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籼型水稻核不育系对温度敏感性的鉴定

付立忠  
【摘要】: 与常规三系法比较,基于光(温)敏核不育系的两系法杂交水稻,因不受恢复基因的限制,明显拓宽了杂交配组范围、新选育的组合已在水稻生产上显示良好的应用前景。但是,光(温)敏不育系在育性敏感期内遇到强烈的低温,其育性容易波动,致使杂交种纯度严重降低,因此,探讨和评价光(温)敏不育水稻育性敏感性在杂交水稻生产上有重要的意义和应用价值。本论文利用新选育的几个籼型温敏核不育水稻及其对照培矮64S为试验材料,在杭州自然条件下应用AMMI(additive main effects and multiplicative interaction)模型鉴定了不同核不育水稻对温度的敏感性;并对新选育的温敏核不育系RTS7、RTS18的育性转换特性作观察研究;比较了籼型和粳型光温敏核不育系对赤霉素用量的反应;研究了多效唑和赤霉素配合使用对杂交水稻制种父本花期和形态性状的效应;还利用差异显示技术比较籼型温敏雄性核不育水稻培矮64S可育和不育期幼穗的mRNA差异。获得如下主要结论: 1.提出了基于自然条件鉴定温敏不育系的新方法。即:将6个水稻温敏不育系及其对照培矮64S分期播种,并按育性敏感期平均温度分成12个梯度,与花粉育性资料匹配,应用AMMI(additive main effects and multiplicative interaction)模型分析了不同基因型温敏核不育水稻对温度的敏感性。结果表明:不同温敏核不育水稻对高温的敏感性差异很大。根据正常花粉百分率的表现,除RTS19育性不稳定外,其余5个不育系均为温敏核不育系,它们的平均正常花粉率均低于或接近于对照培矮64S。当不育系育性敏感期温度处于温度梯度Ⅶ-Ⅻ、Ⅰ-Ⅳ、Ⅴ-Ⅵ,不育系平均正常花粉率分别为3.49%-5.87%、46.46%-48.49%、19.62%-22.79%,5不育系不育临界高温为25.1℃,可育临界低温为23.0℃。根据主效应和IPCA1值的大小及方向,将参试不育系和温度梯度分别分成4组和3组,并分析了不育系与温度互作特点和不育系育性表达特征特性,为鉴定不育系对温度的敏感性及其应用价值提供依据。 2.在AMMI分析基础上重点对筛选出的2个籼型水稻(Oryza sativa L.ssp.indica)温敏核不育系(RTS7和RTS18)的育性及其转换特性研究并与对照培矮64S作比较。通过田间分期播种,连续2年观察鉴定结果表明:供试3个不育系的育性表达均表现对温度敏感,但他们对低温的敏感时期和临界温度有一定差异。RTS18和培矮64S的育性敏感期为花粉母细胞形成期,RTS7的育性敏感期为花粉母细胞减数分裂期至花粉内容 物充实期。培矮645、RTS7、RTS18育性转换临界温度分别为22.8一24.6℃、22.8一23.2 ℃和22.3一24.6℃。 3.釉型和粳型水稻光温敏核不育系培矮645和浙农大115对赤霉素的喷施剂量的 敏感度有差异,初步明确培矮645、浙农大115喷施的适宜剂量分别为7509/llm,和 5009/hmZ。 4.以釉稻9311为试验材料,采用多效吟为主处理,赤霉素为副处理的裂区设计, 研究了多效吟对杂交水稻制种父本花期和农艺性状的效应。试验表明:幼穗分化111一IV 期,喷施多效畔有延缓抽穗的效应,随喷施用量增加,延缓增强;喷施33,50和67kg/h mZ, 其抽穗分别延缓2天,3天和4天,但多效吟用量加大,会产生较明显副作用,如:株 高降低,穗粒数减少,穗长、穗下节长、剑叶鞘长和节间长度缩短,卡颈长度、卡颈粒 数、卡颈粒率、死胎穗率不同程度地增大。赤霉素除了能极显著地改善供试材料的株高 外,对喷施多效畔所引起的负效应,改善作用较小。 5.用mRNA差异显示技术对釉型水稻温敏雄性核不育系培矮645不育株群与可 育株群幼穗mRNA进行了比较分析。在5种锚定引物和5种差异随机引物共25种组合 的选择扩增中,除两个引物对未能扩增外,在23个引物对中,有15对扩增的条带完全 相同 9条, 对带型相同,但扩增量有差异,其余的6对显示差异的条带。差异条带共有 5条出现在不育幼穗,4条出现在可育幼穗。


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