杂交灿稻亲本杂种优势群的划分及杂种优势模式的构建

论文摘要

本研究以生产上大面积利用的48个杂交籼稻骨干亲本及新育成的亲本为材料，采用SSR（simple sequence repeats）分子标记检测、系谱分析、表型性状聚类及杂种优势测定等方法对供试材料进行杂种优势群的划分及杂种优势模式的构建；探讨依据分子标记计算的遗传距离（genetic distance，GD）与F1杂种优势之间的相关关系；同时，还利用亲缘系数（coefficient of parentage，COP）对生产上大面积利用的100个杂交籼稻亲本进行了遗传多样性分析，主要研究结果如下： 1、利用SSR分子标记将48个亲本材料划分为保持系群（maintainer line group，M-G）、温敏核雄性不育系群（thermo-sensitive genic male sterile line group，TGMS-G）、恢复系群（restorer line group，R-G）和9308 4个类群，其中保持系群又可分为协青早亚群（Xieqingzao subgroup，XQZ-SG）、珍汕97亚群（Zhenshan97 subgroup，ZS97-SG）及外缘亚群（Exotic subgroup，E-SG）；恢复系群则分为明恢63亚群（Minghui63 subgroup，MH63-SG）、IR24亚群（IR24 subgroup，IR24-SG）及两系恢复系亚群（Two-line restorer line subgroup，TR-SG），分群结果基本符合系谱信息，根据分群结果并结合杂交水稻生产实践提出了8种杂种优势模式。72对SSR引物从供试材料中检测出330个等位基因变异，每对引物检测等位基因2～13个，平均4.58个；引物的多态性信息量（polymorphism index content，PIC）范围为0.117～0.882，平均值为0.570，48个材料之间的遗传相似系数（genetic similarity，GS）范围在0.633～0.928，平均为0.740。 2、杂种优势测定结果表明，利用SSR分子标记划分的4个杂种优势群、6个亚群之间存在显著遗传差异并构成28种可能的杂种优势模式。研究了从4个杂种优势群中选出的14个代表亲本相互杂交组合F1的杂种优势表现，结果表明，目前我国杂交籼稻杂种优势利用的8个主要模式中明恢63亚群×保持系群模式、温敏核雄性不育系群×两系恢复系亚群、两系恢复系亚群×保持系群模式仍然表现突出，而保持系群×温敏核雄性不育系群有可能成为新的杂种优势利用模式；两系恢复系和其他类型亲本杂交均能产生较强的杂种优势，定向改良后可能会提高籼稻杂种优势利用水平。 3、根据SSR分子标记分析所划分的杂种优势群可能从整体水平上实现杂种优势的

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 第一节 作物杂种优势机理研究进展
• 1 作物杂种优势的经典理论
• 2 杂种优势遗传基础的新见解
• 2.1 染色体组-胞质基因互作模式
• 2.2 基因网络系统与杂种优势
• 2.3 遗传平衡与杂种优势
• 2.4 活性基因效应与杂种优势
• 2.5 杂种自组织理论
• 2.6 遗传振动合成学说与杂种优势
• 2.7 杂种优势是双向基因重组方式下再选择的价值体现
• 2.8 作物层次优势利用构想
• 3 杂种优势遗传基础的研究进展
• 3.1 上位性效应与杂种优势
• 3.2 基因表达调控与杂种优势
• 3.3 QTL效应与杂种优势
• 3.4 DNA含量与杂种优势
• 3.5 单元型结构及等位基因表达的差异与杂种优势
• 第二节 作物杂种优势预测
• 1 利用地理差异来预测杂种优势
• 2 利用群体遗传学的方法预测杂种优势
• 2.1 利用配合力预测杂种优势
• 2.2 遗传距离与杂种优势
• 2.3 利用交叉线法预测杂种优势
• 3 利用计算机模拟预测杂种优势
• 4 利用生理生化的方法来预测杂种优势
• 4.1 利用酵母法预测杂种优势
• 4.2 利用线粒体、叶绿素和细胞匀浆互补预测杂种优势
• 4.3 利用同工酶和酶活性预测杂种优势
• 5 籼、粳分化程度与杂种优势
• 6 运用 DNA分子标记预测杂种优势
• 第三节 杂种优势群的划分和杂种优势模式的构建
• 1 杂种优势群的划分和杂种优势模式的构建
• 2 杂种优势群的构建方法
• 2.1 系谱分析法
• 2.2 数量遗传学方法
• 2.3 分子标记法
• 第四节 水稻杂种优势利用
• 1 水稻杂种优势利用的主要途径
• 2 杂交水稻杂种优势利用的新途径
• 2.1 株型育种与杂种优势利用相结合的途径
• 2.2 生态育种与杂种优势利用相结合的途径
• 2.3 生理育种与杂种优势利用相结合的途径
• 2.4 亚种间杂种优势的利用与远缘杂交
• 2.5 生物技术与杂种优势利用相结合的途径
• 第五节 本研究的目的和意义
• 第二章 利用 SSR分子标记划分杂交籼稻杂种优势群的研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第三章 我国杂交籼稻亲本杂种优势模式的构建
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第四章 一种可能的籼稻杂种优势利用模式
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第五章 杂交籼稻亲本分子标记遗传距离与杂种优势关系的研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第六章 采用表型性状和分子标记聚类对杂交籼稻亲本分类的比较研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第七章 利用亲缘系数研究中国杂交籼稻亲本的遗传多样性
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 3 讨论
• 第八章 全文讨论与结论
• 1 全文讨论
• 1.1 水稻杂种优势群划分及构建杂种优势模式的重要性
• 1.2 水稻杂种优势模式的特点
• 1.3 杂种优势群划分方法的比较
• 1.4 本研究的分类结果对杂交籼稻亲本改良的建议
• 1.5 分子标记遗传距离与杂种优势的关系
• 2 全文结论
• 3 本研究创新之处
• 3 本研究不足之处
• 参考文献
• 在读期间发表和撰写的论文
• 致谢