论文摘要
水稻抽穗期是决定品种地区与季节适应性的重要农艺性状,选育早熟高产水稻品种一直被水稻育种工作者所重视。利用显性早熟基因,不仅有利于扩大早熟杂交稻两个亲本的亲缘差异,使杂种优势更大程度地得以发挥,而且可以使生产上常用的优良迟熟杂交稻组合迅速转化为超高产的早熟杂交稻新组合,提高育种效率。因此,显性早熟基因在杂种优势利用中有很大的潜在价值。一般认为水稻的早熟性属1—2对主基因控制的隐性性状或多基因控制的数量性状,至于显性早熟性,国内外报道较少。邓晓建等人首次发现早籼核不育系6442S-7具有完全显性早熟特性,该特性由2对显性早熟基因控制,并通过连续回交与自交,构建了一系列早熟近等基因系。本文以上述研究中获得的水稻迟熟不育系Ⅱ-32A的早熟近等基因系E32-9A为材料,较系统地分析了早熟基因的早熟效应及对其它主要农艺性状、产量以及稻米品质的影响,评价了该基因在早熟杂交稻育种上的应用潜力,为水稻育种利用该显性早熟基因资源打下良好基础。主要结果如下:1、早熟近等基因系的遗传分析。以E32-9A/9308R的F2代以及E32-9A/Ⅱ-32B∥Ⅱ-32B的BC1代为研究材料,发现E32-9A/Ⅱ-32B∥Ⅱ-32B的BC1代的抽穗期呈明显的双峰分布,早熟与迟熟植株分离比例符合1:1,E32-9A/9308R的F2代的抽穗期也呈明显的双峰分布,早熟与迟熟植株分离比例符合3:1,表明早熟近等基因系E32-9A的早熟性由1对显性单基因控制。2、早熟基因的早熟效应分析。对早、迟熟亲本及其F1代的抽穗期进行调查,结果表明:早熟近等基因系E32-9A和E32-9B的抽穗期均显著提早于对应迟熟亲本Ⅱ-32A和Ⅱ-32B,平均提早9～15d;早、迟熟杂种的抽穗期表现可分为四种类型,对各类型抽穗期进行分析得出早熟基因在一般情况下可以显著提早水稻的抽穗期,但由于其他迟熟基因、感光基因的基因互作,使得其早熟效应的表达有一定的局限性。3、早熟基因对其它主要农艺性状及产量的影响。本研究将考察农艺性状的早、迟熟杂交稻及亲本分两期进行播种,详细地考察了抽穗期、株高、有效穗、穗长、剑叶长、剑叶宽、总粒数、结实率、千粒重、叶片数和实际产量等性状。结果表明:抽穗期、株高、剑叶长在早、迟熟杂交稻间以及早、迟熟亲本间存在极显著差异,有效穗、结实率、实际产量在早、迟熟杂交稻间以及早、迟熟亲本间表现出显著差异,而剑叶宽、千粒重在早、迟熟杂交稻间以及早、迟熟亲本间无显著差异,各早熟杂交稻组合的实际产量分别比对照金优207高出3.29%、9.28%、2.69%,达到显著或极显著水平。早熟基因的导入影响杂交稻的部分农艺性状,使得抽穗期显著提早,但早熟杂交稻的产量与同熟期的对照相比显著提高,表明早熟基因在提早杂交水稻抽穗期的基础上,能够实现杂交稻产量的提高。4、早熟基因对稻米品质影响的初步分析。本实验对早、迟熟杂交稻以及早、迟熟亲本的碾磨、外观品质以及蒸煮食用品质做了分析。结果表明:播种期不同但抽穗期相同或相近的早、迟熟杂交稻之间以及早、迟熟亲本之间,除在垩白粒率、垩白度、ASV三项指标上差异显著外,在其他理化指标以及RVA谱特征值上并无显著差异,认为早熟基因对杂交稻及亲本的稻米品质影响不大。