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-桂君梅.pdfVIP

中国农业科学 2016,49(2):219-231 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.02.003 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 1,2 2 2 2 2 2 2 1,2 桂君梅 ，王林友 ，范小娟 ，祁永斌 ，张礼霞 ，范宏环 ，金庆生 ，王建军 1 2 （浙江师范大学化学与生命科学学院，浙江金华 321004 ； 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所，杭州 310021 ） 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 Comparison the Heterosis of Indica-Japonica Hybrids and Japonica-Japonica Hybrids Using InDel Markers 1,2 2 2 2 2 2 GUI Jun-mei , WANG Lin-you , FAN Xiao-juan , QI Yong-bin , ZHANG Li-xia , FAN Hong-huan , JIN Qing-she