不同环境下稻米可溶性糖含量、总氮含量和糖氮比的遗传研究

摘要

选用9个不同类型的水稻品种(系),按P(P+1)/2的不完全双列杂交设计,人工组配成两套包括亲本(P)、F<,1>和F<,2> 3个世代的遗传材料.采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子性状遗传模型和统计分析方法,系统分析了不同环境条件下(早季、晚季)稻米可溶性糖含量、总氮含量和糖氮比的遗传及其与稻米主要品质性状的相关性.主要结果如下:遗传方差分析表明,在不同环境条件下可溶性糖含量、总氮含量和糖氮比均受种子、细胞质和母体植株三套遗传体系控制,其中在早季环境下细胞质基因效应对可溶性糖含量和糖氮比的影响不明显.在早晚两季环境下可溶性糖含量和糖氮比主要受控于种子显性基因效应和母体显性基因效应,总氮含量同时受到种子、细胞质和母体植株的影响,且以种子显性基因效应和母体显性基因效应为主.遗传率和选择响应分析表明,在早晚季不同环境条件下,可溶性糖含量和糖氮比的狭义遗传率为零,对其选择不易奏效;总氮含量在晚季有较高的直接狭义遗传率,采用单粒选择易取得较好效果;杂种优势分析表明,可溶性糖含量、总氮含量和糖氮比的平均杂种优势在早晚季不同环境条件下表现方向不同,在早晚两季中可溶性糖含量和糖氮比以母体杂种优势为主,总氮含量以种子直接杂种优势为主;可溶性糖含量、总氮含量和糖氮比的超亲优势在早晚季均有较强的正向杂种优势,其中可溶性糖含量和总氮含量均以种子直接杂种优势为主,糖氮比在早晚两季分别以种子直接杂种优势和母体植株优势为主.遗传协方差分析表明,在不同环境条件下,提高可溶性糖含量可以显著增加杂种后代中总氮含量和糖氮比,但会显著降低后代中直链淀粉含量和千粒重.提高总氮含量会使后代中糙米厚度增加,但随之带来糙米宽度和千粒重的减小.随着籽粒中糖氮比的提高,籽粒长度增加,糙米厚度、千粒重及直链淀粉含量降低.在早晚季不同环境条件下,02428均可明显提高杂种后代的总氮含量;粳籼89可显著降低后代中总氮含量,同时提高糖氮比;Lemont后代中糖氮比减小.在早季环境下以多产稻和 R669为亲本的杂种后代中糖氮比明显升高.晚季中早恢89和佳禾早占能明显降低杂种后代的可溶性糖含量,同时早恢89后代中糖氮比降低;IR65600-85的杂种后代具有较高的总氮含量.

目录

1文献综述

1.1水稻籽粒发育过程中生理变化与稻米品质的关系

1.1.1籽粒灌浆特性与稻米品质的关系

1.1.2胚乳淀粉形成与稻米品质的关系

1.1.3籽粒发育关键酶活性与稻米品质的关系

1.1.4籽粒发育过程中内源激素与稻米品质的关系

1.2环境对籽粒发育与稻米品质关系的影响

1.3水稻主要品质性状遗传与稻米品质的关系

2材料与方法

2.1试验材料

2.2试验方法

2.3性状测定

2.3.1可溶性糖含量

2.3.2总氮含量

2.3.3糖氮比

2.3.4直链淀粉含量

2.3.5粒形和千粒重

2.4统计方法

3结果与分析

3.1不同环境条件下亲本和杂交组合稻米糖氮生理性状的表型值分析

3.2不同环境条件下稻米糖氮生理性状的遗传方差分析

3.2.1可溶性糖含量

3.2.2总氮含量

3.2.3糖氮比

3.3不同环境条件下稻米糖氮生理性状的遗传率和选择响应分析

3.3.1可溶性糖含量

3.3.2总氮含量

3.3.3糖氮比

3.4不同环境条件下稻米糖氮生理性状的杂种优势分析

3.4.1不同环境条件下稻米糖氮生理性状的平均优势

3.4.2不同环境条件下稻米糖氮生理性状的超亲优势

3.5不同环境条件下亲本糖氮生理性状的遗传效应分析

3.5.1亲本可溶性糖含量

3.5.2亲本总氮含量

3.5.3亲本糖氮比

3.6不同环境条件下稻米糖氮生理性状间的遗传协方差分析

3.6.1早季稻米糖氮生理性状间的遗传协方差

3.6.2晚季稻米糖氮生理性状间的遗传协方差

4结论与讨论

4.1不同遗传体系基因效应对稻米糖氮生理性状的影响

4.2不同环境条件对稻米糖氮生理性状及稻米品质的影响

参考文献

致谢

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