雜交糯稻育種技術(shù)體系的建立及其遺傳評價.pdf

1、用劑量分別為250Gy和350Gy的60C0γ射線直接輻射誘變雜交稻親本(保持系、光溫敏核不育系和恢復系)干種子約0.5kg，于M2帶胚糙米群體獲得一批不同遺傳背景的胚乳糯質(zhì)突變體，進而分別育成糯稻不育系和恢復系，并建立起雜交糯稻育種技術(shù)體系。對誘變糯質(zhì)突變基因的遺傳、等位性、基因的劑量效應(yīng)以及基因的回復突變進行了研究；研究了糯稻親本及雜交糯稻的主要生物學特性；并對雜交糯稻的主要營養(yǎng)成份和品質(zhì)作了分析。研究的主要結(jié)果如下： 1.

2、雜交稻親本誘變胚乳糯質(zhì)突變頻率為0～12.81×10-4，平均為3.18×10-4。在適宜的劑量范圍內(nèi)，大劑量(350Gy)的誘變頻率高于小劑量(250Gy)，且品種間有差異。誘變糯質(zhì)突變體采用救胚成苗的生物技術(shù)，可有效提高成苗率，成苗率為50.00％～86.21％，平均為74.80％。遺傳分析表明，新獲得的糯質(zhì)突變基因與已知的wx基因等位，胚乳糯質(zhì)受一對隱性基因wxwx控制，非糯(Wx)對糯(wx)顯性。wx基因存在明顯的劑量效應(yīng)，直

3、鏈淀粉含量隨wx基因個數(shù)的增加而降低。發(fā)現(xiàn)糯質(zhì)突變(wx)會回復突變?yōu)榉桥促|(zhì)(Wx)野生型，回復突變頻率為0～6.34×10-5，平均為3.74×10-5。 2.應(yīng)用該育種技術(shù)體系育成了一批糯稻不育系、恢復系和雜交糯稻組合，其中通過技術(shù)鑒定的7個不育系是龍?zhí)仄謜xA，岡46wxA，Ⅱ-32wxA，D62wxA，金23wxA，中9wxA和SE21wxS；育成的糯稻恢復系是明恢77wxR，明恢63wxR，明恢86wxR，南恢175w

4、xR，蜀恢527wxR，輻恢838wxR，湘恢288wxR，402wxR；育成并通過審定的雜交糯稻組合是Twx63(龍?zhí)仄謜xA/明恢63wxR)。 3.生物學特性研究表明，(1)糯與非糯不育系等基因系具有相同的生育期，十分相似的農(nóng)藝性狀、穗部性狀、花器性狀、花粉不育特性，光溫敏核不育系還具有相同的育性轉(zhuǎn)換特性。(2)糯與非糯保持系、恢復系及雜交稻等基因系各時期的分蘗力總體差異不顯著。除D62wxB外，糯與非糯保持系、恢復系以及

5、雜交稻等基因系在劍葉長、倒2葉長、倒1節(jié)長、倒2節(jié)長、倒3節(jié)長、倒4節(jié)長、生育期諸性狀上差異均不顯著。(3)糯與非糯保持系、恢復系和雜交稻在有效穗、穗粒數(shù)上差異不顯著，但糯稻穗粒數(shù)均比非糯稻多，而有效穗的變化沒有規(guī)律，有的糯稻多，有的則相反；除明恢86wxR外，糯稻結(jié)實率均比相應(yīng)的非糯稻高，其中Ⅱ-32wxB、蜀恢527wxR、Dwx86和Dwx527與相應(yīng)的非糯稻差異達顯著水平；糯稻千粒谷重、千粒糙米重無一例外的比相應(yīng)的非糯稻小，而且

6、差異均達顯著水平。(4)糯稻保持系、恢復系和雜交稻實際產(chǎn)量均比相應(yīng)的非糯稻低，有的糯稻親本差異達顯著水平，但雜交糯稻差異不顯著。(5)除D62wxB和明恢86wxR在谷粒寬上與相應(yīng)的非糯稻差異顯著外，糯與非糯保持系、恢復系以及雜交稻等基因系在谷粒(糙米)長、谷粒(糙米)寬、谷粒(糙米)厚以及長/寬諸性狀上差異不顯著。(6)非糯雜交稻構(gòu)成產(chǎn)量的四因素對產(chǎn)量的直接效應(yīng)值大小，依次為千粒重＞穗粒數(shù)＞有效穗＞結(jié)實率；而雜交糯稻則依次為千粒重＞結(jié)

7、實率＞有效穗＞穗粒數(shù)，雜交糯稻改變了四因素對產(chǎn)量直接效應(yīng)的順序，結(jié)實率的直接效應(yīng)值變大。(7)雜交糯稻在起始灌漿潛勢(R0)、平均灌漿速率(Gmean)、最大灌漿速率(Gmax)上比相應(yīng)的非糯稻低，盡管在灌漿持續(xù)時間t(99％)上比非糯稻略長，結(jié)果仍導致雜交糯稻籽粒千粒重顯著降低。 4.配合力分析表明，在所考察的株高、穗長、穗粒數(shù)、劍葉長、倒2葉長、倒1節(jié)長、倒2節(jié)長、倒3節(jié)長、倒4節(jié)長、一次支梗、二次支梗、著粒密度、粒長、谷寬

8、、粒厚、結(jié)實率、千粒重、容重、有效穗和產(chǎn)量20個性狀中，不育系一般配合力方差除倒2葉長、倒1節(jié)長、倒2節(jié)長、谷粒厚、有效穗等5性狀上不顯著外，其余15個性狀差異均達顯著或極顯著水平?；謴拖狄话闩浜狭Ψ讲畛肓?shù)、劍葉長、倒2葉長、倒4節(jié)長、二次支梗等5性狀上差異不顯著外，其余15個性狀差異均達顯著或極顯著水平。特殊配合力方差除在株高、一次支梗、谷粒寬、結(jié)實率、千粒重、容重等6個性狀上差異達顯著或極顯著水平外，其余14個性狀差異均不顯著。

9、從總體看，糯稻不育系和恢復系能保持原不育系和恢復系的配合力，差異不顯著。 5.營養(yǎng)成份分析及稻米品質(zhì)測定結(jié)果表明，(1)雜交糯稻粗蛋白含量比相應(yīng)的非糯稻均略有提高，增幅為2.62％～7.69％，雜交糯稻粗蛋白含量平均為10.41％，比對照平均增加4.94％。(2)糯與非糯雜交稻等基因系各種氨基酸含量及氨基酸總量略有不同。從平均值看，雜交糯稻各種氨基酸含量(包括必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸)和氨基酸總量均高于相應(yīng)的非糯稻

10、。(3)雜交糯稻鈣、銅、鐵含量均比相應(yīng)的非糯稻高，而鎂含量均比相應(yīng)的非糯稻低；鈉和錳含量變化沒有規(guī)律，有的雜交糯稻略高，有的則相反。(4)雜交糯稻飽和脂肪酸含量，無論是絕對含量還是相對含量，均比相應(yīng)的非糯稻高；除Ⅱwx86外，雜交糯稻不飽和脂肪酸絕對含量均比相應(yīng)的非糯稻高。(5)雜交糯稻稻米品質(zhì)各項指標都與常規(guī)糯稻鄂荊糯6號很接近，其中陰糯米率為0，白度為1級，膠稠度都在100mm以上；堿消值變幅4.0～6.0級；直鏈淀粉含量因組合不同