1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究意义
中国是水稻种植大国,超过65%的人口以稻米为主食。大米在居民口粮消费中比例约占60%,这一比重还在逐年提高。专家预测,2030 年我国人口将达15 亿。到时即使保持现有的人均需求不变,粮食产量需年增长0.5%-0.7%才能养活这些人口。而且,到2030 年中国人均耕地占有量和人均淡水占有量可能较目前减少1/4-1/5。中国人口、资源之间的矛盾将进一步加剧,资源安全形势严峻。同时,随着人们生活水平的提高,对于稻米品质也提出了越来越高的要求。杂交水稻的大面积普及为水稻单产的提高作出了举世公认的贡献。然而,迄今为止,杂交水稻主要应用在亚洲栽培稻的籼亚种上。在中国,杂交籼稻已占籼稻种植面积的70%左右,而杂交粳稻只占粳稻种植的5%左右,仍有很大发展空间。籽粒灌浆不好是影响大穗型杂交粳稻(包括大穗型超级稻品种)发展的重要因素之一。籽粒灌浆不好不仅使丰产的群体长相得不到期望的单产,而且充实度不好的瘪粒在碾米时容易破碎,导致整精米率降低,不能充分实现大穗型品种的增产潜力和商品价值(Kato, et al. 1996;Peng, et al.1999, 2008; Cheng, et al. 2007; Kato, et al. 2007; Yang, et al. 2010)。
国内外研究动态
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
水稻籽粒灌浆充实度是影响粒重从而影响稻谷产量的重要性状。F1 代杂交水稻的优势主要表现在大穗上,而大穗型杂交稻尤其是大穗型杂交粳稻常常表现为籽粒灌浆不足,充实度不好,不仅达不到已有颖花数应当达到的产量,而且使整精米率下降,不能充分实现大穗型品种的增产潜力和商品价值。因此,发掘水稻籽粒灌浆速率相关位点(QTLs)和优异等位变异是本研究的主要目标。
研究内容
3. 研究的方法与方案
研究方法
(1)性状的调查:开花期从每个小区中选择生长整齐一致、同日开花的5个单株,挂牌记录开花日期。每一单株随机选取同日开花的50粒颖花,用黑色记号笔在其外颖表面涂黑作标记。自标记之日起,每隔7天选取其中一株,将涂黑的籽粒全部取回,至开花后35天止,共5次,即开花后7天、14天、21天、28天和35天。然后将涂黑的籽粒置于105℃的烘箱中烘至恒重,去壳后随机选取5粒糙米并称重,求出平均粒重,3次重复。各时期籽粒的灌浆速率等于测定时的平均粒重减去前一时期平均粒重除以7天,单位为mg/(粒d)。
(2)SSR标记基因型鉴定:选取覆盖12条染色体的263对SSR引物对95个水稻品种的基因型进行鉴定。
4. 研究创新点
创新之处
关联分析比连锁定位更有利于挖掘相关性状的标记位点及有利等位变异和载体品种,关于水稻籽粒灌浆速率的遗传研究本身就鲜有报道,且这些研究大部分都是通过双亲本杂交获得的分离群体进行相关性状的QTL定位,因此利用关联分析方法对粳稻核心种质灌浆速率相关位点的定位和有利等位变异的发掘尚未见报道。5. 研究计划与进展
研究计划
(1)2013年7月:提取95个核心种质品种的DNA;
(2)2013年8月到10月:完成所有品种籽粒灌浆速率的测定;
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