基于InDel分子标记的籼粳杂交稻与粳粳杂交稻的杂种优势比较研究

摘要：

【目的】随着籼粳杂交稻育种技术的发展与完善，直接利用籼粳亚种间杂种优势培育高产的水稻品种已成为可能。利用InDel分子标记及其成熟的技术，准确地分析品种的籼粳基因型频率、籼粳属性、品种类型与竞争优势水平，对籼粳杂交稻的育种与品种类别的甄别具有重要意义。【方法】征集浙江省多家育种单位培育的24个籼粳杂交组合和粳粳杂交组合，选用18对InDel分子标记引物，检测水稻样品在InDel位点上的粳型基因频率，判别参试品种的籼粳属性。采用 Nei的方法求算参试品种的 InDel遗传距离，用 UPGMA法进行遗传相似性聚类，用SPSS 17.0统计分析软件对InDel条带赋值进行主成分分析，依据第一和第二主成分特征向量的平均分量值作平面散点图。调查或考察全生育期、株高、每穗总粒数、千粒重等10项主要农艺性状，测定小区籽粒产量及产量的竞争优势。测定InDel遗传距离与籼粳杂交组合和粳粳杂交组合竞争优势的相关性。【结果】18对 InDel 引物可扩增获得每个材料的籼稻特异带、粳稻特异带和籼粳杂合带型，经计算粳型基因频率，所有参试材料准确地判别出籼粳属性，并归为6类，其中12个为籼粳杂交组合，另外13个为粳粳杂交组合。经InDel标记的聚类分析，验证了上述判别的正确性。PCA分析把所有品种归入3个不重叠的区域，即籼稻区、典型粳稻与粳稻区、偏粳型与中间型区。籼粳杂交稻品种的2年小区籽粒产量分别比粳粳杂交稻品种增产12.47%和14.89%，表现十分明显的产量竞争优势。对比2类组合的10项农艺性状，籼粳杂交稻组的每穗总粒数2年分别比粳粳杂交稻品种增加32.0%和37.1%，每穗实粒数2年分别增加26.8%与34.4%，说明大穗是籼粳杂交稻增产的主要贡献因子。分析参试组合与嘉优2号的遗传距离（GD）及其各性状的竞争优势的相关性，结果粳粳杂交稻组合未发现有相关性，籼粳杂交稻表现为穗长和千粒重极显著呈正相关，着粒密度呈现为显著负相关。【结论】InDel分子标记技术可以有效地测定各种类型品种的粳型基因频率，并判别参试品种的籼粳属性，甄别品种的类型。籼粳杂交稻籽粒产量的竞争优势十分明显，其主要贡献因子是较大的每穗粒数。

关键词：水稻、InDel、分子标记、杂种优势、籼粳杂交稻、粳粳杂交稻

分类号：S511;S634.1;S831.2

资助基金：国家科技支撑计划;国家科技重大专项;浙江省省属高校重中之重学科建设项目

在线出版日期：2016-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：219-231