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水稻光温敏核不育系M113S和华201S主要特性的应用基础研究

周伟  
【摘要】:两系法杂交水稻是水稻杂种优势利用的一项重大革新,光温敏核不育系是两系法的基础,两系法成败的关键就在于能否育成适合大面积生产上应用的两用核不育系。多年来,我国的育种家们致力于两系杂交水稻的研究,选育出一批优势较强的两系杂交水稻,但是也出现了许多亟待解决的难题,选育低临界温度、综合性状优良、配合力强的两用核不育系依然是两系法的工作重点。 本研究是以两个光温敏核不育系M113S和华201S为研究对象,并以培矮64S为对照,运用分期播种的方法连续考察花粉育性和自交结实率变化,研究不育系的育性转换特性;同时用这两个不育系与6个常规品种杂交,考察6个组合的F_1、F_2、BC_1代在花粉育性、自交结实、自然结实三个指标下的育性,研究它们的遗传表现;同时对不育系的籼粳属性、不育基因等位性也进行研究;还以M113S和华201S为母本,分别与80多个组合杂交,考察F1的主要农艺性状,分析杂种优势表现,筛选强优势组合。 主要的研究结果如下: 1.各不育系的育性转换特性研究表明,不同的光温敏核不育系对温度和光照的敏感期不同,温度和光照对不同不育系的决定系数也不同。M113S的育性转换敏感期在其抽穗前的13-25天,华201S的育性转换敏感期在其抽穗前的14-25天,培矮64S的育性转换敏感期在其抽穗前的13-22天。武汉、陵水的育性考察结果显示,华201S是临界温度较低,育性较稳定的不育系。 2.人工气候箱鉴定结果表明,M113S属于温度起点较低的(≤23.5℃)光温敏核不育系。 3.F_1的育性分析表明,6个组合的F_1代在三种育性指标下都表现育性恢复,说明不育系的不育性是由隐性基因控制的。F_2代的育性分析表明,6个组合的F_2代育性分离都呈双峰或多峰分布,可育峰、不育峰出现的位置、高低不同,说明核不育基因表达的程度不同。按照常规的育性划分法,6个组合的F_2和BC_1代育性分离卡方检验的结果显示,各组合的F_2服从15:1或13:3(可育株:不育株)分离,BC_1服从3:1(可育株:不育株)分离,说明M113S和华201S的不育性状都是由两对基因控制的。 4.不育基因的等位性分析表明,M113S、华201S、培矮64S两两杂交的F_1代育性表现为不育,与M23S、M103S杂交的F_1代花粉不育度分别为95.59%、91.22%、95.42%,自交结实率分别为41.72%、47.41%、41.55%,自然结实率分别为75.58%、80.52%、68.67%,说明M113S、华201S、培矮64S的三个不育系的不育基因等位,与M23S、M103S的不育基因不等位。


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