水稻光溫敏核不育系的育性轉(zhuǎn)換特性和遺傳研究.pdf

1、水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用是水稻育種的一個(gè)主要途徑，兩系法是水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用的方法之一。光溫敏不育系是兩系雜交水稻的基礎(chǔ)，不育系育性轉(zhuǎn)換的光溫反應(yīng)特性是兩系雜交水稻能否應(yīng)用的關(guān)鍵。這些年來(lái)，大批科學(xué)家致力于兩系雜交水稻研究，兩系雜交稻優(yōu)勢(shì)組合的選育取得了較大的進(jìn)展，但是還有許多重大的問(wèn)題有待解決。選育低臨界溫度的實(shí)用型光溫敏不育系仍然是兩系雜交水稻研究的重要課題。 本研究以6個(gè)光溫敏核不育系為研究對(duì)象，并以810S為對(duì)照，運(yùn)用稻蔸再生苗在

2、自然條件下連續(xù)觀(guān)察花粉育性，以研究不育系的育性轉(zhuǎn)換特性；同時(shí)以三個(gè)不育系與三個(gè)常規(guī)品種（恢復(fù)系）作不完全雙列雜交，分析9個(gè)組合的花粉育性、自交結(jié)實(shí)率和自然結(jié)實(shí)率三種育性指標(biāo)下的F<,1>、F<,2>、BC<,1>數(shù)據(jù)研究它們的遺傳表現(xiàn)，以探討不同遺傳背景配組的F<,1>的育性差異和它們遺傳行為；同時(shí)對(duì)來(lái)源不同的ID24、810S和M61S這三個(gè)不育系的基因等位性進(jìn)行分析。主要結(jié)果如下： 1．各不育系的育性轉(zhuǎn)換特性研究表明，不同不

3、育系的育性對(duì)溫度的敏感期和臨界溫度是不同的。ID24的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的19天-10天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為24.6℃；810S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的13天-5天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為24.7℃；M61S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的16天-0天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為25.9℃；M201S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的20天-15天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為25.3℃；M113S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的20-14天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為

4、25.1℃；M102S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在抽穗前的10天-7天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度值為24℃；M23S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在抽穗前的24天-8天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度值為23.7℃。 2．F<,1>育性分析表明，9個(gè)組合的F<,1>代在三種育性指標(biāo)下都表現(xiàn)出育性恢復(fù)，說(shuō)明不育系的不育性是由隱性基因控制。除了M61S配制的組合外，其余組合與可育親本的育性無(wú)顯著差異。顯著性測(cè)驗(yàn)表明，三個(gè)父本配同一不育系的組合之間表現(xiàn)出恢復(fù)度的顯著差異，表明不同

5、的恢復(fù)系雖然都有恢復(fù)能力，但因材料不同，恢復(fù)能力有差異，T1007的恢復(fù)能力最強(qiáng)，勝優(yōu)2號(hào)次之，IR57301最弱。 3．F<,2>育性分析表明，9個(gè)組合的F<,2>代的育性分離都呈雙峰分布，對(duì)花粉育性和自交結(jié)實(shí)率來(lái)說(shuō)，都在6％左右處出現(xiàn)低谷，而自然結(jié)實(shí)率中的低谷出現(xiàn)在13％左右。斯米爾若夫非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果表明，ID24和810S與T1007為父本所配組合在自交結(jié)實(shí)率和自然結(jié)實(shí)率指標(biāo)中表現(xiàn)同分布的概率大于0.05，與IR57301

6、為父本所配組合在花粉育性指標(biāo)中表現(xiàn)同分布的概率大于0.05，表明這兩個(gè)不育系的遺傳背景有一定的相似性。而對(duì)于恢復(fù)系來(lái)說(shuō)，三個(gè)品種在不同不育系背景下在自交結(jié)實(shí)和自然結(jié)實(shí)率指標(biāo)下服從同分布的概率都小于0.01，表明三個(gè)恢復(fù)系有不同的遺傳背景。 4．對(duì)9個(gè)組合的F2和BC<,1>代育性分離的卡方檢驗(yàn)結(jié)果顯示，每個(gè)組令的F<,2>都服從3：1（可育株：不育株）分離，BC<,1>都服從1：1的分離，說(shuō)明ID24、810S和M61S這三個(gè)不

7、育系的不育性狀都是由一對(duì)基因控制的。 5．基因的等位性研究表明，ID24、810S和M61S三個(gè)不育系相互雜交得到的3個(gè)組合的F<,1>、F<,2>和BC<,1>代在花粉育性和自交結(jié)實(shí)率指標(biāo)中的值都為0％，表現(xiàn)完全不育，說(shuō)明來(lái)自印度的不育系ID24的溫敏基因與我國(guó)的安農(nóng)S—1的溫敏基因是等位的。ID24與NorlinPL-12和5460S配制的各組合F<,1>的花粉可育度為91.35％和86.59％，自交結(jié)實(shí)率分別為60.21％