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我国是世界上第一个利用水稻杂种优势的国家。由于机械混杂、生物学混杂和不法经营者的人为掺假,迫切需要对杂交水稻种子真实性和纯度进行鉴定。传统的田间形态学鉴定是目前最为普遍的方法,但受环境和基因显隐性的影响很大,鉴定周期较长,特别是难以区分种子形态及遗传背景相近的材料。杂种优势主要来源于杂合基因间的相互作用,其遗传学基础在于双亲间的遗传差异。随着分子生物学的发展,DNA分子标记技术为品种真实性和纯度鉴定、杂种优势预测提供了新的手段。SSR标记因其众多的优点而成为杂种优势预测的重要方法之一。 SSR标记是建立在PCR基础上的DNA标记,与其他DNA标记相比,具有遗传方式简单、共显性、多态性好、DNA用量少、且操作简便、重复性好、稳定可靠等特点,因而成为目前使用最广的DNA分子标记技术。 本研究以籼型杂交水稻为研究材料,利用SSR标记构建籼型杂交水稻骨干亲本的指纹图谱。并在此基础上,利用SSR标记研究亲本间遗传差异与杂种优势的关系。论文工作取得的主要研究结果如下: 1建立了籼型杂交水稻骨干亲本SSR指纹图谱 以120个籼型杂交水稻骨干亲本为研究材料,从国标中公布的48对SSR引物中筛选出12个多态性高、重复性好、杂带少且在水稻12条染色体上较均匀分布的引物作为核心引物。12对SSR引物在120份材料中共扩增出42个多态性片段,平均每对引物可以检测3.50个等位基因。其中RM590检测到2个等位基因,RM8209、RM598、RM586、RM346、RM201和RM7102分别检测到3个等位基因,RM1、RM241、RM5473和RM224分别检测到4个等位基因,而RM8277则检测到6个,表明12对SSR引物在120份材料中具有较好的多态性。利用这12对核心引物成功地构建了籼型杂交水稻骨干亲本的SSR指纹图谱,为水稻品种的种质鉴定奠定了基础。 2利用SSR标记研究籼型杂交水稻亲本间的遗传差异与杂种优势的关系 (1)以协优和汕优两组材料作为研究对象,两组材料中都是由同一母本不同父本组成,共17份材料。首先利用筛选出的47对SSR标记构建17份材料的指纹图谱,47对SSR引物在9份协优材料中共扩增出130个多态性片段,平均每对引物可以检测2.77个位点,而同样的47对SSR引物在8份汕优材料中扩增出了116个多态性片段,平均每对SSR引物可以检测2.47个位点,然后对扩增结果进行“0”、“1”数字化,通过统计分析软件分别计算出两组材料中各父本和母本的遗传距离。在17份材料中,不育系和恢复系之间的遗传距离变幅在0.504~0.875,平均遗传距离为0.669,其中遗传距离最大的组合是协A和7954,遗传距离为0.875;遗传距离最小的组合是协A和2DZ057,遗传距离为0.504。 (2)与此同时,在田间种植两组材料,成熟时期对两组材料进行考种,考察每份材料的产量相关性状,包括:株高、穗数、穗长、每株总粒、每株实粒、结实率、千粒重、理论产量及实际产量。通过对杂交组合亲本间的遗传差异与杂种优势的关系分析得知不同材料、不同遗传距离范围之间,遗传距离与产量性状之间的相关性有很大差别,在一定范围内,亲本间遗传差异与杂种优势成正相关。