以9311为遗传背景的水稻光温敏核不育系的选育

论文摘要

水稻是我国主要的粮食作物,全国至少有60%的人口以稻米为主食。中国在水稻育种方面一直处在世界的领先地位,但是随着人口的增加,气候的逐年恶化,中国现在在水稻育种方面有着巨大的压力。两系杂交水稻的培育成功,是我国农业科学研究领域中的一项世界领先的成就,它的推广应用对我国乃至世界粮食问题的解决都产生了极为深远的影响。本研究以水稻光温敏核不育系培矮64S为光温敏核不育的基因供体,与9311杂交和回交,在后代中通过农艺性状和花粉观察,选择农艺性状接近9311的不育株,再通过自交和加代,育成了农艺性状和不育性基本稳定的不育系7个,分别命名为华553S、华554S、华557S、华559S、华573S-1、华574S-3和华575S；在武汉自然条件下观察各个不育系的基本生育特性、育性表现、开花习性和农艺性状以及育性光温反应特性。另外,将这7个不育系分别与华中农业大学新育成的两组恢复系按不完全双列杂交配制杂交组合,分别于2009年和2010年在武汉进行种植,考察F1的主要农艺性状,进行配合力分析。本研究的结果主要有：1通过2008年和2009年进行分期播种考察7个不育系的生育特性和主要农艺性状,结果表明生育期最长的不育系是华559S,最短的是华553S；株高最高的是华575S,最矮的是华553S；着粒密度最大的是华554S,最小的是华559S。2.通过2008年和2009年进行分期播种考察7个不育系的育性表现,结果表明7个不育系中华553S和华557S的育性表现最好,其他5个不育系育性表现并不稳定。7个不育系均表现为对温度较为敏感。3.对各不育系的育性转换特性的研究表明,不同的光温敏核不育系对温度和光照的敏感期不完全相同。7个不育系的育性转换敏感期基本上均在抽穗前的18天左右,华557S和华574S-3表现最为明显,华573S-1则表现为抽穗前的16-24天。4.7个不育系的花时分布均比较集中,午前开花率均超过了60%；华554S的柱头外露率最高为63.46%,包颈率表现最低的也是华554S为7.82%；颖间距最大的是华573S-1为4.5mm；张颖角度最大的不育系是华553S为31.8°；张颖时间最长的是华554S。5.本研究中配合力分析的结果表明,各不育系大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平,在考察的农艺性状上基因加性作用效应大于基因的非加性作用效应。亲本各性状一般配合力和组合的特殊配合力之间没有明显的相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 光温敏核不育水稻的发现和划分
• 1.2 光温敏核不育水稻选育的原则、方法和现状
• 1.3 光温敏核不育水稻的育性
• 1.4 光温敏核不育系水稻的遗传研究
• 1.5 光温敏核不育水稻的分子机理
• 1.6 光温敏核不育水稻的配合力研究
• 2 研究目的与意义
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 不育系材料
• 3.1.2 用于配合力分析的恢复系材料
• 3.1.3 用于强优势组合选育的恢复系材料
• 3.1.4 用于白叶枯抗性鉴定和螟虫抗性鉴定的材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 生育特性和主要农艺性状的观察
• 3.2.1.1 生育特性观察
• 3.2.1.2 主要农艺性状考察
• 3.2.2 育性转换的光温特性研究
• 3.2.2.1 不育系的花粉育性和自交不育度的观测
• 3.2.2.2 育性敏感期分析
• 3.2.3 开花习性观察
• 3.2.4 配合力分析和强优势组合选育
• 3.2.4.1 第一批组合的配合力分析
• 3.2.4.2 第二批组合的配合力分析
• 3.2.4.3 新组合测配和强优势组合选育
• 3.2.5 组合材料的白叶枯抗性鉴定和螟虫抗性鉴定
• 3.2.5.1 组合材料的白叶枯病抗性鉴定
• 3.2.5.2 组合材料的螟虫抗性鉴定
• 4 结果与分析
• 4.1 生育特性和主要农艺性状的分析
• 4.1.1 武汉自然条件下7个不育系的生育特性观察
• 4.1.2 主要农艺性状分析
• 4.2 7个不育系的育性转换特性研究
• 4.2.1 武汉自然条件下7个不育系的育性表现
• 4.2.2 育性温度敏感期分析
• 4.3 武汉自然条件下7个不育系的开花习性观察
• 4.3.1 开花动态和花时分布动态
• 4.3.2 柱头外露率和包颈率表现
• 4.3.3 张颖特性的表现
• 4.4 配合力分析和强优势组合选育
• 4.4.1 第一批组合配合力分析
• 4.4.1.1 配合力方差分析
• 4.4.1.2 亲本农艺性状的一般配合力效应和特殊配合力方差分析
• 4.4.1.3 24个组合农艺性状的特殊配合力效应分析
• 4.4.1.4 24个组合农艺性状的竞争优势分析
• 4.4.1.5 24个组合农艺性状的超父优势分析
• 4.4.2 第二批组合配合力分析
• 4.4.2.1 配合力方差分析
• 4.4.2.2 亲本农艺性状的一般配合力效应和特殊配合力方差分析
• 4.4.2.3 112个组合农艺性状的特殊配合力效应分析
• 4.4.2.4 112个组合农艺性状的竞争优势分析
• 4.4.2.5 112个组合农艺性状的超父优势分析
• 4.4.3 强优势组合选育
• 4.5 组合材料的白叶枯和螟虫抗性鉴定
• 4.5.1 组合材料的白叶枯抗性鉴定
• 4.5.2 组合材料的螟虫抗性鉴定
• 5 讨论
• 5.1 对7个光温敏核不育系株系的评价
• 5.2 关于光温敏核不育系育性转换敏感期分析
• 5.3 关于配合力和杂种优势的分析
• 参考文献
• 致谢
• 附录1: 用于白叶枯病抗性鉴定的实验材料
• 附录2: 用于螟虫抗性鉴定的实验材料名称
• 附录3: 2009年7月日-2009年10月31日温度数据（郑店气象局）