雜交粳稻親本德長(zhǎng)及枝梗數(shù)性狀優(yōu)異配合力的標(biāo)記基因型篩選.pdf

1、雜交水稻在越南安家落戶已近20年。20世紀(jì)90年代初期,越南就在同中國接壤的一些鄉(xiāng)村試種雜交水稻。隨著試種取得初步成功,越南農(nóng)業(yè)部門鼓勵(lì)有條件的地方進(jìn)一步推廣。雜交水稻在越南平均每公頃產(chǎn)量約為6-6.3噸,比常規(guī)稻要高出1.81噸左右。這不但大幅提高了越南水稻總產(chǎn)量,還保證了國家糧食安全。
　　 近年來,越南雜交水稻的種植面積不斷增加,2009年雜交水稻種植面積迅速發(fā)展到70多萬公頃。一些生長(zhǎng)周期短的雜交稻種如TH3-3、VL2

2、0、HYT100、TH5--5、LC25等在越南北部地區(qū)大面積種植。隨著越南國家工業(yè)化、現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快,越南農(nóng)業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)。由于建設(shè)用地規(guī)模擴(kuò)大,農(nóng)業(yè)用地面積呈減少趨勢(shì)。盡管如此,得益于雜交水稻的大面積種植,水稻總產(chǎn)量并未隨著農(nóng)業(yè)用地減少而下降。僅以2004年為例,越南全年水稻種植面積較前一年減少了9000公頃,但2004年越南水稻總產(chǎn)量不但滿足了國家糧食儲(chǔ)備的需求,還向世界出口大米400多萬噸。2009年受多個(gè)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴影響,

3、越南西原地區(qū)和中南部沿海地區(qū)水稻歉收,但由于越南南北兩大“糧倉”紅河平原和九龍江平原大力推廣種植高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)稻種,全年水稻產(chǎn)量不但并未減少。越南水稻的種植面積已從1990年的600萬公頃增加到2009年的720萬公頃。越南水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)的提高是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果,其中雜交水稻的推廣種植是主要因素,無論是冬春季還是夏秋季,雜交水稻的單產(chǎn)都高于常規(guī)水稻20％以上,夏秋季增產(chǎn)幅度更大(40％以上)。雜交水稻平均增產(chǎn)22.51％。
　　

4、 以往大量關(guān)于雜交稻親本的配合力分析雖有助于鑒別親本的配合力高低和提出雜種優(yōu)勢(shì)的配對(duì)模式,但難于有效直接指導(dǎo)親本的配合力改良。分子標(biāo)記輔助選擇已被廣泛用于改良水稻目標(biāo)性狀,而利用分子標(biāo)記輔助選擇的前提是必須篩選到與性狀基因緊密連鎖的分子標(biāo)記。配合力性狀不同于普通的形態(tài)性狀,必須通過雜合狀態(tài)的F1群體才能測(cè)定。因此,篩選與配合力性狀基因連鎖的分子標(biāo)記有其特殊性,必須與雙列雜交相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。在粳稻上尚無利用分子標(biāo)記輔助改良親本穗部性狀配

5、合力的研究報(bào)道。因此,本文開展了雜交粳稻親本穗部性狀優(yōu)異配合力的標(biāo)記基因型的篩選研究,為改良粳稻親本配合力和選配優(yōu)勢(shì)組合奠定基礎(chǔ)。本研究選用115對(duì)SSR引物擴(kuò)增6個(gè)粳稻BT型不育系和12個(gè)恢復(fù)系的標(biāo)記基因型。利用這6個(gè)不育系和12個(gè)恢復(fù)系按NCⅡ(North CarolinaⅡ)遺傳設(shè)計(jì)組配72個(gè)F1組合。在隨機(jī)區(qū)組3次重復(fù)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)下,調(diào)查一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)和穗長(zhǎng)3個(gè)穗部性狀。分析18個(gè)親本的一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)和穗長(zhǎng)3個(gè)性狀

6、的配合力,結(jié)合親本SSR分子標(biāo)記數(shù)據(jù)和性狀配合力數(shù)據(jù)篩選了3個(gè)穗部性狀的標(biāo)記基因型。獲得的主要結(jié)果如下。
　　 一、在115對(duì)SSR引物中,有59對(duì)SSR引物在18個(gè)親本間擴(kuò)增出有差異的條帶。59個(gè)多態(tài)位點(diǎn)在18個(gè)親本間共檢測(cè)到153等位變異,每個(gè)位點(diǎn)平均為2.59個(gè),變異幅度為2-5個(gè)。
　　 二、根據(jù)GCA效應(yīng)總秩次排序與VSCA總秩次排序之和綜合評(píng)價(jià),6個(gè)不育系中,863A是最優(yōu)不育系；12個(gè)恢復(fù)系中,R254和C

7、418分別是最優(yōu)和第2優(yōu)恢復(fù)系。
　　 三、發(fā)現(xiàn)23個(gè)標(biāo)記基因型與親本3個(gè)穗部性狀配合力顯著相關(guān)。其中1個(gè)標(biāo)記基因型與親本3個(gè)性狀配合力都相關(guān)；7個(gè)標(biāo)記基因型與親本2個(gè)性狀配合力都相關(guān)；15個(gè)標(biāo)記基因型與親本單個(gè)性狀配合力相關(guān)。標(biāo)記基因型RM8254-120/180對(duì)3個(gè)性狀的配合力效應(yīng)都是正的,可使目的每穗一次枝梗數(shù)、每穗二次枝梗數(shù)和穗長(zhǎng)3個(gè)性狀值分別增加21.63％、21.12％和16.12％。與親本2個(gè)性狀配合力相關(guān)的7個(gè)