非洲栽培稻基因滲入系與秈型雄性不育系的部分種間雜交稻研究.pdf

1、遠(yuǎn)緣雜種優(yōu)勢(shì)利用是克服雜交稻產(chǎn)量瓶頸的重要手段。本研究對(duì)秈型雄性不育系和非洲栽培稻基因滲入系組配的部分種間雜交種與秈型雜交稻的雜種優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了比較分析。以8個(gè)秈型雄性不育系（6個(gè)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系和2個(gè)光溫敏核不育系）與8個(gè)父本（4個(gè)秈型恢復(fù)系和4個(gè)非洲栽培稻基因滲入系）按不完全雙列雜交方式組配，田間實(shí)驗(yàn)考察64個(gè)雜種組合的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)及其雜種優(yōu)勢(shì)。用3個(gè)個(gè)秈型雄性不育系（包括2個(gè)光溫敏核不育系和1個(gè)細(xì)胞質(zhì)雄性不育系）與14個(gè)非洲栽培稻基因

2、滲入系組配42個(gè)部分種間雜交組合，用SSR標(biāo)記估算了基因滲入系中非洲栽培稻基因的比例和親本遺傳多樣性。并對(duì)部分種間雜交種的雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)與親本的遺傳多樣性的相關(guān)性進(jìn)行分析。主要研究結(jié)果如下:
　　 一、普通栽培稻和非洲栽培稻兩個(gè)栽培稻種之間存在產(chǎn)量性狀的種間雜種優(yōu)勢(shì)
　　 對(duì)部分雙列雜交組合的64個(gè)雜種及其父本的農(nóng)藝性狀考察表明，所有農(nóng)藝性狀表現(xiàn)都存在顯著差異，且分別達(dá)到0.05和0.01顯著水平。18個(gè)雜交種由于父本缺少

3、恢復(fù)基因而出現(xiàn)育性問題，其中12個(gè)雜交種是部分種間雜交稻。只有10個(gè)部分種間雜交稻可育，結(jié)實(shí)率達(dá)70％以上。20個(gè)雜交組合的單穗產(chǎn)量表現(xiàn)正向超親優(yōu)勢(shì)（超父本優(yōu)勢(shì)），其中9個(gè)的超親優(yōu)勢(shì)達(dá)25％以上。各產(chǎn)量性狀的最大超親優(yōu)勢(shì)以單穗實(shí)粒數(shù)最高(101.48％)，其后依次是單穗總粒數(shù)(73.33％)、單穗產(chǎn)量(61.71％)、千粒重(46.00％)、結(jié)實(shí)率(33.50％)、穗長(zhǎng)(28.80％)、株高(27.74％)和播始?xì)v期(16.00％)。依

4、據(jù)產(chǎn)量性狀及其超親優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)初步選出9個(gè)雜交種苗頭組合。具有較高產(chǎn)量潛力的苗頭組合的親本具有較高的一般配合力。表現(xiàn)最高單穗產(chǎn)量的兩個(gè)雜交組合AF-zhong9A/RL1和Ⅱ-32A/RL1均為部分種間雜交種，其共同父本RL1依照系譜計(jì)算具有約12.5％的非洲栽培稻核基因。本研究初步揭示出兩個(gè)栽培稻之間存在產(chǎn)量性狀的種間雜種優(yōu)勢(shì)。
　　 二、非洲栽培稻基因滲入系遺傳差異與部分種間雜交稻雜種優(yōu)勢(shì)的相關(guān)性
　　 以3個(gè)秈型不育系

5、與14個(gè)基因滲入系配組的42個(gè)部分種間雜交組合，其雜種各農(nóng)藝性狀的田間表現(xiàn)均存在顯著差異。篩選出75個(gè)在兩個(gè)基因滲入系原始親本RAM3和Jin23B間表現(xiàn)多態(tài)性的SSR標(biāo)記，其中16個(gè)SSR標(biāo)記可用于特異檢測(cè)基因滲入系中的非洲栽培稻核基因?；驖B入系中非洲栽培稻核基因比例的變幅為3.31％-40.69％，雙親遺傳差異為1.73％-3.74％。分析表明，非洲稻基因滲入系核基因比例與雜交組合雙親間的遺傳差異呈顯著正相關(guān)(r=0.79* to

6、0.96*)。在一定范圍內(nèi)，隨著非洲稻核基因比例的增加，部分種間雜交種的穗數(shù)和穗粒數(shù)超親優(yōu)勢(shì)呈上升趨勢(shì)。篩選出21個(gè)產(chǎn)量超親優(yōu)勢(shì)較高和14個(gè)產(chǎn)量較高的部分種間雜交種，其中12個(gè)部分種間雜交種的產(chǎn)量及其雜種優(yōu)勢(shì)均較高，有進(jìn)一步研究利用價(jià)值。相關(guān)性分析顯示，21個(gè)產(chǎn)量超親優(yōu)勢(shì)較高的部分種間雜交種中，穗粒數(shù)雜種優(yōu)勢(shì)與其非洲稻核基因比例呈顯著相關(guān)（r=0.59*）。5個(gè)基因滲入系父本所組配的部分種間雜交種始終表現(xiàn)最高的產(chǎn)量和超親優(yōu)勢(shì)，其非洲栽培

7、稻核基因比例在15％至30％之間，表明這個(gè)幅度的非洲栽培稻核基因比例更適合選育部分種間雜交種。非洲稻基因滲入系中非洲稻核基因比例低于15％時(shí)，所配組部分種間雜交種的穗數(shù)和穗粒數(shù)雜種優(yōu)勢(shì)較低，當(dāng)非洲稻基因比例高于30％時(shí)，所配組部分種間雜交種的每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)較低。表明基因滲入系中的非洲栽培稻核基因比例過低會(huì)降低了其每穗總粒數(shù)的雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)，而比例過高則導(dǎo)致部分種間雜交種結(jié)實(shí)率下降。因此，選育高產(chǎn)的部分種間雜交稻和利用栽培稻