水稻白苗復(fù)綠性狀的遺傳及其在兩系雜交稻中的應(yīng)用.pdf

1、水稻是世界上的主要糧食作物之一，在我國糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。 經(jīng)長期的品種改良與栽培技術(shù)的提高，我國水稻單產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。但通過新的育種途徑培育高產(chǎn)多抗優(yōu)質(zhì)的新品種仍是科技工作者的重要任務(wù)。兩系法雜交水稻技術(shù)為我國雜交水稻的發(fā)展開辟了新的途徑，成為超級雜交水稻的重要技術(shù)基礎(chǔ)之一。 光溫敏核不育系是兩系雜交稻的重要工具，由于其雄性不育性通過光溫調(diào)控來實(shí)現(xiàn)，存在因自然光溫條件不穩(wěn)定而導(dǎo)致的育性不穩(wěn)定的缺陷。在

2、異常自然條件下不育系出現(xiàn)部分育性恢復(fù)，導(dǎo)致雜交種純度不高，存在潛在的應(yīng)用風(fēng)險性。因此，在生產(chǎn)應(yīng)用中急需一種快速簡單的雜交種或不育系純度檢測技術(shù)，能盡量在生育早期快速、經(jīng)濟(jì)、有效的識別雜種中可能存在的不育系或不育系中混入的常規(guī)稻種子，并將其除掉?？朔?dāng)前需利用海南冬繁而進(jìn)行全生育期觀察的高成本、檢測的長周期且無法補(bǔ)救的缺點(diǎn)以確保種子生產(chǎn)的安全。 1996年研究組從光溫敏不育系W9461S/W6154S的F1花粉培養(yǎng)的白化苗中獲得具

3、有綠色恢復(fù)能力的植株。經(jīng)多代選擇，獲得了苗期1-3葉期全白色，第4葉恢復(fù)綠色的材料。本研究試圖用這種苗期表現(xiàn)明顯的隱性標(biāo)記性狀，將其導(dǎo)入光、溫敏不育系，以解決上述技術(shù)問題。 本研究將其特性通過回交轉(zhuǎn)育到育性穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)的不育系培矮64S和Y1S中，并得到帶有白苗復(fù)綠性狀的新不育系白01S、白02S。對新不育系進(jìn)行了白苗復(fù)綠性狀的表現(xiàn)特征、不同生態(tài)條件下表現(xiàn)穩(wěn)定性、遺傳特性、雜交配組與純度檢測效果及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果如

4、下： 1、白苗復(fù)綠性狀在苗期穩(wěn)定表達(dá)。白01S、白02S苗期前三葉表現(xiàn)為白色，第四葉開始全部復(fù)綠。第一葉表現(xiàn)為全白。第二、三葉部分白色，各單株白色部分不均一。以培矮64S為對照，不同溫度(16、20、22、26、30℃)處理白02S，前三葉仍表現(xiàn)為白色。但不同溫度下，白化程度并不相同，溫度影響白色性狀的表達(dá)，低溫條件下白色性狀表達(dá)完全，高溫條件下白色性狀表達(dá)下降，16℃下白02S不能正常生長。SPAD值分析表明，溫度影響葉片的葉

5、綠素相對含量，20℃下比對照低，但1-3葉葉綠素相對含量逐漸上升，說明葉片有復(fù)綠傾向，26℃下葉綠素相對含量與對照相差無幾。 2、白苗復(fù)綠為隱性單基因核遺傳性狀。白01S、白02S與正?；謴?fù)系正、反雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)全為正常綠色，F(xiàn)2呈現(xiàn)3：1分離，以白01S、白02S為回交親本，回交后代呈1：1分離，隨機(jī)選擇20株F2正常株種子各100粒播種，有7株的F3表現(xiàn)正常，13株的F3出現(xiàn)3：1的分離。不分離與可分離株系比值接近2：1。隨

6、機(jī)選擇20株F2苗期白化株種子各100粒播種，F(xiàn)3在苗期都表現(xiàn)為白色，沒有出現(xiàn)分離。這符合1：2：1一對基因的分離模式。說明此白苗性狀由一對隱性核基因控制，在遺傳上與細(xì)胞質(zhì)無關(guān)。 3、白苗復(fù)綠性狀對不育系的生長發(fā)育無明顯不良影響，對F1雜種無不良作用，并配出部分優(yōu)勢組合。白01S的育性特征與培矮64S很接近，說明白苗復(fù)綠性狀的導(dǎo)入并沒有影響到受體親本不育基因的表達(dá)。白02S的育性特征與培矮64S相差較大，這可能是由于選育方法的不

7、同而使得不育基因的背景有所變化，因而在育性上波動比較大。此突變體的應(yīng)用價值在于可作為一個明顯的形態(tài)標(biāo)記性狀，應(yīng)用于雜交水稻特別是兩系雜交稻的不育系純度及雜種純度快速檢測中。白01S、白02S已具備這種應(yīng)用價值。白01S育性與培矮64S相同，轉(zhuǎn)綠后的生長勢、光合特性沒有不利變化。白01S、白02S已經(jīng)配出部分優(yōu)勢組合。 4、在不育系和雜交種子純度檢測應(yīng)用上檢出率在98.0％以上。白01S、白02S苗期能穩(wěn)定表達(dá)，苗期除雜識別效果分