辽粳系列水稻品种优质高产的机理研究

论文摘要

通过系谱分析方法,研究了辽宁省水稻亲本关系与辽粳系列品种选育规律;以辽宁省具有代表性的30个不同穗型粳稻品种为试材,研究了不同穗型粳稻粒位间籽粒充实特性及其与稻米品质的关系;以5个粳型不育系和5个粳型恢复系组配杂交的F2、F3世代及亲本种子为试材,应用条件遗传方差分量分析方法研究了不同发育时期水稻强、弱势粒灌浆速率的遗传效应;利用41对SSR引物对辽粳系列10个主要品种进行了多态性检测。主要结论如下:1.通过采用以高产、优质、多抗、广适为育种目标,以理想株型与有利优势利用相结合、优化性状组配为指导,以“扩大遗传背景、扩大变异范围,提高后代结实率、提高后代选择效率”为原则的技术路线,以籼粳杂交后代的理想株型材料为桥梁种质,当地主栽品种为骨干亲本,采用多元复合杂交技术,结合多点生态选择、联合抗性鉴定和南北异地穿梭育种等方法,选出一系列粳稻新品种。其中辽粳454、辽粳294、辽粳9号等直立穗型品种一次枝梗较多,成粒率较高,叶片后期功能期较长,光合速率较高,表现出产量高、品质优的特点。2.从充实状况分析,中部籽粒对产量的实际贡献率更大。直立穗型品种上中粒位的充实率大于弯穗型品种,但下位粒远小于弯穗型品种。水稻产量性状与籽粒充实率间存在着密切的相关性,穗数适当减少,穗长增加并且一次枝梗数和每穗粒数适当增多将导致籽粒灌浆充分,充实度较好。籽粒充实度与糙米率存在极显著的正相关。籽粒糙米率在粒位间的平均表现为上部＞中部＞下部、一次枝梗＞二次枝梗,直立穗型品种下部籽粒的糙米率较低。增加充实率对弯穗型品种的碾磨加工品质是有利的,而对于直立穗型品种充实率过高或过低时,整精米率下降。籽粒充实程度和籽粒长宽比间呈极显著负相关。直链淀粉含量由高到低依次为上一＞中一＞下一＞上二＞中二＞下二,一次枝梗高于二次枝梗,上部高于中部高于下部。直立穗型稻米直链淀粉含量高,碱消值低,外观、黏度、食味综合评定值低。整糙米率越高食味越好。3.强势粒前中期灌浆速率以母体和核基因两套遗传体系控制的遗传主效应为主,其中中期以加性方差为主;弱势粒灌浆速率的遗传主效应方差与基因型×环境互作方差大体相当。就遗传效应来讲,主要受胚乳基因型控制,其中中期以加性方差为主。所有品质性状的表型方差都以基因型方差为主,但控制不同性状的遗传体系不同。碾磨品质、粒厚、粒形、蛋白质含量（PC）主要受母体、种子体系共同控制;直链淀粉含量受胚乳、母体、细胞质的共同影响;糊化温度受细胞质和胚乳基因型共同控制。随籽粒着生部位的下降碾磨品质、直链淀粉含量逐渐提高。强势粒外观品质表现最好,粒形偏长、垩白小。4.利用41对SSR引物对辽粳系列10个主要品种进行多态性检测,结果有22对引物在材料间扩增出了多态性,既优质又高产的辽粳品种聚为一类。利用这22对引物中扩增谱带稳定清晰且极易识别的12个作为构建指纹图谱的SSR标记,并绘制了10个品种的指纹图谱。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 水稻株型育种的进展
• 1.2 水稻籽粒充实特性的研究进展
• 1.3 水稻灌浆特性的研究进展
• 1.4 稻米品质影响因素的研究进展
• 1.5 分子标记辅助选择及DNA指纹技术在品种纯度检验中的应用研究进展
• 第二章 辽粳系列水稻品种系谱分析及品种特性
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 系谱分析及选育规律研究
• 2.1.2 品种特点研究
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 辽宁省水稻主要水稻品种育成过程及亲本利用分析
• 2.2.2 辽粳系列水稻品种选育的理论与实践
• 2.2.3 辽粳系列水稻品种的特点
• 2.3 本章结论
• 第三章 水稻品种充实度变异及其影响研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 测定项目与方法
• 3.1.3 数据处理方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 籽粒充实状况
• 3.2.2 籽粒充实率与植株农艺性状的关系
• 3.2.3 籽粒充实与稻米品质的关系
• 3.2.4 充实度对稻米食味品质的影响
• 3.3 本章结论
• 第四章 水稻灌浆速率与稻米品质的遗传研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验分析方法
• 4.1.3 稻米品质测定项目与方法
• 4.1.4 数据处理
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 强、弱势粒灌浆速率遗传
• 4.2.2 稻米品质遗传分析
• 4.2.3 不同粒位稻米品质分析
• 4.2.4 灌浆与稻米品质的关系
• 4.3 本章结论
• 第五章 辽粳系列水稻品种SSR分子标记及DNA指纹图谱的绘制
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法
• 5.1.3 主要试剂与仪器
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 DNA的提取和检测
• 5.2.2 SSR反应体系的优化
• 5.2.3 PCR扩增产物的检测
• 5.2.4 多态性SSR引物筛选
• 5.2.5 聚类分析及指纹图谱的绘制
• 5.3 本章结论
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 6.2.1 关于辽粳系列水稻品种
• 6.2.2 关于北方粳稻育种及栽培
• 6.2.3 关于北方粳稻稻米品质改良
• 6.2.4 关于籽粒充实特性、灌浆速率的遗传及改良研究
• 6.2.5 关于生物技术与常规育种的结合
• 参考文献
• 致谢
• 博士在读期间发表的论文