样性的评悼价和核心种耐质的取样才典是可靠的呢锻?为回答这师一科学问题愁,本研究利纱用来自中国拾稻种资源地知方种初级核肢心种质的3叶58份材料蒸、72对S弱SR引物分建析了SSR雄引物多态性眨和数量对遗乘传多样性评脊价和核心种至质取样的影炼响。本研究独通过研究利征用不同多态腾性和引物数胁量的数据进锡行聚类所得冲核心种质中房的等位变异衡保留比例、向遗传多样性耕和遗传结构微的变化情况善表明,对于拿这个由35惑8份材料组贼成的群体,类适宜的取样事比例为70府%;如果所做利用的引物宋数少于12娇对,或采用题的引物每个慢位点的平均储等位基因数全低于7个,紧不可能取得给最佳结果;漏在24-3谣6对引物间艺,不管是估蛾计群体的遗皱传结构还是额用于核心种治质取样,不袍同多态性引昆物间无明显鞭差异。最终聋,通过本研者究认为,随蓬机选取36壮对SSR引楼物是首选方盲案,可在2劲4-36对纪间做出选择男,不提倡更栏多位点和非李常高多态性咏的引物,以恋免在收效微修小的情况下缸资源(包括肚物质和时间尼)投入太大蜜,而且位点庆多态性太高廊反而增加了矮读带难度,禾造成不必要欢的误差。根水据这一研究逐结果,本研窗究选取了3耗6对SSR龄引物,对中令国稻种资源北初级核心种叹质进行了D乡NA水平上颜的分析,包件括中国稻种愉资源核心种简质的建立和繁遗传多样性卷的分析。追2.2.5情建立了中国款稻种资源栽皮培稻和普通米野生稻的核章心种质阳经过初级核轨心种质的取幼样方法研究旱得到中国稻备种资源地方乡种、改良种塔、三系和普珠通野生稻初够级核心种质矩分别为36迈36、52劝4、158痕和863份忘,对这些材于料利用36链对SSR进柱行了进一步张的聚类压缩当分析,通过沟此分析,回漠答了不同材蜘料数、不同积遗传多样性诉群体的适宜酱取样比例;三以及在不同淋大小群体中胶,等位基因翁的保留情况降;并通过回车归分析,估影算了对整个日资源取样一浊定比例情况冤下的等位基停因保留比例孙。另取样方案为解,对于地方否种、改良种躲、三系和普的通野生稻每叨个初级核心辜种质随机取纲20%、4染0%、60突%和80%绕(分别以T增20、T4督0、T60帽和T80表远示)两个重慧复,连同各质自的初级核许心种质份材稍料(以TT视表示)分别脖形成9个具阳有不同材料撒数的原始群盲体。在每个寨群体中分别应通过随机和蔑通过SSR束聚类取样涝5%盟、桐15%露、汤25%睡、蝶35%娃、采45%熔、缠55%领、哑65%刘、酒75%钻、盘85%楼、幻95%副。分别形成恼了90个备傲选核心种质融,统计了每践个备选核心肢种质的形态您离散型数据狐的Shan斤non多样挤性信息指数倦、表型保留馋比例,形态汪连续型数据等的方差、变我异系数和变钥幅保留比例汤,36对S回SR的Ne闲i氏基因多等样性指数、腐等位基因保信留比例和稀渗有基因丢失续情况。通过叔分析获得如糠下结果:址中国稻种资肿源地方种核浊心种质的建庭立婶不同大小的旨群体随取样撑比例的增加证SSR等位亮基因的保留疑比例逐渐增说大,但是,蛛大群体和小其群体增加的害速度不同,创大群体(T悉T,初级核勤心种质36甲36份)在错取样比例达两到32%时艺即可达到9生0%的SS王R等位基因福包括比例,辜而小群体(库T20,7篮27份)需弦要取样比例简增加到40进%,363出6份材料的六群体在取样任50%时等乌位基因保留滩比例达到9羡5%,29南09份材料枣的群体需要述取样55%仆,而154项5份和72还7份的群体亏则需要取样竹60%以上奇才可以达到型95%的S结SR等位基敏因保留比例蔑。形态性状订表现型的保茧留比例表现胡出了类似的宾规律,但要势保留同SS蜘R等位变异椅相同比例的棋表型变异所阿需要的取样自比例略高于处SSR。产对于形态性须状的变幅,呼同样也是随假取样比例增县加其保留的悔幅度逐渐增猪加,并且表咳现为前快后估缓。但是对件于不同大小买的群体来说扯增加速度不聚同,小群体存中,由于异垮质性比较强烫,随取样比这例增加,变粘幅的保留幅牲度明显增加众快而且持续助的范围大,矿在5%-5铅5%间变化伙较大,而大睬群体则在3罪5%处变幅醋的增加速度缎就开始变缓番了。歉SSR的多义样性指数呈壶现随取样比孩例的增加先华升后降的变汇化规律,大帽群体中达到回最大值的取准样比例要低证于小群体。动因为在大群杰体含有比小泉群体较多的广遗传重复,淋所以需要更目大压缩比例恩,如727遇份材料的小必群体取样比劣例升高到5氏5%才开始酸下降,即此理后增加取样怒量会在取样透群体中引入族更多的遗传狂重复,但是厉,2909肉份材料的大麦群体,则取去样升高到3计5%时就开嘱始下降。形疮态性状的多赔样性表现不贵如SSR数原据的规律性萝强。武通过比较不撒同取样比例临下所丢失等燃位基因的频扫率分布情况积可以发现,飞不管是在大煎群体还是在馅小群体中,盒所丢失的基挑因都是些频泛率较低的等壁位基因,尤扇其是在取样衡比例较高的玉情况下,一逝些频率较高杀的等位基因岔的确可以通亏过提高取样盐比例获得,握但是要获得歉一些频率特候别低的所谓也“雅孤儿痒”狠等位变异(失orpha乳nall底ele),赤所需要增加陵的保存材料势数的代价是凝巨大的。由负此可以看出零,在有限的疤科研和生产像资源可以利再用的情况下双,去追求那啦些几乎未知打的特别稀有乳的等位基因戚是得不偿失续的。体综合上述分栏析,如果需臂要进一步压岂缩,地方稻内种资源核心袍种质的取样吉比例应该在科70%,即军选取消2545份弱地方稻种材援料作为中国肤地方稻种核事心种质。此玩时,形态性异状的表型保销留比例和变慧幅保留比例您均在蒸95%以上以,SSR等夸位基因的保宋留比例在9挖7%以上,帅尚未引入太渠多SSR遗吓传重复,而这且在原始群击体中的频率砍高于10董-3晚的所有等位核基因已经可界以全部被保纺留下来。遇中国稻种资威源改良种核堆心种质的建差立伐从SSR的盐聚类结果可角以看出对于场任意取样比日例,大群体筛的保留比例仔都要高于小薯群体。如抽于样比例为5惭%时,T2请0群体的保水留比例为3炎2%,而T惨T群体的保踪留比例已经续达到50.垮2。取样2状5%时,T钓20的保留窃比例为69慌.5,而T贫T的保留比誓例已经达到党86%。丙形态性状牵表型保留比柄例与SSR像等位基因的吓保留比例结捆果大体相似肃。等位变异稠保留比例为铃95%时,循T20、T持40、T6湾0、T80固和TT的取报样比例分别刺为70%、拦60%、5恳4%、44妹%和43%雾,等位变异驶保留比例为泛90%时,柱T20、T旱40、T6钟0、T80霸和TT的取你样比例分别秆为53%、洲45%、3艰8%、33拒%和32%店。同样是群法体越大,较遍小的取样比俊例就能获得膜较高的等位间变异保留比弄例。与聚类因结果相比,何随机取样都亦没有太高的洋规律性,有跪时出现取样道比例增加,柄但等位变异管保留比例反跃而减小的情蚁况。评比较分别运两用随机和S圆SR聚类取霸样所得核心共种质的多样尖性指数,S奏SR聚类取劲样的结果的哈规律性明显随好于随机取硬样。SSR咸聚类结果表闭明:T20奥、T40、朋T60、T斯80、TT巨群体的多样民性都是随着纠取样比例的晶增加先增加孕后减小。取祖样比例从5啊%到15%都多样性上升摩很快,当取口样比例上升当到25%以匙后,多样性谱的增加不再锡明显,T8贵0和TT群曾体在取样5纱5%时上升头到最大,而配T20、T使40、T6抄0群体多样垮性最大时的蛇取样比例分攻别为75%雄、75%和日85%。大裤群体与小群摘体相比,在疼较小的取样泊比例下就能听获得较大的背多样性。警对于形态性酿状,5个群诊体都是在取纱样比例从1末5%到25政%的过程,助多样性迅速势上升,然后物取样比例大差于25%以捡后,多样性沸变化不再规奉律,变化的皂幅度也较小拢。颗随机喜取样无论S擦SR还是形垮态,取样比泡例和多样性虑没有明显的鸟关系。庄在取样比例菜较低的情况肝下,无论聚宜类取样还是夜随机取样,养各群体的变吼幅保留比例后都比较小。辱随着取样比炸例的增大变仅幅保留比例政也不断增大肥,聚类取样汗结果比随机挪取样更稳定斜。在聚类取叉样中,当取演样比例为5竿0%时,各习群体的变幅吧保留比例都药在90%以袭上,当取样赌比例为60洒%时,除T景20群体以呜外,其他群垂体的变幅保潜留比例都能毅保持95%罪以上。而利亏用随机取样谷只有取样比浆例达到58废%时变幅保偶留比例才能仅保持在90絮以上。换综合各参数旬的表现,如酷果需要进一岸步压缩,改亩良稻种资源乞核心种质的测取样比例应孕该在55%卷,即选取领288份改对良幅种材料作为的中国地方稻肯种核心种质蝶,占中国稻馋种资源编目吨改良种的7扰%。此时,肠形态性状的押表型保留比童例和变幅保懒留比例均在迎95%以上膛,SSR等宇位基因的保霉留比例在9煤5%以上,初尚未引入太研多SSR遗扣传重复,而今且在原始群蜜体中的频率乐高于0.0冒05的所有罗等位基因已拆经可以全部包被保留下来微。划中国稻种资食源杂交稻三爱系核心种质扁的建立茅三系群体在按利用SSR耕数据进行聚短类压缩研究阅时其等位基偿因保留比例驴表现出了类索似地方种、桂改良种和野前生稻的规律辫,即随取样胃比例增加保普留比例不断猴上升,大群粗体比小群体偶上升快,在扶较小取样比隔例下即提前凝达到小群需右要较大取样绿量情况下的萄基因保留比间例。但是,河通过分析随立取样SSR分以及形态遗装传多样性指难数发现,三愈系材料的多维样性并未随妻压缩比例增偿大而增加,押相反,却呈猴逐渐降低的灾趋势。这说犯明在三系材丸料中已经基凯本不存在遗卵传重复,增竞大压缩比例艘只能使等位详变异丢失,蔬而不会对去速除遗传重复怖有任何作用听。因此,认汪为三系初级邀核心种质已席经不适合再脑进一步压缩梁,最终三系凝核心种质为希158份。逢中国稻种资说源野生稻核街心种质的建域立衡各群体的S把SR等位基址因保留比例细在取样比例帐为55%时号均达95%易以上。形态游性状的保留裤比例在各群灾体的取样比卷例为45%礼时达到95帜%以上。随张着各群体样交比例的增大街,各群体的猎遗传变异保裤留比例趋向瓣一致。对于皆不同大小的畅原始取样群究体,形态性先状表型保留妹比例和SS案R等位基因腿的保留比例烫均在大群体估中随取样比阻例增加上升小较快,相对吃小群体在较还小取样比例回下就可以达靠到一个较高剪的遗传变异藏保留比例。米SSR基因凤多样性指数熊在低取样比供例的情况下摆先升高后降桌低,当取样婆比例为15饶%时,T6炎0、T80赏和TT群体挽的基因多样武性达到最大貌值,取样比拒例为35%杜时T20和疲T40的群哲体达到最大滔值。当各群战体的基因多伙样性达到最摆大值后随着滋取样比例的仍增加而下降致。与地方稻项种资源在不销同取样比例等下的保留比集例比较可以篮看出,野生培稻虽然含有碍的总的等位仙变异(90龟7)远高于流地方种(6抓81),但计是保留相同该比例的等位鲜基因,野生抱稻所需的取护样比例明显懒低于地方种抬,这和野生础稻杂和频率娱特别高有关辜。屈形态性状的窑遗传多样性储指数随着取冒样比例的上谎升而下降,狸在取样比例关较小的情况恒下小群体的视遗传多样性郑大于大群体秩,当取样比系例达到25府%以后各群牲体的形态性渔状基因多样捎性指数一致病。倚SSR等位帜基因在取样亦比例较小时注多样性增加船是因为等位原基因丢失的赤迅速减少,酒当取样比例翼较大时多样浩性随着取样扒比例的增加樱而下降是因坝为重复增多节。而形态性厘状则是在取弃样比例较小右的情况小,蚀随着取样比踏例的增加重领复迅速增大与,当取样比腔例较大时重葵复增加的速味度减小。唐丢失的等位洁基因数随着省取样比例的鸦增加而减小州。取样比例客小时各频率等类型包含的发等位基因个衫数有差别,杆较低频率的透数量较多。截大群体在较次小的取样比芬例下丢失的华等位基因绝子大部分是小练频率等位基裙因,如总群貌体在取样比长例为5%时烛丢失的等位价基因绝大部狗分是频率在散0.01以狭下的等位基程因。般综合各参数龙的表现,普昼通野生稻核玉心种质的适臂宜取样比例适为邀55%附,据此,得盼到了普通野绸生稻核心种怎质,最终清匀单为疤475份使。此核心种贞质保留了S刷SR等位基狼因的摧95%以上托,形态性状次表现型的贡97%以上访,遗传重复巡相对较低,诚而且频率在庄0.005之以上的等位车基芽因都每得以保留了兰。姿2.2.6蒸提出了核心妖种质的评价币体系哪通过对云南受稻种资源核宪心种质和中缺国稻种资源贴核心种质的剪研究发现,液因为数据的技缺乏,我们头无法直接估绑算核心种质项中一些重要凉数据(如比叼较详细的农兔艺性状,和伶耗费比较大盟的分子标记负等数据)在匪所研究的资压源对象整个碎原始群体中皮的保留比例元和代表性。恒在提出了符员合核心种质醋概念的科学脏的核心种质跟评价指标的仁基础上,结询合本课题组撑提出的分级筑取样体系,卷我们提出了周逐级评价和响回归外推的食评价技术。议本方法采用贯核心种质数检据的分级取霜样结果,通井过回归模拟渐,外推估计慨初级核心种定质和核心种筑质对全部资虚源的遗传变棋异的保留比误例。收栽培稻的评惊价以地方种穷为研究对象叔,通过此研肌究将解决在倒SSR水平悉上评价现有利核心种质的卡代表性问题闲。最终地方承种核心种质假若取254压5份,即占劈整个地方种赞的5%,则歉形态性状在芦3636份乖中的保留比油例为95%捉,而在整个括地方种中的容保留比例应驾为95%与朵96%(初论级核心种质搏保留比例)寺的乘积,等液于91.2贴%。在DN裁A水平上,胜若取254首5份,则可绢以保留36别36份材料怠中等位变异蛇的96%。怖在估算所得闯核心种质在牧DNA水平济上可以代表燃整个地方种四的变异比例功时,分两步摄走。首先,零通过某群体骨下不同取样崭比例对等位闷变异保留比霞例的回归,稀估算了不同合初始群体下婆相同取样比垮例的等位基穗因保留比例帅;其次,通谜过不同群体树大小对相同野取样比例下测的等位变异恼保留比例的舌回归,我们晚估算了若在矿整个稻种资当源中取同样夸比例的核心良种质的等位进变异保留比裤例。根据两告个回归结果篇,本研究建渗立了一个保郊留比例的群对体大小与取絮样比例对应绘表。此对应帝表中给出了衫不同群体在愈不同取样比跟例下的遗传悉变异保留比饰例,可以提饭供一个在栽茫培作物核心羡种质取样时榜的总体取样旁比例的参考循。从表中可简以看出,群甩体越大在相税同的取样比剧例等位基因伤的保留比例荷越大。拉栽培稻不同夜群体下不同歼取样比例的誓等位基因保纵留比例对应馋表攻5%锻7.2%责10%榜15%秆20%泳25%没35%突45%缺55%拖500袍0.589交5栽0.634武2坟0.683夏4糖0.743还5逮0.794乌1卷0.833蚊5跨0.885偶8键0.908须1衰0.935豆5涌1000删0.620残1境0.669斩8其0.717毒4功0.772编9雕0.816赠5娃0.850定6神0.893企3尊0.916衡9于0.941归8飞3000饿0.668字5层0.726始1厚0.771暗2筒0.819盾3垮0.851纪9骨0.877波6浩0.905名2劣0.930筹8尊0.951公9密5382来0.694跟3网0.756断0工0.799伴8羽0.862浆8搬0.870织7介0.892剪0锦0.911限6指0.938抓2牛0.957专3餐7500革0.708哄9饺0.773瘦0颂0.816畜0选0.858耕1滔0.881呈4炊0.900判2露0.915膀2执0.942垃4某0.960董4咽10000诊0.721似6伶0.787步8嘱0.830术1享0.870砌2唉0.890擦7形0.907踏3穴0.918蒸3易0.946龙0凳0.963陈0鸽20000美0.752匆2狭0.823聋3改0.864饱1荒0.899吸5父0.913稀0婚0.924闪3耀0.925项8睡0.954穿8杏0.969难4兴30000怒0.770想0杏0.844产1催0.883耽9菊0.916弟7词0.926届1剖0.934摇3交0.930丰2些0.959方9牵0.973踢1厨40000墨0.782隙7逃0.858蜻8到0.898酒0属0.928键9技0.935亮4极0.941拣4扫0.933废3申0.963对6榴0.975企8宏50000臭0.792寺6缺0.870礼2舌0.908欲9炒0.938影3莫0.942叮6阅0.946肺9泄0.935根8肺0.966躲4寨0.977芦8勿50526矮0.793总0仍0.870梳8骂0.909超4末0.938宁7度0.942柏9外0.947谨2奏0.935稠9奋0.966诸5盖0.977向9索野生稻的评减价以普通野胃生稻为研究震对象,其方霸法同栽培种朽。同样,利泡用此研究建旅立了一个适浅合杂和率极居高生物群体桶保留比例的启群体大小与勤取样比例对仿应表(略)步。将利用此技术页,我们估计孕占中国地方培稻种资源约嫌7.2%的摧地方稻种初鼓级核心种质宽(3636幻份)保留了挑整个中国稻狭种资源地方夕种SSR遗眯传变异的8倾7.02%木;如果选取败中国地方稻侨种核心种质总2545份粥(占整个地朝方种稻种资耀源5%)则感可以保留整动个地方稻种雹资源约80留%的SSR同遗传变异。厅占中国稻种慢资源育成种渠(包括改良焦种和三系)荡12.7%色的育成种初宴级核心种质均(682份用)保留了整爽个中国稻种之资源育成种智SSR遗传果变异的83悬.4%;如牺果选取育成刃种核心种质傲446份(底占各个育成杂种的7%)看,则可以保现留整个育成秤种资源77恳%的SSR蓬遗传变异。脸占中国稻种妹资源普通野卵生稻15.锅5%的普野盗初级核心种造质(863温份)保留了权整个中国稻竿种资源普通低野生稻SS值R遗传变异耐的83%以验上;如果取嗓核心种质4窝75份(占捷整个普通野鬼生稻资源的王8.5%)克,则可以保梯留整个普通把野生稻资源半约75%的瞎SSR遗传寺变异。碧2.2.7嘴中国稻种资外源核心种质虫的建立及评亭价潜在保留较高犹遗传变异和民较低的遗传导重复的原则突下,最终认鸭为选取34牢66份中国诱稻种资源作撇为最终的核膊心种质比较省合理,占原羞始资源5.屯6%。所得舌核心种质在膛形态水平上织占初级核心便种质变异保土留比例平均升为97%,威占总资源平耍均为92%别;在DNA甲水平上的遗勾传变异保留云比例占初级病核心种质为奴97.5%会,占总资源形平均为90丢.3%。若济选取400切0份材料作评为核心种质员,则在形态耍水平上平均姥保留总资源渗中变异的桨9思2.5%,非在DNA水鞠平上占91谎.5%;若撑选取300来0、200发0和100另0份,则分央别在形态以祸及DNA水乞平上保留总袜资源中变异烛的蚀91胃.陶5烛%、绍84装.2%和墓77粪.4%,以夫及蔬89冻.张8蒜%、企84校.9%和猛78圣.4%。复2.2.雕8拴中国稻种资往源应用核心闸种质的建立使经过对50锦0余份粳稻猜初级核心种问质的耐磷性涌鉴定,共鉴推定出耐低磷喷达一级的粳尺稻材料10打5份,磷敏沉感材料7份超。经对94估1份籼稻初贡级核心种质插在大田和水沿槽两种条件桐下的耐低磷格筛选鉴定,狠以相对分蘖地力和相对单蹄穗产量大于干0.9为指云标,共分别较在大田和水号槽中筛出1击3和24份间耐低磷材料锐。现已建立察这些材料相阔关鉴定数据印及分子标记贸数据库,形跨成了磷高效家利用相关应县用核心种质贼。这批材料络一方面包含烛了大量可以抓在低有效磷纷环境下生长逗良好的耐低责磷材料,可夹以用于农业胃生产;另一纷方面,又包阁含了一定数沉量的磷敏感梦材料,他们优对土壤中有书效磷含量的劝变化反应比挤较敏感,是剖研究水稻耐富低磷机理的柏优良材料。政除磷高效应扭用核心种质沸外,还根据肯对初级核心扣种质的鉴定杏评价结果建叔立了大粒型过、大穗型等艘各类农艺性喊状的应用核吼心种质。卧2.3中国列稻种资源遗茫传多样性的笛分析年2.3.1巧中国稻种资逢源地方种的跌遗传多样性厚分析南中国地方稻需种资源共5积0526份捆,初级核心招种质363日6份,核心铸种质254诞5份。总资泛源中有形态叔性状近30求个,初级核爸心种质中有件新鉴定评价冰形态农艺性惭状50多个涝,8种同工铜酶标记和3肾6对SSR键标记。通过航这些数据对扫中国稻种资虫源地方种的揪遗传多样性匹进行了比较志详细的分析训,得到了一卷些非常有意犬义的结果和渡结论。块明确了中国洲稻种资源地猜方种遗传多案样性的地理屋生态分布和蓝遗传多样性坟中心买通过对形态护性状的表型姥多样性分析装发现,地方哪稻种资源表寨型遗传多样霸性比较大的斧省主要集中楚在华南和西接南两个地区乡,西北部地盲区的几个省川多样性较小女,在稻区的顶分布上也是灿华南和西南乘两个稻区遗誉传多样性较秃其他稻区高东。同工酶水犬平上的变异干与形态稍有寺不同。SS槐R遗传变异撤和多样性在肉各省和稻区挡的分布与形榨态性状也稍完有不同,既浊便是SSR稀本身,等位振基因数、基否因型数、基萍因多样性指马数和基因型访多样性指数纹在各省的分躲布也不尽相摔同。昨同工酶水平陆上的多样性棒,以华南和叛西南地区较发高,且以华避南为主。等勒位变异以及范基因型比较趁丰富地区主誉要集中在我萌国的云贵和缘华南地区,房前者以云贵递高原为最高葵,而后者以垂华南为最大壳。等位基因宗多样性指数感和基因型多笨样性指数虽废然也是在此定两个区域比际较大,但是伪前者以华南股为主,后者喝以云南为主寸。由此可见禾,我国栽培事稻在形态、棚同工酶和D劫NA水平上默的遗传多样歪性中心位于拖气候温润的障华南和气候塘丰富多样云夜贵高原。垃从纬度来看瞧,多样性中刻心位于北纬拔25度以南圆,同样是华甲南和云贵高突原所在的区陪域。密研究了中国养稻种资源地蹲方种主要分扛类类型间的剪遗传多样性衣分布怎分析几个主兼要分类类型虽间的遗传多洪样性关系发堂现,几个主糠要类型间形妈态多样性、齿同工酶多样前性和SSR退多样性间存哑在一定的不停一致性。表煮型上,粳稻翁大于籼稻,构陆稻大于水萄稻;同工酶滤水平上,粳涨稻与籼稻的阔遗传多样性萍基本持平或杯稍大;而S筹SR上除粳良稻等位基因君数稍微大于色籼稻外,均洞为籼稻遗传贤多样性大于景粳稻,水稻煌遗传多样性纳大于陆稻。扣粘稻不论是谁在形态还是鬼在SSR水歌平上均一致缠遗传多样性谊高于糯稻。扬但是,在几既个主要产量割性状(授百粒重、结士实率和单株鉴穗重等)厅上却表现出状糯稻较粘稻勺、籼稻较粳抛稻较大的变芬异范围。稍研究了中国候稻种资源地狱方种稀有和释优异变异的甘分布规律坚在群体中所雅占频率在1俗%到10%乒区间内的等举位变异较多氧,对于多数锹群体在此区艳间内的等位千变异占到总老变异量的半席数以上,在姨0.1%到锋20%区间限内的等位变集异占总变异留量80%以片上。从不同筹频率等位变漂异在各稻区搏的分布可以伏看出,频率殊小于0.1违%的等位基拍因比较少,侦仅在第一和轿三稻区中有故分布,频率神在80%以疾上的等位基花因也少有,雷随每个稻区况中都有分布拒,但是,在安频率大于8品0%后,第凶五和六两个以稻区中此区辫间的等位基蠢因所占比例阔明显高于其奔他稻区。这闯两个稻区在若0.1%到揪1%区间内绵的等位基因驳所占比例明严显小于其他匙稻区。由此馆我们可以看庙出,处于北巾方的两个稻驶区由于其适汇合水稻生长世的环境比较勾单一,在这偏两个稻区内愤生长的水稻绕材料中的等曲位变异要么恼更容易丢失封,要么更容邻易被固定。婆另一方面,杰处于南方的痰第一稻区和放处于云贵高概原的第三稻午区,具有其再他稻区所不退具有的小于尤0.01%仓的稀有变异拢,这可能和化南方以及云蜻贵高原较为坛强烈的阳光青紫外线以及分高能粒子射锣线有关。正疫是上述原因存,导致了在触北方的两个筋稻区遗传变肺异和遗传多珠样性小于其绳他稻区。同桑样,不同频占率的等位基芬因在纬度上造的分布也表毙现出了类似付的现象,而见且,随纬度规升高等位变输异的固定现余象更加明显变,在低纬度拳下也表现出焦了含有较多阅低频率等位粪基因的现象罗。与稻区和致纬度类似,误不同频率等棋位基因在不埋同海拔高度那也显示了明葵显的差异,曲海拔越高等冷位变异越容英易被固定,驻而且,在高烛达4000问米的海拔高摇度频率小于纱10%的等济位基因已经贞相当少了。缴等位变异在崇地理以及类斤型间的分布梦规律为我们闸寻找稀有变脚异提供了科乐学指导。州不同频率等随位基因在不落同分类类型耕(籼粳、水猴陆、粘糯)搞间的分布规献律不明显。斗几个重要的谣产量性状的倦变异表现了龙比较明显的均地理分布规淘律。百粒重剖变异较大的悄地区分布于爸我国南方地方区;结实率严变异较大的姑材料分布于撞我国靠北部召的地区,海腰拔一般较高矩;单株穗重云和有效穗数章也比较靠北给部,但是,政单株穗重海精拔中高,有桨效穗数海拔听中低。诊2.3.2肾中国稻种资视源改良种的艇遗传多样性折分析远中国稻种资降源改良种共偶4085份绍,初级核心举种质524免份,核心种给质288份那。总资源中倾有形态性状负30个,初庄级核心种质逢中有新鉴定照评价形态农伶艺性状50者多个,3奶6对SSR躁标记。思研究了中国汤稻种资源改骆良种的遗传左多样性分布盛在改良种的盾核心种质材膜料中,各主跌要分类类型集间在形态和似SSR水平塘上的表现完惜全一致,均乞为籼稻大于颂粳稻、水稻地大于陆稻、汤粘稻大于糯洗稻。中国栽撞培稻选育品米种籼粳类型挥间等位酶各仁等位基因频戒率有较大的跨差异柴,除遗传多样性控籼型显著高紫于粳型董(秋籼型遗传多脖样性和预期受杂和度分别尖为粳型的候170悠.莲12%浅和耕173推.绘10%焦羊)阶。滤研究了中国殊稻种资源改援良种稀有和去优异变异的许分布规律肠在几个重要纸产量相关性膛状中,籼稻疫表现出了比施粳稻较大单恋株穗重和有赛效穗数,水慢稻表现出了筑比陆稻较大傻的千粒重、衫空秕率和单都株穗重。帆2.3.3秧中国稻种资皱源野生稻的鹿遗传多样性伍分析愚中国稻种资毕源野生稻近秘7000份汇,其中普通逆野生稻55鸣71份,普瞧野初级核心沈种质863缓份,核心种梢质473份静。总资源中抓有形态性状沙23个,初龄级核心种质唯中有36对樱SSR标记冷。通过这些依数据贱明确了中国攀稻种资源普并通野生稻遗邮传多样性的售地理分布和队遗传多样性搭中心致中国的普通晕野生稻分布富于海南、云高南、广西、管广东、江西春、福建、湖安南和台湾,宫从北纬18忍度一直到2竟8度。我们劝所得初级核德心种质材料教覆盖了除云夜南和台湾外统的6个省份秤以及所有纬测度范围。广才东、广西和苹海南的SS臭R等位基因腥多样性较高粉,其中海南荣最高;福建古、湖南和江横西较低,其烘中江西最低他。广东基因工型多样性最傅大。野生稻胁的基因多样恋性中心是广伞东,广西和槽海南。SS薄R基因型多敌样性指数在游北纬22、担23处最高源,从此向南衫、向北逐渐浪降低。等位斗基因多样性岩指数在北纬帜18-24店度间变化不站大,从北纬声24-28踪等位基因多乐样性指数依机次降低。基驾因多样性中娃心在北纬2碰2、23度禁附近。野生飞稻的基因型浪多样性指数形和等位基因毒数均表现为伐在低海拔具染有较大变异态的趋势,但白是基因多样园性指数却在誉不同海拔间谊无明显规律压。普通野生常稻在不同省守份、海拔和竞纬度下形态选多样性的分萄布与SSR化水平上类似四,均表现为输在广东、广设西和海南,唐北纬22和误23度的低塌海拔处遗传腹多样性较大严。下研究了中国共稻种资源普积通野生稻主自要分类类型杏间的遗传多菜样性分布和扑遗传相似关掀系瓶对于野生稻教种以下的分路类较少而且皂至今尚无定祥论,比较为付大家所认可矿的包括按生镇长习性分为速匍匐、倾斜顷、半直立和环直立;以及杰按生活周期号分为多年生柜和一年生。桂在本研究中甲对863份底中国稻种资径源普通野生择稻初级核心而种质的四种岔生长习性在狱形态和SS民R水平上的蛋多样性进行本了分析,结配果表明,四量种生长习性缸间多样性的萌分布在形态侨和SSR水忽平上基本一珍致,但尚有霸区别。匍匐乖型普野的S揭SR基因多效样性、SS娇R基因型多寿样性和SS风R等位基因摄数均高于其严他三种生长武习性的材料停,而且在这浸三个参数上税直立型普野迎表现最小,号倾斜型或大慈于或基本等议于半直立型霞普野。倾斜沃型普野的形贡态多样性和角SSR基因啦型数均高于钓其他三种类宝型,匍匐型抱次之;形态织多样性半直削立型大于直敏立型,SS察R基因型数捏则直立型高卵于半直立型纳。腔2.3.4游中国稻种资晚源的遗传结嚼构分析纤SSR等位秒基因在野生立稻、地方种俱、改良种和社三系材料中截的分布表阳Tri非-line喝Impro趟vedV梳ariet虎y西Lan佛drace蚕rice蛮Wile馅rice胖Total望317舅466毕681扛907油Speci股fic弦1恭7丧68芝321顺W代ithou俯t筹Tri冰-哗168泉367违598予I嗽mp斜19粉-嗓231添484桶Lan港3熔16韵-董330准Wr蔽10侄43辰104聪-飞Commo敬n蝶Tri斑-乏298私314弊309育I校mp抖298热-低450阴423劝Lan徐314森450胳-明577智Wr搭309棚423他577山-掘在整个稻种拖资源初级核梦心种质中今,拳在36个S告SR位点上都共发现等位惜变异102笛1个。由上恢表可以看出瑞,野生稻中迹等位基因的门总数最多,凡其次是地方染种、改良种圈和三系。在过野生稻所拥键有的907派个等位变异莫中,尘有35%的贝等位变异(推321个)叹在栽培种中盗没有分布,习为野生稻所愧独有(占整怎个稻种资源抛中所发现1呼021个等斯位变异的3敬1%)命。给而在栽培稻流中有分布在践野生稻中没虾有分布的等些位基因有1锻14个,占至所发现总变满异的11%傲。沿在栽培稻中盯有近85%禁的等位变异首与野生稻相桶同,而这些好等位基因仅斥占野生稻总黄变异的不到垃64%。在边改良种中有巨超过90%课的等位基因裁存在于野生矿稻中,三系式中则有97旨%以上的等废位基因存在起于野生稻中夜。在改良种眨和三系中的泰等位基因几扫乎全部存在朝于地方种中银,而地方种从的等位基因崖有近坛5翁4%的等位单基因在三系胡中不存在,嚼近珠3困4%的等位慕基因在改良往种中不存在喉。由以上数作据一方面可存以看出,相配对于栽培稻李来说,在野躺生稻中至少棍有35%的峡遗传变异是怒我们在栽培秒种中无法获妹得的潜在基犹因资源;相碍对于现在生降产上广泛利错用的改良种锁和三系来说嗽,在地方种啦中具有至少团超过34%猛的潜在基因厨资源可利用爪于生产。另老一方面,等宴位基因的分汽布进一步证绍明了栽培稻认是从普通野映生稻进化演鹅化过来的,谊基因流动的阁方向是从野用生稻到地方介种,再到生违产上利用的扁改良种和三为系。阅通过比较栽住培稻和野生塔稻中不同频坊率等位基因仇的分布发现贿,野生稻和拣地方种的等陷位基因主要例分布于频率柔为0.1%期-10%的辈范围内,栽验培稻在此范岩围内的等位蚊基因数占所省含有总基因德数的65.丧4%,而野吧生稻则占到沙高达83.坛0%。丽本课题取得魄的研究成果槐及发表论文诱情况发表论文:受LiZi市chao,妙Zhan董gHon掠glian三get拐al.,半Studi抵eson居Samp案ling斤Strat引yges魄forE腔stabl唤ishme烘ntof秃Core轧Coll码ectio糖nof东Rice脚Landr杯acei烘n遮Yunna盯n似,窃China闲.Gen证etic裹Resou轰rces罗andC备ropE勒volut例ion,桐2002榴49(1)竖:畜67-74超Chuan汉qing拉Sun,杜直Xiang拔kunW棕ang,菊Zicha舱oLi.车Comp雹ariso男nof旱genet屡icdi挎versi镇tyof龄comm谷onwi陆ldri附ce(O砌.rufi酬pogon博Grif旗f.)a家ndcu店ltiva尾tedr利ice(摄O.sa达tiva扰L.)u壤sing其RFLP美marke户rs促.TAG抵,云2001清,102:五157-1尽62木李自超,曾罢亚文等.马云南稻种资隔源表型遗传削多样性研究沙.作物学草报,200公1,28(象6):83炊2-837间李自超,张坛洪亮,孙传巴清,王象坤帜,植物遗传年资源核心种冒质研究现状得与展望,中遥国农业大学酸学报,19豆99,4(济5):50裤-61姓魏兴华等,书构建浙江籼懒稻地方稻种竖资源核心样伐品的研究,狡中国水稻科妄学,199耳9,2:5电3-58准魏兴华等,猴中国粳稻地烈方种资源核钩心样品的构桃建方法研究牌,中国水稻利科学,20挽00,14以(4):2册37读-牺240稼李自超,张归洪亮等.鹊云南地方稻顿种资源取样意方案研究,搁中国农业科周学,200科0,33(不5):1-护7村孙传清,李柴自超,王象宪坤.普通见野生稻和亚的洲栽培稻核纸心种质遗传揉多样性的检邻测研究.裳作物学报,料2001,动27(3)盈:313-今318鸟汤圣祥,魏墓建华,余汉益勇,李自超肤.中国栽耐培稻同工酶暗的遗传多样捞性,作物学烫报,200残2奉,墓28(2轨):203龄-207寨张洪亮,李举自超等.倒表型水平上烦检验水稻核到心种质的参红数比较.朋作物学报,哲2003,肿(2):2托52-25探7息李自超,张暑洪亮等.航中国地方稻丛种资源初级雁核心种质取攻样策略研究冰.作物学鹅报,200诱3,29(茅1):20膀-24番张洪亮,李厨自超等.眨云南地方稻朵种资源核心获种质的微卫叹星分析.狮农业生物技妈术学报,2机003,1真1(2):聚131-1呜39紧余萍,张洪别亮,李自超桐等.中国普足通野生稻初杰级核心种质烛研究.中国喉农业大学学锻报,200消3,8(5真)皆李自超,张乖洪亮,曾亚手文,杨忠义骆,申时全,慨孙传清,王土象坤,云南估稻种资源核蹦心种质的取盼样方法研究鉴,21世纪示水稻遗传育阻种展望极—院水稻遗传育柴种国际学术串讨论会文集副,中国杭州蛋,1999记,中国农业厌科技出版,乳pp265酷-275逝李自超,余英萍等.广服西普通野生寇稻(Ory白zaru躁ffipo阶gonG爆riff.涉)表型性状佳和SSR多抚样性研究.往第一届全谜国野生稻大划会论文集.怜2003吼,9.25乒-27,中膛国南昌,p狱122-1尘28址刘亚,李自开超等.水稻油耐低磷种质柜资源的筛选忽与鉴定,2毯003年全茫国作物遗传棒育种研讨会度论文集,2度003年1娃0月,安徽磁合肥孝魏兴华等.菊乎中国栽培稻摆选育品种等喊位酶多样性栋及其与形态滑学性状的相挤关分析晃.光中国水稻科候学,200盯3,17(带2):12芦3-128暑会议论文摘胃要:镜S.X.T绞ang,e猴tal.屈,Ge爽netic托Dive幼rsity顺ofI嫩sozym则eof撞Rice的Germp踢lasm语in届China乒.Pre守sente薯don询the4渗th唉Inte跑rnati佩onal挥Rice攀Genet逗icsS说ympos掌ium,悬IRRI,旨22-2叹7Oct嘉ober伶2000.剖Zicha蹈oLi,烘etal事.,S递tudy瓣onsc倚hemes配for释estab筐lishm射ento赶fcor愈ecol孤lecti能onof进land苏race端rice僵in辞Yunna惰n敲,喷China济,Pro谨ceedi矮ngon质the蛇4克th兼Inte报rnati检onal航Rice消Genet粱icsS春ympos胞ium,嫂IRRI,拖22-2承7Oct臣ober尸2000反张洪亮,李趁自超等.怀云南地方稻疯种资源微卫筋星分析.渐第一届全国泡植物基因组希学大会,补2000,算7.24-别27,中国惕大连,p1陆5爸李自超,张仪洪亮等.唐云南地方稻鲁种的表型、治同工酶和D石NA标记性计状的遗传多绸样性比较.胃第一届全颈国植物基因尿组学大会,值2000肺,7.24威-27,中吨国大连,p冲16域李自超,刘余霞等.云赛南地方稻种旗资源酯酶同川工酶分析.崖第一届全有国植物基因洽组学大会,怀2000锐,7.24鼠-27,中耕国大连,p极17喷Zhang香Hong固liang捷,Li迫Zicha惕oet加al.E站ffect谎sof墨SSRL单ocus瞎Compo真sitio岩non拔Estab途lishi省ngCo饶reCo齐llect梢iona恨ndEs向timat芹ingG转eneti船cDiv皂ersit洗y.第四侍届全国植物治基因组学大董会,20父03,9.直22-26匀,中国杨陵龙,p65廊SunJ辫unli,化Wang鼠Meix椅inge体tal.插Stud元ieso另nGen疑etic甩Diver选sity担ofPr增imary武Core耐Coll复ectio浇nof挂China颤Land扫race获Rice恰(Oryz寒asat潮iva).缎第四届全偷国植物基因苍组学大会,凶2003垂,9.22粗-26,中丈国杨陵,p著102档Zhang圾Hong饱liang距,Li扒Zicha辨oet蜂al.C链ompar叔ison模ofPa片ramet软ersf乎orTe婆sting当Rice祸Core疏Coll昼ectio跌nin电Pheno巧type.咸Proc相eedin无gsof辛Nati鹅onal碧Works收hopo胃nCon冠serva反tion折andU锤tiliz抢ation娘ofP益lant脏Genet征icRe槐sourc圣es,2秧5-27急Octob紧er,1净999,屈Beiji曲ng封,萌China缘,P12刮6待发表论文消李自超,张腿洪亮等,中字国地方稻种骡资源二级核腔心种质构建与策略,中国艳农业科学列李自超,张察洪亮等,中郑国地方稻种概资源形态和脆同工酶多样葵性比较想Zhang涨Hong贼liang嘴,Li占Zicha皇oet遣al.,茎Ampli胳fied损Micro清satel膊lites坦Poly展morph寻isms朴inRi壮ceLa洞ndrac地eCor僚eCol追lecti暗onof洒纽Yunna规n洪,按China完Zhang简Hong魂liang茎,Li抗Zicha爆oet筝al.,烘Compa是rativ垮epol浪ymorp俯hisms度ofM壮icros谋atell宰ites轰Loci昂Seque找ncea蹄ndAm效plifi炭edMi耐crosa摩telli怎tes雨李自超等.胡同工酶分趣析所揭示的但云南地方稻钻种资源多样揪性害李自超等.黎水稻核心丸种质构建及么多样性分析暗的SSR引晚物构成研究糖李自超等.先地方稻种洲和育成种的月多样性比较奶余萍,李自郊超等.从穗四种不同生余长习性类型薄看普通野生奉稻的演化寻余萍,李自耽超等.广孕西普通野生乓稻(剖Oryza宵Rufi雄pogon拌Grif罢f.劝)遗传多样坊性的地理分铲布拖刘亚,李自触超等.耐泼低磷水稻种霉质资源的筛知选与鉴定.雷迟研究水平与乏创新性编本课题是目稠前国际植物手种质资源研新究的热点,悔所取得的成解果已经为国煌内外同行所桥关注,已在岸国内外重要嫁期刊发表论尸文十数篇,宾已多次在国出际和国内学刷术会议上报落告其研究进梢展,并进行铅相关研究的叙学术交流。环建立了中国柳稻种资源初娃级核心种质闸和核心种质青。所建立的巴中国稻种资衰源地方种、匪改良种、三确系和普通野喂生稻初级核谁心种质,材哭料数占整个狡稻种资源相暂应材料数在勾7.2%-晶15.5%蝶的范围内,疼在DNA水冶平上保留整小个稻种资源螺遗传变异的暗比例在83挺%-87.栽1%的范围爽内;核心种编质材料数占谋整个稻种资夸源相应材料四数在5%-再12.2%阻的范围内,币在DNA水前平上保留整模个稻种资源盼遗传变异的违比例在75迟%-80%堵的范围内剃。量初级核心种廊质材料总数粉为5181朽份,占总资走源材料数的充8.4%弃,在DNA类水平上保留头总资源贿遗传变异的匆93寨.5撒%;核心种目质溜材料不总数逼为谁3466份摆,占总资源申材料数的5屡.6%,在鼓DNA水平和上保留总资扯源遗传变异榜的90.3已%;很建立了包括衔中国稻种资腾源地方种、急改良种、三象系和普通野悄生稻在内,财由518搜1租份材料组成桂的中国稻种预资源核心种非质形态性状削数据库、同勺工酶数据
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