
药用野生稻,多年生草本,高1.5-3m,8-15节。叶鞘长达40cm,叶片线状披针汉生难置阳走形,长30-80cm,宽2-3cm。内稃有疣基硬毛。分布于广西、广东、海南、生于海拔400-1000m处的丘陵山地、坡下来自冲积地和沟边。印度、锡金、中南半岛也有分布。是染色体组为CC型的二倍体植物。存在与栽培稻的基因交换类型。也是水稻育种的原始材料。国家二级保护渐危种。
- 中文名称 药用野生稻
- 拉丁学名 Oryza officinalis Wall. ex wstt
- 界 植物界
- 科 禾本科(Granineae)
- 分布区域 广东、广西、云南
形态特征
多年生草本,杆直立或下部匍匐,高1.5一3米,直径7一10毫米,具8证管派把降感他一15节,基部2一3节上生发达的不定根。叶鞘长达40厘米,大多比节间长3倍以上,无毛;叶舌膜质,长约4毫米,无毛;叶耳不明显;叶片宽大,线状披针形,长30-80厘米,宽20一30毫米,质地较厚,先端尖,基来自部渐窄呈柄状,中脉粗壮,侧脉不明显,下面糙涩,上面散生长柔毛,基部贴生微毛,边缘具锯齿状粗糙。圆锥花序大型疏散,长30-50厘米,分枝长10-15厘米,3一5枚着生于各节,具细毛状粗糙,下部长、裸露、腋问生长毛;小穗柄长1-4毫米,粗糙阿成经及干通者特异,顶端具2枚半月重湖肥烧备富里形退化颖片;小穗长约5毫360百科米,宽约2.5毫米,厚1搞走3毫米,黄绿色或带褐黑色木王周演黑语套足乙间晚,成熟时易脱落;不孕外粹线状披针形,长1.6-2毫米,顶端渐尖,具1脉、边缘有细纤毛,成熟花外稃阔卵形,脉纹增厚隆起,脊上部或边脉生疣基硬毛,脉间下陷,练晚散生短硬毛,表面具较粗的疣状突起,其在每侧排成垂长胡基24-26纵行;芒自外样顶端伸出,长5一10毫米,具细毛;内稃与外稃同质,宽约为外稃之半,脊疏生疣基硬毛,顶端有小尖头,边缘干膜质;花药长约2.5毫米。颖果扁平,红褐色,长约3.2毫米,宽约2毫米。
生长环态吧理或的影境
为喜温暖、多雨、潮湿的短日照植物,生于丘陵林地环境,适宜在荫蔽、腐殖质丰富、pH值为6左右的肥沃沙壤土确品再杨列全鲁边苗员上生长。伴生植物有薏苡CoixlacrymajobiL.,棕叶狗尾草Setariapalmifolia(Koen)Sta史样期区演白族屋pf,蕨类等。在较大的河流、池塘、沟渠有较深水层和无阴蔽处均不宜于生长,因而有别于稻和普遍野生稻。
分布范围
分布于丘陵山地和山坡中下部的冲积地和沟边。为喜温暖、多雨、潮湿的短日照简界越航围植物,生于丘陵林地环境,适宜在荫蔽、腐殖质丰富、pH值为6左右的肥沃沙壤土上生长。伴生植物有薏苡 Coix lacrymajobi L.,棕叶狗尾草 Setaria palmifolia (Koen.) Stapf,蕨类等。在较大的河流、池塘、沟渠有较深水层和无阴蔽处均不宜于生长,因而有别于稻和普通野生稻。
为喜温暖、多雨、潮湿的短日照植物,生于丘陵林地环境,适宜在荫蔽、腐殖质丰富、pH值为6左右的肥沃沙壤土上生长。伴生植物有薏苡CoixlacrymajobiL.来自,棕叶狗尾草Setaria360百科palmifolia(Koen)Stapf,蕨类等。在较大的河流、池塘、沟渠有较深水层和无阴蔽处均不宜于生长,因而有别于稻和普遍野生稻。
主要价值
世界上至今发现27种野生稻,中国只有3种,分别为普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻。其中,普通野生稻的染色体组和栽培稻是一样的,亲缘关系较为接近,而药用野生稻和疣粒野生稻与栽培稻的染色体组不一样,亲缘关系相对较远。3个品种的野生稻都很珍贵,都是国家二级保护的濒危植物。
药用野生稻本身没药用价值,但在中国有"植物大熊猫"之美誉。由于长期处于野生状态,药用野生稻经受各种灾害和环境的自然选择,形成了丰富的变异类型,对水稻病虫害有较强抗逆正性,是水稻育种和改良品种的重要遗传资源。
价值栽培
保喜育么依套垂她适护价值:曾报道药用野生稻与栽培稻有基因交换的类型。为了丰富栽培稻的种质资源,提供育种的遗传材料,而须加以收集和保护。
保护措施:在药用管野生稻 产地作适应保护。
栽培要点:一般在脸引黄止过印规察班宜9-10月抽穗结实,种子极易脱落,需要适时收集,随熟随采,晒干,贮存至翌年4月初播种繁殖。
研究进展
基因发掘
中国有3种野生稻,即普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻。其中,药用野生稻(Orvza officinalis Wall)是最具有研究价值的资源。药用野生稻对许多常见病害以及讲衡联甚逆境等都具有抗性和耐受性,其抗性材料检出率和抗起站源交早性级别都是各种野生稻中空又军手最高的。无论是在自然环境中还是在野生稻圃中,药用野生稻都很少发病。研究发现药用野生稻具有极强的道试纸似破船洲技三乎耐寒性,并能抗褐飞虱、白背飞虱、黑尾叶蝉、白叶枯病、稻瘟病等病害。
1.1抗病性
担万歌围飞连玉验矿们世 章琦等鉴定了3种野生稻对白叶枯病的抗性刻括临历衡讨,其中高抗材料中药用别长浓蛋争体野生稻占参试材料的50%。黄大辉等对31份药用野生稻进行了细菌性条斑病抗性鉴定,筛选出15份抗病材料。
1.2抗虫性
李青等发现广西药用野生稻大多数抗褐稻虱,若万而且有些兼抗白叶枯病。师翱翔等阴鉴定广西药用野生稻197份材料,对白背飞虱具有免疫和表现抗性水平的有的弱集布延志争医谓笔束117份,占59.39%,其他亦有抗至中性。秦似占委著她学毅等在所鉴定保存的202份广西药用野生稻材料中,有3份材料对褐稻虱的抗性为免实至走氢重胡能细且同群疫,有88份为高抗,抗至中的有104份,抗性材料占总数的98.5%。彭绍裘等鉴定了云南野生稻的多抗性,发现耿马的药用野生稻高抗白叶枯病,中抗稻瘟病,高抗褐飞虱。杨士杰研究了以黑选A为母本与父本药用乡线汉祖学代火育失尼国野生稻杂交的后代对白背飞虱、黑尾叶蝉、稻纵由表轮民移生少厚卷叶螟及二化螟的抗性反应。结果表明,父本药用野生稻(PC)及杂交后代Ac-1、Ac-3对各种虫害均表现出较高抗性。
1.3稻米品质方面
广西药用野生稻不但外观品质好,且蛋白质含量均在11%以上,有的高达16%,是优质育种的好资源。广东省的研究结果表明,l kg药用野生稻米中蛋白质含量高达120.0-177.6 g,高于栽培稻的71.8-91.8 g。
另外,Bon等对39份菲律宾药用野生稻的农艺性状进行分析,结果表明这39份当地药用野生稻在叶片、茎秆、穗及稻粒性状等方面具有多样性,为药用野生稻的利用奠定了基础。陈成斌的研究发现,广西药用野生稻具有多种优良性状,如:耐冷性、抗稻叶瘟病、稻穗瘟病、稻白叶枯病、褐稻虱、白背飞虱、稻瘿蚊等抗性。
基因研究
药用野生稻的丰富的、优良的性状,都是水稻多目标育种的宝贵抗源,也是基因工程研究的重要物质基础。利用药用野生稻中优异基因对现有栽培稻进行改良,是提高水稻产量和品质的一个重要途径。药用野生稻基因转移利用方面主要包括:单片段异附加系的培育、渗入系的建立及单个有利基因材料的获得三方面。
2.1单体异附加系的培育
在高等植物中,以种间杂交和回交把有益基因转移到另一个物种为目的的育种项目中,单个外源染色体常常被附加到含有受体细胞完整一套染色体中,形成异源单体附加系。这种异源单体附加系是阐明基因组结构和转移基因的有效工具四。Jena等通过栽培稻优良品系与药用野稻杂交并以栽培稻为父本与F1回交,获得了12个单体异附加系,将至少11个单基因性状转移进栽培稻中,证明了褐飞虱和白背飞虱的抗性基因位于药用野生稻第6染色体上。KOBAYASHI等四利用药用野生稻具有抗东格鲁病毒的材料,其抗性通过单体异源附加系成功地转移到栽培稻中,并认为该抗性基因可能位于药用野生稻的第11号染色体上。秦学毅等从198份广西药用野生稻中筛选出3份对褐飞虱高抗(O级)的材料,用高抗材料与感虫材料杂交,结果表明其抗性是受一对显性基因控制;与14个已知抗褐飞虱基因品种杂交、回交和自交,对BC2F2后代材料进行了抗性遗传分析,等位性测定结果表明,抗源材料与已知的14个抗性基因不等位,结果发现广西药用野生稻与国外药用野生稻的抗性基因(隐性基因)不同,初步认为它是一个新的抗性基因。在利用方面,通过幼胚离体培养获得绿苗,经多代回交和自交,成功地将CC染色体组中的抗性基因转育到栽培稻中,获得了BC,F5高世代、异源附加系。Jin等用栽培稻与药用野生稻杂交得到单体异附加系及其回交后代,单体异附加系的第4染色体长臂来自药用野生稻,短臂来自栽培稻。比较分析结果表明,药用野生稻与栽培稻在RFLP及SSR标记方面具有较高一致性。在单体异附加系及其后代中C619处发现一个甲基化改变。对该单体异附加系回交后代分析表明渗入片段很小且对长臂无贡献作用。在C5 13和RGl77间发现一个重组热点,为基因富含区。唐明等对一个药用野生稻异源单体附加系及其回交后代进行了分析,应用分子标记技术确定了该异源单体附加系所附加的染色体是一条嵌合的7号染色体,药用野生稻贡献了其长臂部分,而短臂和着丝粒则来源于栽培稻。将该植株与栽培稻亲本回交,得到109株回交后代,考察了回交群体的主要农艺性状并进行了分子标记分析,发现野生稻染色体片段的渗入影响了回交后代的株高、千粒重、结实率、结实密度、叶宽等农艺性状,而且这些性状之间正相关度很大。
2.2渗入系的建立
Jena等首次报道建立了水稻属种间渗入系,分析水稻177个RFLP标记与药用野生稻基因的关系,发现第4、第10以及第12号染色体上通过一些标记检测到的渗入片断与褐飞虱的抗性基因相关。何光存等利用药用野生稻渗入后代选育的水稻株系B5与籼稻品种明恢63杂交组合的重组自交系进行了抗白叶枯病接种鉴定,利用在第1染色体上筛选到的与水稻抗白叶枯病基因相连锁RFLP分子标记,将抗白叶枯病基因定位在第1染色体短臂的C904和R596之间,是一效应值较大的主效基因,命名为Xa29(t)。
2.3单个基因材料的获得
Huang等通过栽培稻与药用野生稻杂交获得褐飞虱高抗品系B5,利用RFLP标记对该品系的抗性基因进行定位,表明第3号染色体的长臂和第4号染色体的短臂上各有1个抗性基因位点,分别为Obpl和Q6p2。颜辉煌等口刀选用两个感虫栽培稻品种作母本,与两个抗褐飞虱的药用野生稻材料杂交,通过胚培养获得的杂种表现出野生亲本紫色柱头、长芒及抗褐飞虱等特性。钟代彬等以高产优质的栽培稻中86-44为母本,高抗褐飞虱的广西药用野生稻为父本,远缘杂交结合胚拯救,获得高抗褐飞虱的杂种植株F1,再与中86-44回交、自交获得部分株系农艺性状优良,结实正常,高抗褐飞虱的植株。
解决方法
迄今为止,在药用野生稻有利基因向栽培稻的转移研究中,仍然以杂交手段结合回交手段为主。借助分子标记进行的药用野生稻多种有利性状的转移,得到了具有遗传育种研究的巨大价值和应用潜力的新种质,对药用野生稻有利基因遗传背景也进行了一些研究,但仍存在一些问题。
对药用野生稻的利用主要存在两方面的障碍:(1)分子遗传学背景不清楚。药用野生稻优良基因丰富,但具体的分子机理和遗传背景并不明确,利用时有很大的盲目性。(2)常规育种效率不高。由于药用野生稻是CC染色体组,与栽培稻的染色体组不同,亲缘关系较远,所以CC染色体组的药用野生稻与栽培稻杂交较为困难,出现了杂种不育、回交结实率低、不利基因与有利基因连锁转移、后代选择效率低、育种周期长等问题。为此,水稻育种工作者提出利用分子手段加以解决。钟代彬等指出,如何克服稻属种间有性杂交方面的生殖障碍成为必须首先解决的问题。曹孟良认为,难以利用野生稻有利基因的现状主要是由于采用常规杂交育种,而不是利用转基因技术手段来进行有利基因的转移,利用可转化大片段基因组文库可发掘野生稻有利基因,包括构建野生稻可转化大片段基因组文库,通过转基因技术,将大片段克隆导入栽培稻中,建立全基因组基因嵌入突变体库。通过突变体田间鉴定,筛选出抗寒、抗虫、抗病、高产等突变体材料,同时对控制突变性状的大片段克隆进行亚克隆、功能补偿分析和序列分析,最终克隆野生稻有利基因。
现已经建成的野生稻文库有非洲巴蒂野生稻BIBAC和TAC基因文库口"、云南药用野生稻BAC文库、云南疣粒野生稻BAC文库、东乡野生稻BI- BAC文库、小粒野生稻TAC文库瞰、药用野生稻BI- BAC文库、药用野生稻TAC文库。这些文库的建成不仅保护了野生稻资源,同时也在优异种质基因发掘研究方面起到了积极作用,如云南省农科院生物技术与种质资源研究所2007年完成了普通野生稻、疣粒野生稻和药用野生稻cDNA文库和SSH文库的构建,并从中发现和分离获得一批野生稻重要功能基因eDNA。
在实验室建立了以籼、粳稻为受体的高效离体培养体系,利用潘小芬构建的药用野生稻TAC文库(刘耀光研究员指导),以与植物逆境抗性相关的转录因子家族基因保守的eDNA序列为探针利用Southem杂交对该库进行筛选,已成功筛选出三类特异克隆;对筛选出的特异克隆进行进一步鉴定,并以这些特异克隆为供体,对粳稻及籼稻进行根癌农杆菌介导遗传转化的研究;试验初步得到百余株转化苗,经分子检测及鉴定已确定部分转化苗为阳性转化苗。对于这些转化苗材料笔者将进行更深一步的研究以期对创建水稻抗性新种质起到积极的作用。
综上所述,通过药用野生稻有利基因的发掘及利用,获得了一些极有价值的材料。虽然药用野生稻有利基因的发掘及利用方面仍存在很多问题,但对药用野生稻的挖掘与利用还有广阔的空间,应结合分子育种手段来充分利用这些有利资源,对改良水稻品种及其性状,及培育水稻新品种奠定良好的基础。
亲本来源:(♀) (♂)
品种类型:常规水稻
左边有品种系谱树,单击+号可以逐步展开;如果未显示+号,可能由于网络拥挤,请刷新或关闭本页重新打开...
多年生草本,杆直立或下部匍匐,高1.5-3米,直径7-10毫米,具8-15节,基部2-3节上生发达的不定根。叶鞘长达40厘米,大多比节间长3倍以上,无毛;叶舌膜质,长约4毫米,无毛;叶耳不明显;叶片宽大,线状披针形,长30-80厘米,宽20-30毫米,质地较厚,先端尖,基部渐窄呈柄状,中脉粗壮,侧脉不明显,下面糙涩,上面散生长柔毛,基部贴生微毛,边缘具锯齿状粗糙。圆锥花序大型疏散,长30-50厘米,分枝长10-15厘米,3-5枚着生于各节,具细毛状粗糙,下部长、裸露、腋问生长毛;小穗柄长1-4毫米,粗糙,顶端具2枚半月形退化颖片;小穗长约5毫米,宽约2.5毫米,厚13毫米,黄绿色或带褐黑色,成熟时易脱落;不孕外粹线状披针形,长1.6-2毫米,顶端渐尖,具1脉、边缘有细纤毛,成熟花外稃阔卵形,脉纹增厚隆起,脊上部或边脉生疣基硬毛,脉间下陷,散生短硬毛,表面具较粗的疣状突起,其在每侧排成24-26纵行;芒自外样顶端伸出,长5-10毫米,具细毛;内稃与外稃同质,宽约为外稃之半,脊疏生疣基硬毛,顶端有小尖头,边缘干膜质;花药长约2.5毫米。颖果扁平,红褐色,长约3.2毫米,宽约2毫米。
- 上一篇: 波特价值链分析模型
- 下一篇: 波特兰伐木者足球俱乐部