1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
稻田中常混生着一种和栽培稻十分相似的杂草,从形态上看它们介于野生和栽培以及籼稻和粳稻之间,与栽培稻不易区别,只是出穗比栽培稻早,边成熟,边落粒,成为第二年田间的杂草,通常称之为杂草稻(Oryza sativa L.),又名杂草型稻或杂草种系。
杂草稻是广布于世界的稻田伴生杂草,尤其是热带地区。它们的形态特征介于野生稻和栽培籼粳稻间。杂草稻是一年生草本,水生或陆生,苗期一般具有很强的耐低温特性和深水出苗的能力,须根系发达。分蘖期后与栽培稻相比,杂草稻植株偏高、分蘖数明显多且细长、叶片上下面多毛且在植株不同部位有色素沉积,如叶鞘、叶舌、颖壳、柱头、种皮以及芒等部位表现为红色或褐色。大多杂草稻与野生稻很相似,成熟种子轻、休眠强、易于落粒。分蘖期和开花期比伴生栽培稻品种一般偏早。同栽培稻相比,杂草稻在稻田中处于竞争养分、水分和光照的优势地位,从而造成水稻减产、品质下降。在水稻生产中因杂草稻造成的减产可达4.3~8.4。通常去除稻田杂草稻的主要措施是种子净化、人工拔除和使用除草剂。由于从形态上,在苗期大部分杂草稻与栽培稻极其相似,难以与栽培稻区分,普通的具有一定选择性的除草剂难以有效控制杂草稻。因此,前期消除种子污染是防除杂草稻危害最有效的措施之一,尤其在直播稻田中。对于部分与野生稻类似的杂草稻一般在分蘖期、拔节期和开花期可以人工去除。大多数农民主要依据植株高度、叶色、有芒、颖壳着色、易于落粒等特征来识别杂草稻。在防除措施上不同国家和地区也因地而异,如在马来西亚,主要利用除草剂来控制杂草稻,而在越南,翻耕和变换栽培作物则是主要的防除措施。总之由于杂草稻的变型丰富,不同国家和地区的杂草稻在形态解剖、生理、生物等方面存在广泛的变异特性。对杂草稻的认识和防除应该立足于不同生态条件和耕作制度,从而采取相应的措施。
杂草稻具有较强的种子休眠性，导致其落在土壤中后，其生命力能保持很长的时间，一方面造成其在田间危害的严重性，另一方面我们可以对其种子休眠基因进行定位克隆，将其转育到主栽水稻品种中，提高栽培稻品种的抗穗发芽能力。
2. 研究的基本内容和问题
本研究即是以杂草稻为供体，以栽培稻宁粳4号为受体，通过杂交、回交，构建高代回交群体，通过标记分析和种子休眠性进行分析鉴定，对来自杂草稻的种子休眠基因位点进行精细定位，开发紧密连锁的分子标记，将主效的控制休眠性的QTL转育到主栽水稻品种宁粳4号中，以提高宁粳4号的抗穗发芽能力。
3. 研究的方法与方案
所使用的研究方法是对来自杂草稻的休眠基因进行初定位和精细定位。
技术路线如下：1.以杂草稻为供体，以栽培稻宁粳4号为受体，建立高代回交遗传分离群体；2.考察亲本及群体各单株的种子休眠性，3.筛选双亲间具有多态性的分子标记，利用有多态的分子标记，对群体各单株的分子标记的基因型进行分析，4、对群体各单株的种子休眠性表型和分子标记的基因型进行连锁分析，对控制种子休眠性的QTL进行初定位，5、针对效应较大的主效的种子休眠性QTL构建近等基因系，将携带主效QTL高代回交单株与宁粳4号进一步杂交，构建次级分离群体，对主效QTL进行精细定位，6、获得与主效QTL紧密连锁的分子标记，7、利用该标记对高代回交群体进行选择，获得近等基因系，比较分析近等基因系和受体亲本间种子休眠性上的差异，并评价其育种利用价值。
实验方案：1、通过田间取材，之后进行CTAB法提取遗传群体各单株的DNA，再用双亲间有多态性的引物，进行PCR扩增，之后，对扩增产物进行电泳分离，观察标记的多态性，最后根据标记的多态性信息进行连锁图谱的绘制。2、调查遗传群体各单株的种子休眠性。3、利用QTLIciMapping4.1软件进行连锁分析和基因定位。
4. 研究创新点
该实验的研究特色在于QTL作图及统计分析。利用有多态性SSR标记对所用群体进行遗传背景分析。对于图谱的构建我们采用的是MapMaker/EXPv3.0(Lincoln, 1993)。
QTL定位就是采用类似单基因定位的方法将QTL定位在遗传图谱上，确定QTL与遗传标记间的距离（以重组率表示）。根据标记数目的不同，可分为单标记、双标记和多标记几种方法。根据统计分析方法的不同，可分为方差与均值分析法、回归及相关分析法、矩估计及最大似然法等。根据标记区间数可分为零区间作图、单区间作图和多区间作图。此外，还有将不同方法结合起来的综合分析方法，如QTL复合区间作图（CIM)多区间作图（MIM)、多QTL作图、多性状作图（MTM)等。
本实验中，我们将采用基于复合区间作图法的软件Windows QTL Cartographer V2.5(Wang,2007)检测控制抽穗期和种子休眠性的QTL。
5. 研究计划与进展
2019年6月到2019年12月，对高代回交群体及近等基因系各单株进行种子休眠性的表型鉴定，分子标记的分析，对控制种子休眠性的QTL进行检测，预期结果在第7和9染色体上定位到QTLs.，对近等基因系与背景亲本进行种子休眠性及各农艺性状的调查和分析。
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