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超级杂交水稻形态性状特征及其遗传规律的研究

邓启云  
【摘要】: 本研究分为两大部分:第一部分以超级杂交稻模式组合培矮64S/E32为主要 试验材料、以三系高产杂交稻汕优63为对照,研究超级杂交稻形态生理特征特 性;第二部分以培矮64S等3个光温敏核不育系和E32、9311、明恢63等39个 优良恢复系及其所配制的组合F_1、F_2、BCF_1为材料,研究主要形态性状的亲本 间差异、杂种优势表现、配合力关系和分离世代遗传模式等基本规律。旨在揭 示杂交稻超高产形态生理基础,以及主要形态性状的遗传机制,为超级杂交稻 育种、栽培提供理论依据。获得以下主要结论: 1.与三系杂交稻汕优63相比,超级杂交稻模式组合培矮64S/E32具有更优 良的上3叶叶片形态和姿态,其叶面积较大,叶片基角、披垂角较小和 叶片卷叶指数较高的特点,有利于叶片的两面受光和群体通透性的改善, 从而提高群体光能利用率。 2.超级杂交稻培矮64S/E32群体下层叶片晴天8:00~17:00左右始终处于光 补偿点(1000Lx)之上,而对照汕优63的群体下层叶片只有在12:00~14:00 处于光补偿点之上,其余时间均处于光补偿点之下。超级杂交稻的这一 群体光分布特性为充分发挥下层叶片的光合功能,防止根系早衰,从而 提高群体光合产物的整体生产水平奠定了形态学基础。 3.群体消光系数小是超级杂交稻培矮64S/E32的又一个重要形态特征。当 叶面积系数达到7.63时,其群体消光系数仍只有0.3853,使之可以容纳 较大的有效叶面积,其抽穗期理论最适叶面积系数比汕优63高66.2%。 4.生育后期群体叶面积指数以及剑叶、倒二叶叶绿素含量衰减较慢是超级 杂交稻培矮64S/E32的一个显著特点,为在更高的物质生产水平上维持 其持久的“源”供应能力,协调“源”、“库”矛盾奠定了生理基础。 5.超级杂交稻培矮64S/E32抽穗后干物质积累速率较快,其穗干重、总干 憾t学位论文 用级杂交水积形态件状特征及其邀传规怀的研灾ZIXX)年10月 重积累速度分别比汕优63尚 13o和 25o,群体生长率比汕优63高 14.7o。 6.杂种F;的主要形态性状表现为:自然冠层高主要为超高亲,剑叶基角、 披垂角和比叶用多倾低亲值,剑叶叶长和叶宽、叶面积多倾高亲值或超 高亲,茎集散度和剑叶洛叶指数多倾中亲值。因此,在超级杂交稻育种 的亲本选配中应注意迢循双亲比叶重都较大、株型郡饺紧奏,双亲之一 剑叶基角、披垂角较小以及剑111·叶长、叶面积和卷叶指数较大的原则。 7.杂种F、的栩长,每秘一次伎梗数,剑叶叶长、叶宽和叶面积以及二叶叶 长等多数形态性状受恢复系的影响更大;但倒二叶至倒三叶叶枕距和株 高等性状受不商系彤响更大;而茎集敬度、柯颈长和剑叶彼垂角等则以 不育系和恢复系的互作效应为主。 8.就伙试不育系而言,培矮645在人多数叶片形态性状上具有较好的一般 配合力,因此,现阶段超级杂交稻育种应继续以培矮645为母本进行大 ’量配组筛选,同时也应加gg具有较好的形态性状配合力的新不育系的选 育。 9.就供试恢复系而言,热研 1号、密p[j 23、三不吃和 9311在大多数叶片形 态性状上具有较好的一般配合力,是用于超级杂交稻形态改良的最优良 亲本;密阳23和长粒爪在较多的叶片形态性状上具有显著或极显著的特 殊配合力方差,囚此,在超级杂交稻育种中也应重视对其加以利用。 10.对培矮 645/E32的分离群体研究表明,剑叶叶长为多基因遗传,剑叶叶 宽和比叶重的遗传受2对具有抑制作用的主基因控制,剑叶叶面积和卷 叶指数表现为2对具有互补作用的主基因遗传,剑叶基角和披垂角则受 二对具有重蠢作用的主基因控制,小角对大角显性. 对杂交水稻的超高产形态学基础、理想株型模式以及超级杂交稻选育的亲本 选配原则和宵种技术路线进行了讨论。


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