Hd1、Ghd7、Ghd7.1对稻花香抽穗期的改良

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0670

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (15): 1-7.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0670

• 农学·农业基础科学 • 下一篇

Hd1、Ghd7、Ghd7.1对稻花香抽穗期的改良

李璐¹(), 李瑞琪¹, 段海燕¹, 王敏¹, 黄鸿宇¹, 陆美光¹, 姜恭好²()

¹ 黑龙江大学现代农业与生态环境学院，哈尔滨 150080
² 黑龙江大学生命科学学院，哈尔滨 150080

收稿日期:2022-08-28 修回日期:2022-11-27 出版日期:2023-05-25 发布日期:2023-05-22
通讯作者: 姜恭好，男，1974年出生，江西玉山人，教授，博士，研究方向：作物遗传育种。通信地址：150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学生命科学学院，Tel：0451-86608682，E-mail：jianggonghao@sina.com。
作者简介:
李璐，男，1998年出生，山西大同人，硕士研究生，研究方向：作物遗传育种。通信地址：150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路74号黑龙江大学现代农业与生态环境学院，Tel：13935245012，E-mail：961818299@qq.com。

Hd1, Ghd7, and Ghd7.1 for the Improvement of DHX Heading Date

LI Lu¹(), LI Ruiqi¹, DUAN Haiyan¹, WANG Min¹, HUANG Hongyv¹, LU Meiguang¹, JIANG Gonghao²()

¹ College of Modern Agriculture and Ecological Environment, Heilongjiang University, Harbin 150080
² College of Life Sciences, Heilongjiang University, Harbin 150080

Received:2022-08-28 Revised:2022-11-27 Online:2023-05-25 Published:2023-05-22

摘要/Abstract

摘要：

旨在对‘稻花香’进行抽穗期改良，使其获得更广泛的生态适应性。以‘空育131’作为调控抽穗期的Hd1、Ghd7、Ghd7.1基因的早熟型等位基因供体，与‘稻花香’杂交建立遗传群体，运用分子标记辅助选择与传统育种相结合的方法，测得了群体抽穗期的数据。结果表明在群体后代中得到了7种基因型，即Hd1、Ghd7、Ghd7.1、Hd1+Ghd7、Hd1+Ghd7.1、Ghd7+Ghd7.1、Hd1+Ghd7+Ghd7.1。在‘空育131’和‘稻花香’群体中，水稻抽穗时间在97~109 d之间。水稻抽穗时间主要集中在97、101、109 d。对植株抽穗期的调查结果表明，改良后的植株抽穗期明显提前，为进一步改良‘稻花香’奠定了基础。

关键词: 水稻, 抽穗期, Hd1、Ghd7、Ghd7.1基因, 分子标记辅助选择

Abstract:

This study aimed at improving the heading date of ‘DHX’ to obtain more extensive ecological adaptability. ‘KY131’ was used as the early maturing allele donor of Hd1, Ghd7 and Ghd7.1 genes to control the heading date, and the genetic population was established by crossing with ‘DHX’. The data of the heading date of the population was measured by the method of combining molecular marker-assisted selection with traditional breeding. The results showed that seven genotypes in the population progeny were obtained, namely Hd1, Ghd7, Ghd7.1, Hd1+Ghd7, Hd1+Ghd7.1, Ghd7+Ghd7.1 and Hd1+Ghd7+Ghd7.1. In the population of ‘KY131’ and ‘DHX’, the heading date of rice was between 97 d and 109 d. The heading date of rice was mainly 97 d, 101 d and 109 d. Researches on plant tassel stage showed that the improved plants tasseled significantly earlier, which laid a foundation for further improvement of ‘DHX’.

Key words: rice, heading date, Hd1, Ghd7, Ghd7.1 gene, molecular marker-assisted selection

李璐, 李瑞琪, 段海燕, 王敏, 黄鸿宇, 陆美光, 姜恭好. Hd1、Ghd7、Ghd7.1对稻花香抽穗期的改良[J]. 中国农学通报, 2023, 39(15): 1-7.

LI Lu, LI Ruiqi, DUAN Haiyan, WANG Min, HUANG Hongyv, LU Meiguang, JIANG Gonghao. Hd1, Ghd7, and Ghd7.1 for the Improvement of DHX Heading Date[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(15): 1-7.

图/表 8

基因符号	所属位置	引物名称	引物序列(5′→3′)
Hd1	6	1275-F	5′-ATTCCATCTCAGATATCGTT-3′(F)
Hd1	6	1276-R	5′-TCGTGCCTCTGCATACGCCATT-3′(R)
Ghd7	7	1171-F	5′-AGCTCAAGTGACCTCACCTG-3′(F)
Ghd7	7	1219-R	5′-TTGCCGAAGAACTGGAACCA-3′(R)
Ghd7.1	7	1252-F	5′-TACCAGAGCAGAAAGAGTCC-3′(F)
Ghd7.1	7	1253-R	5′-TAGGTCCACCTGAAGTGGAG-3′(R)

表1. 用于目的基因PCR扩增反应的引物名称及引物序列

图1. ‘空育131’和‘稻花香’群体部分单株基因型检测结果

群体	目标基因	入选株数/株	所占比例/%
KY×DHX	Hd1	4	1.3
	Ghd7	109	36.3
	Ghd7.1	35	11.7
	Hd1+Ghd7	18	6.0
	Hd1+Ghd7.1	16	5.3
	Ghd7+Ghd7.1	84	28.0
	Hd1+Ghd7+Ghd7.1	34	11.4

表2. 不同基因型在群体中的单株数

图2. ‘空育131’和‘稻花香’群体抽穗期分布

水稻品种	所含基因	抽穗期/d
空育131	Hd1+Ghd7+Ghd7.1	96
龙粳31号	Hd1+Ghd7+Ghd7.1	96
龙粳21号	Ghd7+Ghd7.1	97
绥粳18号	Hd1+Ghd7.1	98
龙稻5号	Ghd7.1	106
稻花香	—	111

表3. 参照水稻品种所含基因及抽穗期

图3. ‘空育131’和‘稻花香’群体各基因型平均抽穗期 1~7分别为Hd1，Ghd7，Gh7.1，Hd1+Ghd7，Hd1+Ghd7.1，Ghd7+Ghd7.1，Hd1+Ghd7+Ghd7.1基因型

图4. ‘空育131’和‘稻花香’群体各基因型抽穗期分布情况

图5. ‘空育131’和‘稻花香’群体不同基因型抽穗期对比 1、2为抽穗期与‘龙粳31号’相近的单株；3、4为抽穗期与‘绥粳18号’和‘龙粳21号’相近的单株；5、6为抽穗期与‘龙稻5号’相近的单株；7、8为抽穗期与‘稻花香’相近的单株

参考文献 27

[1]	王红波, 董华林, 郑兴飞, 等. 水稻抽穗期的光周期调控分子机制研究进展[J]. 北方水稻, 2020, 50(6):75-79.
[2]	侯学然, 王荣升. 五常市特色水稻品种的历史与现状研究——从松93-8 到‘稻花香’2号[J]. 中国种业, 2021(3):16-18.
[3]	毕浩然. 水稻稻花香2号和空育131的性状遗传改良[D]. 哈尔滨: 黑龙江大学, 2017.
[4]	孙宇琪, 卜庆云, 程云清, 等. 中国东北地区水稻抽穗期性状研究进展[J]. 土壤与作物, 2018, 7(2):177-183.
[5]	TAKAHASHI Y, KOSUKE M, RICHARD M, et al. Amasino. variations in Hd1 proteins, Hd3a promoters, and Ehd1 expression levels contribute to diversity of flowering time in cultivated rice[J]. Proceedings of the national academy of sciences of the United States of America, 2009, 106(11):4555-4560. doi: 10.1073/pnas.0812092106 pmid: 19246394
[6]	李秀峰. 黑龙江省水稻抽穗期基因的效应研究及育种应用[D]. 长春: 中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所), 2016.
[7]	YAN W H, LIU H Y, ZHOU X C, et al. Natural variation in Ghd7.1 plays an important role in grain yield and adaptation in rice[J]. Cell research, 2013, 23(7):969-971. doi: 10.1038/cr.2013.43
[8]	KOO B H, YOO S C, PARK J W, et al. Natural variation in OsPRR 37 regulates heading date and contributes to rice cultivation at a wide range of latitudes[J]. Molecular plant, 2013, 6(6):1877-1888. doi: 10.1093/mp/sst088 URL
[9]	LIU T M, LIU H Y, ZHANG H, et al. Validation and characterization of Ghd7.1, a major quantitative trait locus with pleiotropic effects on spikelets per panicle,plant height,and heading date in rice (Oryza sativa L.)[J]. Journal of integrative plant biology, 2013, 55(10):917-927. doi: 10.1111/jipb.12070 URL
[10]	LENG Y J, GAO Y H, CHEN L, et al. Using Heading date 1 preponderant alleles from indica cultivars to breed high-yield, high-quality japonica rice varieties for cultivation in south China[J]. Plant biotechnology journal, 2020, 18(1):1-12. doi: 10.1111/pbi.v18.1 URL
[11]	肖冬冬, 宗伍辈, 孙康莉, 等. Ghd7和DTH8协同调控水稻抽穗期和部分农艺性状[J]. 华南农业大学学报, 2022, 43(3):18-25.
[12]	LI X F, LIU H Z, WANG M Q, et al. Combinations of Hd2 and Hd4 genes determine rice adaptability to Heilongjiang Province, northern limit of China[J]. Journal of integrative plant biology, 2015, 57(8):698-707. doi: 10.1111/jipb.v57.8 URL
[13]	ZHANG Z Y, ZHANG B, QI F X, et al. Hd1 function conversion in regulating heading is dependent on gene combinations of Ghd7, Ghd8, and Ghd7.1 under long-day conditions in rice[J]. Molecular breeding, 2019, 39(7):1-12 doi: 10.1007/s11032-018-0907-x
[14]	李秀峰. 黑龙江省水稻抽穗期基因的效应研究及育种应用[D]. 北京: 中国科学院大学, 2016.
[15]	于秋竹. 黑龙江省不同积温带水稻产量和品质及株型研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2014.
[16]	孙淑红. 从空育131的试种成功看寒地粳稻种质资源的创新[J]. 中国农学通报, 2005, 2:134-135.
[17]	关世武. 空育131现象的分析与思考[J]. 中国稻米, 2005, 2:13-14.
[18]	刘培靖, 张波. 水稻品种空育131的引入与应用[J]. 中国农村小康科技, 2005, 3:24-25.
[19]	李洪亮, 柴永山, 孙玉友, 等. 寒地超级稻龙粳31祖先亲本追溯及遗传基础解析[J]. 植物遗传资源学报, 2016, 17(3):433-437,446.
[20]	张兰民, 杨立英, 陈书强, 等. 寒地优质超级稻龙粳21的高产栽培技术[J]. 作物杂志, 2012, 3:153-154,161.
[21]	刘宝海, 聂守军, 高世伟. 寒地香粳水稻主栽品种绥粳18的选育难点与创新点[J]. 中国稻米, 2018, 24(5):35-38,44. doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2018.05.007
[22]	张玉华, 张风鸣, 白良明, 等. 优质粳稻新品种龙稻5号的选育及应用[J]. 中国稻米, 2007, 3:41.
[23]	于清涛, 李赞. 黑龙江省香稻米品种‘稻花香’2号香味减弱原因及对策[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(15):48-49,51.
[24]	齐明. “‘稻花香’2号”特征特性及栽培技术[J]. 现代农业, 2013, 12:56-57.
[25]	ZHENG X M, LI F, WANG J R, et al. Nonfuncitional alleles of suppressor genes independently regulate flowering time[J]. Journal of integrative plant biology, 2015, 9:1-9.
[26]	刘海洋. 水稻多效性基因Ghd7.1的克隆与功能分析[D]. 武汉: 华中农业大学, 2016.
[27]	翁小煜. 水稻多效性基因Ghd7的克隆和功能分析[D]. 武汉: 华中农业大学, 2014.

Hd1、Ghd7、Ghd7.1对稻花香抽穗期的改良

Hd1, Ghd7, and Ghd7.1 for the Improvement of DHX Heading Date

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 27

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	陈书健, 陈京都, 杨呈芹, 许美刚, 高剑波. 不同施氮量对机械水条播水稻产量及品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(9): 1-6.
[2]	赵首萍, 肖文丹, 陈德, 叶雪珠, 张棋, 伍少福, 胡静, 高娜, 黄淼杰. 基于土壤质量和稻米安全的稻田重金属钝化效果评估[J]. 中国农学通报, 2023, 39(8): 51-62.
[3]	刘伟喜, 尹文锋, 李小娟, 肖友伦. 旱改水田水稻旱青立病的发生原因及防治措施研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(8): 85-89.
[4]	田婷, 张青, 徐雯. 基于无人机多光谱影像的水稻冠层SPAD值预测研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(4): 149-153.
[5]	肖本泽, 王资霖. 转EPSPS基因抗除草剂水稻恢复系的培育及育种评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(2): 8-15.
[6]	杨晓丹, 张宏波, 魏婷婷, 王悦, 王宇, 刘兴斌, 李继广, 毛志强. 中微量元素肥料不同用量对水稻产量及品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(15): 76-84.
[7]	梅婷婷, 王小利, 段建军, 杨宏伟, 徐彬, 蒙婼熙, 张利武. 有机无机肥配施对水稻产量、氮吸收利用和根系形态的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(15): 92-98.
[8]	刘树芳, 张先闻, 董丽英, 刘沛, 田维逵, 周伍民, 杨勤忠. 云南不同稻区稻瘟病菌群体遗传结构的SSR分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(12): 123-130.
[9]	连秀叶. 15个水稻品种稻谷镉富集特性及其安全风险评价[J]. 中国农学通报, 2023, 39(12): 139-145.
[10]	蔡恺, 张奇, 姚莉, 王宏, 罗付香, 林超文. 沼液在水稻生产中的利用[J]. 中国农学通报, 2023, 39(12): 49-53.
[11]	张彩娟, 周坤能, 夏加发, 王元垒, 云鹏, 马廷臣, 吴德祥, 李泽福. 优质籼型水稻光温敏核不育系‘7-163S’特征特性及其基因型解析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(11): 1-9.
[12]	白玛仁增, 顿玉多吉, 德例归吉, 德吉央宗, 益西多吉, 边巴次仁. 星-地结合对水稻高温热害监测模型的研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 133-141.
[13]	罗先富, 刘文强, 潘孝武, 董铮, 刘三雄, 刘利成, 阳标仁, 盛新年, 李小湘. 应用剩余杂合体衍生的近等基因系定位水稻株高QTL[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 1-5.
[14]	黄钰, 陈斌, 肖关丽. 云南哈尼族地方水稻‘月亮谷’对褐飞虱取食危害的生理反应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 123-129.
[15]	李兴华, 王欢, 张盛, 蔡星星, 周强, 周楠. 氮肥用量与运筹方式对晚籼稻产量及花后干物质积累与转运的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 6-13.