水稻大粒种质谷粒重的发育遗传研究

摘要

谷粒重是构成水稻产量性状的重要因素,增加谷粒重是提高产量的有效途径之一,探讨谷粒重发育遗传是现阶段水稻超高产育种的重要研究内容。本研究选用6个具有大粒特点的特异种质资源(CD—1、CD-2、CD-3、CD-4、CD-5、CD-6)和6个籼型恢复系材料(IR24、密阳46、明恢86、蜀恢527、辐恢838、多系1号),按不完全双列杂交设计(6×6)配制杂交组合,采用数量性状的加性-显性遗传模型、发育遗传模型和相应的统计分析方法探讨了水稻大粒种质谷粒重发育进程的遗传效应、杂种优势和遗传相关性,评价了大粒种质的育种利用价值。主要结果如下:
　　 1、水稻大粒种质谷粒重的发育进程分析表明,水稻大粒种质谷粒重的发育进程符合Logistic生长方程,谷粒重最大生长速率出现时间在开花后的第11d左右,最大生长速率为2g／1000粒·d左右,大粒亲本的最大生长速率是恢复系亲本的2倍多,第一突变点的时间在开花后的第5d左右,第二突变点的时间在开花后的第17d左右。
　　 2、水稻大粒种质谷粒重发育进程的遗传方差分析表明,谷粒重的发育动态主要受加性效应和显性效应共同控制,以加性效应为主,显性效应作用较小,剩余效应作用微小。条件方差分析表明,加性效应和剩余效应在各发育时段均有连续表达；显性效应除在6d13d时段没有表达外,在其它发育时段均有连续表达；除在6d13d时段主要是剩余效应的表达外,其它各发育时段均主要是加性效应的表达,显性效应和剩余效应的表达微弱。水稻大粒种质谷粒重发育进程的遗传率分析表明,大粒种质谷粒重的遗传率高,狭义遗传率在21d后稳定在85％左右。
　　 3、水稻大粒种质谷粒重发育进程的杂种优势分析表明,水稻大粒种质谷粒重的群体平均优势虽在9d～12d有优势,但不显著,其余时期均没有优势；群体超亲优势均为负值,且达极显著；条件杂种优势分析表明,谷粒灌浆速度在谷粒充实前期和后期的各个时段具有微弱的正向杂种平均优势,但不显著；各个时段的条件群体超亲优势均为负值,表现显著。
　　 4、水稻大粒种质谷粒重发育进程与最终谷粒重间的遗传相关分析表明,加性和显性相关共同决定最终谷粒重的表现,其中以加性相关为主,显性相关随着发育进程的推进与最终谷粒重的关系越密切。谷粒重发育进程间的遗传相关分析也表明,发育进程间的遗传相关以加性相关为主,发育进程间显性相关系数随着发育进程的推进,基本上呈加大趋势。
　　 5、水稻大粒种质亲本的育种利用价值分析表明,亲本CD-2、CD-4、CD-5、CD-6均有增加千粒重的效果,亲本IR24、密阳46、明恢86、蜀恢527、辐恢838、多系1号均有降低千粒重的效果。在育种上,利用大粒亲本可以提高千粒重,小粒亲本可以降低千粒重。但在杂种优势利用上,大粒亲本不一定能提高杂种F1代的千粒重,小粒亲本也不一定会降低杂种F1代的千粒重。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 水稻大粒种质的分布特点

1.2 水稻谷粒形成的生物学基础

1.3 影响水稻粒重的环境因素

1.4 水稻粒重的数量遗传学研究

1.5 水稻粒重的分子生物学研究

1.6 本研究目的意义和内容

2 材料和方法

2.1 供试材料

2.2 试验设计

2.3 取样方法

2.4 统计方法

3 结果与分析

3.1 水稻大粒种质亲本和F1谷粒重的发育进程分析

3.2 水稻大粒种质谷粒重发育进程的遗传方差分析

3.2.1 非条件遗传方差分析

3.2.2 条件遗传方差分析

3.3 水稻大粒种质谷粒重发育进程的遗传率分析

3.3.1 非条件遗传率分析

3.3.2 条件遗传率分析

3.4 水稻大粒种质谷粒重发育进程的杂种优势分析

3.4.1 非条件杂种优势分析

3.4.2 条件杂种优势分析

3.5 水稻大粒种质谷粒重发育进程与最终谷粒重间的遗传相关分析

3.5.1 非条件遗传相关分析

3.5.2 条件遗传相关分析

3.6 水稻大粒种质谷粒重发育进程间的遗传相关分析

3.6.1 非条件遗传相关分析

3.6.2 条件遗传相关分析

3.7 水稻大粒种质亲本的育种利用价值分析

4 讨论

参考文献

致谢