改良旱稻敏旱及矮秆抗旱突变体的筛选与鉴定

论文摘要

稻作抗旱性研究一直是稻作科学研究的重要课题之一,随着全球水资源的日益缺乏和旱灾的日趋严重,栽培稻的抗旱性研究愈发变得重要。本研究从旱稻297、旱稻616、旱稻10号、旱稻44、旱稻4号、巴西陆稻几个改良旱稻品种辐射突变体后代中筛选到了一些对干旱反应敏感即敏旱突变体以及强抗旱矮秆突变体,对这些突变体进行了不同地点、不同年份、不同干旱程度胁迫下的重要生物学和农艺性状及有关水分生理指标的测量鉴定。获得了敏旱突变体的基本生物学特征,揭示出其对干旱反应的形态学、解剖学、生理学特点,并进一步对敏旱突变体的敏旱性状遗传做了初步分析。结果表明: 1.通过不同年份,不同地点的水旱鉴定,发现茎秆细,叶片窄,粒重低,根细,叶中脉细,叶肉薄是敏旱突变体的基本生物学特征。 2.敏旱突变体受到严重的干旱胁迫后,其显著特点是发育迟缓、卷叶严重,茎秆和叶片等都很瘦弱、籽粒有较多的旱斑甚至是发黑、结实差、籽粒充实度很低,近乎为瘪粒,最终导致产量严重下降。 3.通过不同干旱胁迫处理和水旱对比,发现敏旱突变体在分蘖数,总根数,结实率,单株产量几个性状上随着干旱胁迫严重程度的增加会逐渐下降;反之逐渐增加。在重度干旱胁迫下,敏旱突变体的分蘖少,总根数少,结实率低,单株产量低,而在保水条件下,敏旱突变体表现出分蘖多,根数多,结实好,单株产量高的特点。由此表明,结实率,单株产量,及根系是与抗旱性密切相关的重要指标 4.对敏旱突变体与亲本的杂交F1正反交相关性状遗传分析表明,不存在明显的母本效应,是受核遗传控制的。其中单株分蘖数表现出数量遗传,株高呈超亲遗传的趋势,敏旱突变体的短穗对亲本的长穗为完全隐性,而敏旱突变体的长生育期呈部分显性的趋势。 5.对巴西陆稻矮秆突变体抗旱性鉴定表明,矮秆突变体综合抗旱性强于巴西陆稻。对矮秆的苗期赤霉素处理和遗传分析表明,此矮秆突变体对赤霉素敏感,是单基因隐性遗传。 这批敏旱突变体和矮秆抗旱突变体的发现对抗旱相关性状的基因定位、抗旱机理深入研究以及稻作抗旱种质资源创新与利用具有重要价值。

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1.水稻的抗旱研究
• 1.1 植物抗旱性的定义
• 1.2 作物适应干旱的方式
• 1.3 植物抗旱的机理
• 1.4 与品种抗旱有关的特征特性
• 1.5 抗旱鉴定
• 1.6 水稻抗旱性的评价方法
• 1.7 陆稻品种耐旱性的遗传研究
• 2.诱变技术及其在遗传改良中的应用
• 2.1 诱变剂的种类
• 2.2 诱变引起的遗传变异
• 2.3 突变体的评价
• 2.4 诱变技术的应用
• 2.5 诱变存在的缺点
• 3.矮秆突变体矮秆基因的研究
• 4.研究目的和意义
• 4.1 稻作抗旱性研究的重要性
• 4.2 本项目立题依据
• 第二章 改良旱稻敏旱突变体的筛选与鉴定
• 1.材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验材料的种植方案、评价及性状考查方法
• 2.结果与分析
• 3突变体的主要变异类型'>2.1 各旱稻品种筛选的M₃突变体的主要变异类型
• 2.2 北京旱地敏旱突变体M4的初步筛选和抗旱性鉴定
• 2.3 敏旱突变体的基本生物学特征
• 2.4 敏旱突变体对干旱的敏感反应
• 3 小结
• 第三章 敏旱突变体敏旱性遗传的初步分析
• 1.材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 敏旱遗传研究材料的种植方式和分析方法
• 2.结果与分析
• 1性状表现'>2.1 2004涿州水田F₁性状表现
• 1代性状表现'>2.2 2004冬-2005春海南旱地干旱胁迫下F₁代性状表现
• 2.3 保水和干旱胁迫下F1性状表现
• 第四章 巴西陆稻矮秆突变体的筛选与鉴定
• 1.材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 方法
• 2.结果与分析
• 2.1 重度干旱下对 矮秆突变体抗旱性的初步鉴定
• 2.2 中度干旱下巴西陆稻和矮秆突变体水旱对比性状表现
• 2.3 矮秆突变体的遗传分析
• 2.4 矮秆突变体对赤霉素的敏感性
• 第五章 结论与讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录