籼粳杂交是我国北方粳型超级稻育种的SCH727965 molecular weight总体技术路线,但是籼型血缘在我国粳稻育种中的作用还有待探讨。本试验分别以籼粳交重组自交系(RILs)和粳稻主要稻区不同年代主栽品种为试材,分析籼型血缘对东北水稻产量和品质的影响,并应用CRISPR/Cas9基因编辑技术对高频籼型位点进行定点基因编辑,以期阐明高频籼型位点参与的生物学进程和所调控的重要农艺性状,取得以下主要结果:1.以粳型超级稻品种沈农265(SN265)和籼型恢复系材料泸恢99(R99)杂交构建的包括151个株系的RILs群体为材料,分别在广东、四川、江苏和辽宁种植,调查20个产量和品质相关性状。结果显示产量构成因素中只有千粒重在四地区没有显著性差异,其他性状均受环境条件影响。抽穗期随着纬度增加而增加,而粗蛋白含量展现出随着纬度增加而降低的趋势。2.RILs中籼型频率呈正态分布,与粒长、粒形呈显著正相关,与粒宽、整精米率呈显著负相关。随着纬度的增加,籼型频率与粒形和垩白度的相关性增强,而与抽穗期和着粒密度的相关性减弱。因为籼型频率与粒形呈显著负相关,故籼型频率可能主要影响粒形。3.试验前期收集了各粳稻稻区不同年代的74份粳稻主栽品种,在Illumina平台进行了高通量测序,平均测序深度达到53×。应用数据库中517份水稻农家品种重测序信息定义的籼粳分化SNP位点,分析各品种每条染色体上籼型血缘的分布,发现籼型血缘在染色体上分布并不均匀,其中5、11和12染色体籼型血缘显著高于其他染色体。对比发现江苏省和辽宁省的主栽品种籼型血缘显著高于黑龙江省和山东patient medication knowledge省,而且2000年后育成的品种籼型血缘显著高于2000年之前,籼型血缘渗入主要增加了我国粳稻品种的每穗粒数。4.试验分析了我国粳稻品种中籼型血缘渗入区域内与产量和品质相关的关键基因。发现辽宁省的主栽品种盐丰47,其产量潜力高,千粒重达到26.2 g,高于大部分粳稻品种,但是垩白性状有待提高。试验发现在盐丰47的5号染色体上有一段籼型血缘渗入片段,包含了粒形调控基因GS5和垩白调控基因Chalk5。测序结果表明盐丰47中GS5和Chalk5的基因序列均与籼稻品种珍汕97相同,暗示在盐丰47的育种过程中为了提高产量潜力而引入了增加千粒重的籼型GS5等位基因,但是与GS5紧密连锁的Chalk5也随之渗入,引起其垩白性状下降。试验应用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除了盐丰47的Chalk5基因,纯合基因编辑植株粒型与盐丰47相似,其垩白此网站性状得到了显著的改善。5.测序发现一些位点在大部分粳稻种质资源中都为籼型,数据库比对发现这些位点中有多个育性和抗性调控基因。此外筛选到了26个功能未知的高频籼型位点,并已经完成了这26个位点的CRISPR基因编辑载体构建和遗传转化,目前正在海南加代。本研究分别以籼粳交重组自交系(RILs)和粳稻主要稻区不同年代主栽品种为试材,分析籼型血缘对东北水稻产量和品质的影响,揭示了籼型血缘影响的相关基因对重要农艺性状的影响,可以最大限度避开亚种间杂交产生的负面影响,直接扩宽粳型栽培稻的遗传多样性,为进一步提升育种潜力提供遗传基础。