旱稻与水稻不育系主要农艺性状配合力及杂种优势研究

摘要

该研究通过三系法、两系法和水旱杂交三种途径来研究旱稻杂种优势的利用,考察了杂交F1与抗旱性相关以及和产量构成因素有关的11个性状,探讨了Fl杂种优势表现规律和亲本一般配合力以及杂交组合特殊配合力的表现趋势,并且对旱稻杂种优势利用的亲本组配规律进行了探讨.结果如下:1.三系法通过4个水稻三系不育系和11个旱稻品种按照NCⅡ交配设计,共获得杂交组合44个,对杂交F1进行了超父本优势分析和竞争优势分析,并且对亲本的一般配合力(GCA)和杂交组合的特殊配合力(SCA)进行分析.结果表明:三系法杂交F1大多数组合表现出较强的生物产量优势和产量优势潜力较强,表现为总茎蘖数、株高、穗长、每穗总粒数、抽穗日数超父本和对照,但多数组合表现结实性差,在产量性状上无超父本优势和竞争优势,旱稻品种是三系不育系的保持系而很少是恢复系.配合力分析表明,旱稻亲本在抗旱相关性状上的一般配合力较高,在产量相关性状上一般配合力较低,特殊配合力表现无规律,而且一般配合力和特殊配合力之间没有必然联系.发现一个抗旱性和产量均表现优异的组合珍汕97A/IRATl09.2.两系法北京试验采用8个水稻两系光温敏不育系和l 6个旱稻杂交获得94个杂交F1组合,进行杂交F1的超父本优势分析和竞争优势分析,结果表明:杂交F1在抗旱相关性状上表现具有超父本优势和竞争优势,但在产量性状上,旱稻和籼型两系不育系杂交Fl表现结实性差,不具有超父本优势和竞争优势,旱稻和粳型两系不育系杂交F1的结实性相对较好,部分组合具有超父本优势和竞争优势.合肥试验采用8个不育系和13个旱稻品种和2个水稻品种(对照)按照NCⅡ设计,分析亲本的一般配合力和各组合的特殊配合力,结果表明:旱稻亲本的抗旱相关性状的GCA普遍较高,但产量相关性状上部分亲本的GCA较低,籼型不育系产量性状的GCA较低,如PA64S、612S、372S;特殊配合力表现较好的组合有612S/旱稻502、N422S/旱稻616、42S/巴西陆稻、N422S/IRAT109、香125S/毫格劳、372S/巴西陆稻、582S/巴西陆稻.另外,亲本的GCA和杂交组合的SCA之间没有特定的规律可循.3.水旱杂交结果表明:旱稻和抗旱的水稻品种杂交F1的抗旱性和生物产量上具有超旱稻亲本优势,但多数组合亲本遗传差异较大导致杂交Fl结实率低、有效穗数较少,且无超亲优势和竞争优势,个别组合表现抗旱性强、结实率较高,如旱稻277/1004.4.该研究表明旱稻杂种优势利用的方法应重点放在两系法旱稻杂交稻选育上,亲本选配应选抗旱性和产量性状一般配合力高的不育系和旱稻亲本,其次是适当兼顾殊配合力高的亲本,另外亲本遗传差异不宜过大,可以部分或间接利用亚种间的杂种优势.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章文献综述

引言

1.1杂种优势现象及其表现

1.2作物杂种优势的遗传学基础

1.2.1显性假说

1.2.2超显性假说

2.1水稻杂种优势利用研究概述

2.2三系法水稻杂种优势利用

2.2.1水稻雄性不育系的分类

2.2.2水稻三系不育系及保持系的选育

2.3国内水稻两系法籼粳亚种间杂种优势利用研究

2.3.1水稻光温敏核不育系的遗传研究

2.3.2光温敏核不育水稻的育性转换的光温特性

2.3.3温度对光敏核不育水稻育性转换的作用

2.3.4光敏核不育水稻的光温作用模式

2.3.5水稻亚种间杂种优势利用的理论基础

2.3.6水稻的广亲和性及其遗传

2.3.7利用广亲和基因实现两系法籼粳亚种间杂种优势利用的途径

2.3.8亚种间杂种优势利用的障碍因素及需要注意的问题

2.4水稻超高产育种

2.4.1超高产组合的选育途径

2.5利用无融合生殖固定杂种优势

3.1水稻抗旱性鉴定方法与评价指标的研究

3.1.1抗旱鉴定方法

3.1.2实验室法

3.2抗旱性评价指标

3.2.1水稻综合抗旱力指数

3.2.2抗旱隶属函数法

3.2.3抗旱系数法

3.2.4抗旱指数法

3.2.5生长状况指标

3.2.6株形率

3.2.7抗旱性综合评定

4.1旱稻杂种优势利用研究的意义

4.1.1稻作抗旱研究的重要性

4.2.1有效节约农业灌溉用水

4.2.2增强作物抗灾能力

第二章旱稻与水稻三系不育系杂交F1的杂种优势研究

引言

1材料与方法

1.1合肥水插旱管田水稻三系不育系与旱稻杂交试验

2结果与分析

2.1三系不育系与旱稻亲本的恢保关系

2.2粳型三系不育系与旱稻杂交F1的各性状的超父本优势分析

2.3籼型三系不育系和旱稻杂交F1各性状的超父本优势分析

2.4粳型不育系和旱稻杂交F1竞争优势分析

2.5籼型不育系和旱稻杂交F1的竞争优势分析

2.6水稻三系不育系和旱稻杂交F1的配合力分析

3小结

4讨论

4.1利用籼粳亚种间杂种优势应注亲本遗传差异

4.2利用地理远缘关系和远缘遗传差异

第三章旱稻与水稻两系不育系杂交F1杂种优势研究

引言

1材料与方法

1.1北京试验供试材料与方法

1.1合肥试验供试材料与方法

2结果与分析

2.1北京旱地试验

2.2合肥水插旱管试验

2.3北京和合肥两地旱稻和水稻两系不育系杂交F1优势表现的比较

2.4小结

3讨论

3.1旱稻杂种优势研究的方向

3.2两系法旱稻杂交F1杂种优势表现

第四章水旱常规杂交F1的杂种优势研究

引言

1.1材料与方法

2.1结果与分析

3.1小结

4.1讨论

第五章结论与讨论

1.1三系法旱稻杂种优势利用

1.2两系法旱稻杂种优势利用

1.3旱稻杂种优势利用三系法和两系法的比较

1.4旱稻种质资源搜集与创新

1.5抗旱性和杂种优势利用相结合的研究

1.6旱稻杂交稻的应用前景

参考文献

致谢

附录