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红米稻三交育种研究及其后代微量元素含量分析

叶小英  
【摘要】: 本论文通过对特种稻红米三交育种的研究,是为选育出优质、高产、营养价值含量高的杂交稻而开展的基础性工作。利用杂合不育系(D62A/红宝石B、933A/红宝石B),纯合不育系(D62A、933A、红宝石A)与2个白米恢复系(R527、R272)、1个红米恢复系(R319)按不完全双列杂交组配成6个三交组合和9个单交组合。通过对杂合不育系和纯合不育系的育性,异交结实率及柱头活力调查研究;三交种和单交种遗传分析;对三交种杂种优势及农艺性状配合力分析及相关性分析研究,以及对三交红米中微量元素含量及其相关性分析。主要研究结果如下: 1.对D62A/红宝石,933A/红宝石,D62A,933A和红宝石A的花粉育性调查:杂合不育系花粉全部败育,其中典败率比纯合不育系高6.93%-11.1%,花粉染败率为0。D62A配制的杂合不育系比纯合D62A本身柱头外露率提高了7.26个百分点。以933A配制的杂合不育系比纯合不育系933A柱头外露率提高了4.68个百分点。并且杂合不育系在第6天仍有一定结实率,而纯合不育系结实率则为0。因此杂合不育系比纯合不育在农艺性状上更具有优势,杂合不育系柱头大,柱头外露率高,柱头活力好,异交结实率高,能提高制种产量高,降低种子生产成本。 2.对三交组合的杂种优势及配合力分析研究表明,6个三交组合中有4个比对应单交种增产,比对照常规稻红宝石增产显著。红米恢复系组配的三交组合在产量优势上远大于对应的单交组合;不育系为纯合红米时组配的单交种比三交种产量优势明显;白米恢复系组配的三交组合的产量与杂合不育系相关。因此在红米杂交稻的选育中,应重视具有相同的遗传背景的亲本的合理搭配,恢复系米粒颜色影响三交种米色,所以在三交育种中应重视恢复系的选择,而单交种着重不育系的选择。在株型性状方面,三交种与对照相比,普遍表现为正优势,可见三交育种能改变水稻的株叶形态。 同一亲本的不同性状以及不同亲本的同一性状都存在着差异,杂合不育系的千粒重和单株产量比纯合不育系的一般配合力高,临时保持系影响了杂合不育系产量性状一般配合力的相对效应值。三交组合的特殊配合力首先受临时保持系的影响,其次是恢复系。因此,在作物杂种优势的利用中,亲本一般配合力高是前提和基础,特殊配合力好是关键。在选育红米杂交稻中,不育系和恢复系同时含有色素基因对红米杂交稻产量及其经济性状起着关键作用。因此在育种中,恢复系是红米,采用三交方式选育红米杂交稻比较好;恢复系为白米,三交种F1代不仅会出现颜色分离,生育期也会不一致,采用单交育种方式比三交育种方式好。 3.对红米三交种微量元素含量差异显著性分析及相关性分析研究表明,红米三交种糙米中锌、硒和锗元素比普通白米高,精米硒含量高于常规稻红米;糙米和精米中铁和锌含量呈正相关,锗和硒呈极显著正相关。这对于同时选育富铁和富锗米,富锌和富硒米是非常有益的。同时分析还得出,三交种中硒元素主要集中在精米中,因此食用精米就可以起到补充硒元素的作用,改变了食用糙米口感不适的缺点。


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