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水稻光温敏核不育系鉴定及培矮64S转Xa21基因后代分析

陈小荣  
【摘要】: 光温敏核不育系的选育是水稻两系法杂种优势利用的关键因素,也是两系杂交稻研究的核心内容。本论文对此进行了以下几个方面的研究:着重分析培矮64S和新选育的光温敏核不育系浙大247S在自然条件下的温度效应,育性转换特性:采用AMMI模型,评价光温敏核不育系花粉育性稳定性,探讨光温敏不育系温度敏感性;测定几个光温敏核不育系农艺性状的一般配合力和特殊配合力;初步鉴定淡绿叶为标记的粳型光温敏核不育系育性转换及其杂种优势;探讨外源化学物质对籼型光温敏核不育水稻育性的效应;研究转Xa21培矮64S的遗传及其杂交转育后代植株的表现。主要结论如下: 1.日照长度对浙大247S和培矮64S育性表达的影响小,温度起主导作用,且日最低温度对育性最显著,均属温敏型不育系;浙大247S和培矮64S的温度敏感期分别是抽穗前17~3和21~6d;浙大247S和培矮64S育性转换的临界日期年际间差异较大,2000、2001年分别为9月7日和9月19日,9月13日和9月25日;浙大247S和培矮64S转换临界温度2000、2001年分别为25.28℃、25.74℃和25.66℃、25.79℃;在杭州自然条件下,浙大247S可以繁种,培矮64S繁种困难。 2.AMMI模型分析表明,细胞质雄性不育系协青早A、珍汕97A、Ⅱ-32A基因型主效应值均很低,不育性表现稳定,光温敏不育系MS12、MS5、MS8基因型主效应值高于对照培矮64S,MS6、MS7、MS9、MS10、MS11、MS13低于培矮64S,而MS5为非稳定不育系;环境主效应值播期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ接近于0,播期Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ大,播期Ⅷ介于中间。根据基因型效应和互作效应大小,供试不育系温敏性分为4个集团,细胞质雄性不育系协青早A、珍汕97A、Ⅱ-32A为第1集团,MS6、MS7、MS9、MS10为第2集团,MS11、MS13、MS8和培矮64S为第3集团,MS12、MS5为第4集团;播期也可大致分成4组,播期Ⅰ~Ⅶ为第1组,Ⅷ为第2组,Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ为第3组,Ⅻ为第4组,该播期环境效应值大,不育系受温度影响大。 3.供试亲本间配合力差异明显,恢复系中以R402最好,不育系中MS12和MS6较好,其次为培矮64S;多数性状一般配合力恢复系高于不育系,说明恢复系对杂种的影响大于不育系;供测性状均以基因加性效应为主;组合竞争优势大小与不育系GCA效应间 呈极显著正相关,与SCA效应相关不明显,各性状亲本一般配合力与组合特殊配合力 相互独立。 4.新选育淡绿叶标记性状光温敏核不育系NS7、NSS育性转换特点明显,自然条件 下分期播种年度间稳定性较好:NS育性转换特点不明显,不育期、可育期年际间差异 较大,且育性仍在分离;淡绿叶标记性状所配杂种叶色能恢复,可在光温敏核不育系 中利用。 5.长日高温下,外源化学物质IAA、GA。及其与Cacl。联合使用对光温敏核不育系花 粉育性有一定恢复作用,但未能改变套袋小穗结实状况;Cacl。及其鳌合剂EDTA对光 温敏核不育系育性作用小;短日低温下,IAA、GA;及其与Cacl。联合使用对光温敏核不 育系花粉育性由强至弱依次有较大恢复作用,并能不同程度提高套袋小穗结实率,表 明釉型光温核不育水稻秋季短日低温下繁种时,合理辅助施用外源化学物质,能达到 提高繁殖系数的效果;本实验中所用外源化学物质对协青早A育性基本无影响。 6.转 XaZI基因培矮 645外源 XaZI基因在自交后代中以单显性方式遗传,且表达 的稳定性好:外源XaZI基因可通过杂交方式转移,且该基因遗传方式和表达特性与其 自交后代相类似;外源XaZI基因的表达对杂交后代农艺性状略有影响,抗性群体各植 株间性状变幅较感病群体植株间稍大,分布更为均匀,但各性状平均数除播始历期抗 性群体植株较感病群体植株缩短5天左右外,其余性状基本无差异:转*a1基因培矮 645后代株系作为水稻抗白叶枯病种质资源,具有较高的实际利用价值;合理按排播 期,在(培矮 645/转 XaZI基因培矮 645后代纯合株系尸。群体中选育含转 XaZI基因抗 白叶枯病光温敏核不育水稻是可行的。


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