杂交粳稻主要农艺性状和品质性状的配合力与杂种优势研究

论文摘要

本研究利用部分粳稻品种和新品系回交转育的一批BT型粳稻新不育系和生产上广为利用的恢复系,采用NCⅡ设计配制组合,对F1主要农艺性状和品质性状的配合力和杂种优势进行了研究,其结果如下:（1）以12个新育成的BT型粳稻不育系和8个恢复系为亲本,采用NCⅡ设计,对其F1代13个农艺性状的配合力和杂种优势进行分析的结果表明,除单株穗数的特殊配合力方差不显著外,所有性状的一般配合力方差和特殊配合力方差均达到极显著水平。所测性状主要受亲本一般配合力的影响,主穗实粒数、结实率、单株产量和收获指数受组合特殊配合力的作用较突出。穗长、穗颈长、结实率和收获指数受不育系的影响稍大,其余性状均受恢复系的影响较大。亲本一般配合力和组合特殊配合力是相互独立的。杂交粳稻普遍存在较强的平均优势,但大多数性状的超亲优势不强,竞争优势较弱。一般配合力和特殊配合力与杂种优势呈极显著正相关。不育系以六盐A、丹阳941A、98G26A、99-9A、香粳8016A和95122A较好,有较大的应用潜力。恢复系以C418、J16、晚161和C76较好。（2）以9个新育成的BT型粳稻不育系和5个恢复系为亲本,采用NCⅡ设计研究12个品质性状的配合力和杂种优势。结果表明:各性状的亲本一般配合力方差均达显著或极显著水平,特殊配合力方差除精米长和长宽比外也均达到显著或极显著水平。精米率、整精米率、食味值、直链淀粉含量和蛋白质含量同时受加性和非加性效应的作用,糙米率、垩白率、垩白度、精米长、精米宽、长宽比和精米厚等性状则主要受加性效应的影响。粒型和食味品质性状同时受不育系和恢复系的影响,碾米品质和外观品质性状则受恢复系的影响较大。除精米率、整精米率和食味值有一定程度的超高亲优势外,其他性状多介于双亲之间。杂种优势同时受亲本一般配合力和组合特殊配合力的影响,且多数性状都达到显著或极显著水平。在优质育种中,不育系以95122A最好,香粳8016A次之;恢复系以J16最好,R187次之,用上述亲本选配的杂交组合米质较好。（3）通过观察7个新育成的BT型粳稻不育系的开花习性发现,各不育系花时均比恢复系C418迟;开颖角度较小;除95122A和99-12A有较低的柱头外露率外,其余不育系柱头均不外露;异交结实率大小依次为六盐A＞99-12A＞香粳8016A＞95122A＞丹阳941A＞99-9A＞98G26A。（4）利用SSR分子标记对20个粳稻不育系和10个恢复系进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185个多态性片段,平均每对引物为2.9条,每个SSR位点的PIC值变化范围为0.064～0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种平均值的相关除总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361～0.359之间,说明分子标记可用于研究杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测杂种优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 第一章 文献综述
• 1.1 杂交粳稻育种的历史回顾
• 1.2 杂交粳稻育种的发展现状
• 1.3 杂交粳稻育种存在的问题
• 1.3.1 杂种优势不突出
• 1.3.2 稻米品质有待提高
• 1.3.3 制种产量和纯度不高
• 1.4 杂交粳稻育种发展的对策
• 1.4.1 扩大亲本间遗传差异，提高优势水平
• 1.4.2 采取“双亲双优”策略，改良稻米品质
• 1.4.3 改良亲本开花习性，提高制种产量和种子纯度
• 1.4.4 加强生物技术的应用，提高杂交粳稻育种效率
• 1.5 中国杂交粳稻发展展望
• 1.6 本研究的目的和意义
• 第二章 杂交粳稻农艺性状的配合力和杂种优势分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 配合力方差分析
• 2.2.2 一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）效应分析
• 2.2.3 亲本特殊配合力方差分析
• 2.2.4 杂种优势分析
• 2.2.5 竞争优势与配合力效应的相关分析
• 2.2.6 群体配合力方差估算
• 2.2.7 亲本利用价值及其评价
• 2.3 讨论
• 2.3.1 杂交粳稻主要农艺性状的遗传特点
• 2.3.2 GCA和SCA的关系
• 2.3.3 亲本选配中不育系和恢复系的相对重要性
• 2.3.4 杂交粳稻农艺性状的杂种优势分析
• 2.3.5 亲本利用价值的评价
• 第三章 杂交粳稻品质性状的配合力和杂种优势分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 配合力方差分析
• 3.2.2 一般配合力和特殊配合力效应分析
• 3.2.3 亲本特殊配合力方差分析
• 3.2.4 稻米品质性状的杂种优势分析
• 3.2.5 竞争优势与配合力效应的关系
• 3.2.6 群体配合力方差估算
• 3.2.7 亲本利用价值的综合评定
• 3.3 讨论
• 第四章 7个新育成粳稻不育系开花习性的初步观察
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 开花历期
• 4.2.2 开花动态
• 4.2.3 异交性能
• 4.3 讨论
• 第五章 SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析
• 5.1 材料和方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 田间试验设计
• 5.1.3 SSR标记方法
• 5.1.4 数据统计与分析
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 SSR分子标记的多态性
• 5.2.2 SSR标记揭示的亲本间遗传关系分析
• 1杂种优势的相关性'>5.2.3 SSR标记揭示的遗传距离与F₁杂种优势的相关性
• 5.3 讨论
• 第六章 全文讨论与结论
• 6.1 全文讨论
• 6.1.1 杂交粳稻主要农艺和品质性状的遗传特点
• 6.1.2 亲本选配中不育系和恢复系的相对重要性
• 6.1.3 GCA、SCA及其与杂种优势的关系
• 6.1.4 杂交粳稻农艺和品质性状的杂种优势分析
• 6.1.5 关于杂种优势预测的问题
• 6.1.6 BT型粳稻不育系的开花习性
• 6.1.7 亲本利用价值的综合评价
• 6.2 全文结论
• 参考文献
• 在读期间发表论文
• 致谢