籼稻新不育系和新恢复系的配合力及其F1的温敏性分析

摘要

为了分析籼型杂交水稻新不育系和新恢复系主要农艺性状和品质性状的配合力，以及其在耐温度胁迫育种方面的应用潜力。本研究采用自育的4个新不育系（G软华A、G华珍A、N11S和N727S）和4个新恢复系（化感稻3号、华恢55、华恢521和华恢271）配组，组合和恢复系分期种植，考察主要农艺和品质性状，进行配合力和温敏性等分析，结果如下：
　　1、大多数农艺性状的一般配合力方差和特殊配合力方差达显著或极显著水平，且一般配合力方差大于特殊配合力方差。在有效穗数、结实率和单株实粒重性状上不育系一般配合力方差贡献率比恢复系高。在穗长、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状上恢复系一般配合力方差贡献率比不育系高。N727S和华恢55的单株实粒重一般配合力分别在不育系和恢复系中表现最好，各产量构成因素比较协调，但株高较高，配组时要注意抗倒性。
　　2、大多数品质性状的一般配合力方差和特殊配合力方差达显著或极显著水平，且一般配合力方差大于特殊配合力方差。在糙米率、整精米率、粒长、粒宽、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量性状上不育系一般配合力方差贡献率比恢复系高。在精米率、长宽比和胶稠度性状上恢复系一般配合力方差贡献率比不育系高。不育系中，G软华A表现最优，无明显缺陷。恢复系中，化感稻3号在出糙率、垩白粒率、垩白度和长宽比上表现较好；华恢521在精米率、整精米率、直链淀粉含量和胶稠度上表现较好。
　　3、温敏指数的配合力方差分析结果显示恢复系的一般配合力方差贡献率更高，表明水稻耐温度胁迫能力的改良应侧重恢复系。相关分析显示，5月播期温敏指数和8月播期温敏指数相关显著，低温敏感强度和高温敏感强度相关极显著，表明水稻低温敏感性和高温敏感性存在关联。基于温敏指数的聚类分析把组合和恢复系聚为4类，其中温敏指数较小的是第二类的7、8、10和20号。应用主效可加互作可乘（简记为AMMI）模型分析温敏指数的稳定性表现，发现不育系N727S和恢复系华恢55、华恢521的子代温敏性低且比较稳定。温敏期分析表明，始穗前1天至始穗后2天是最主要的温敏期。
　　4、不育系中，N11S所配组合温敏期长度中等，具有较强的耐高温胁迫能力。恢复系中，华恢55所配组合温敏期长度中等，耐低温能力表现一般，耐高温能力稍强，温敏性高于恢复系本身；恢复系华恢271所配组合温敏期较短，耐低温和耐高温能力表现均一般，温敏性也高于恢复系本身。
　　综合上述结果得出结论：主要农艺性状和品质性状受加性效应和非加性效应共同控制，加性效应为主；不育系N727S和恢复系华恢55适用于农艺性状改良；不育系G软华A适用于品质改良；水稻耐温度胁迫能力的改良应侧重恢复系，且低温温敏性和高温温敏性存在关联；不育系N11S和恢复系华恢55适用于温敏性状改良。

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目录

1 文献综述

1.1 配合力研究

1.2 水稻的温敏性研究

1.2.1 水稻的温敏期

1.2.2 抽穗开花期水稻对温度胁迫的响应

1.2.3 灌浆期水稻对温度胁迫的响应

1.2.4 水稻对温度敏感程度的评价指标

1.2.5 AMMI模型原理及其应用

1.3 研究目的和意义

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 种植方法

2.3 数据调查方法

2.3.1 水稻主要农艺性状和品质性状考察方法

2.3.2 气象数据调查

2.4 数据统计分析

2.4.1 配合力分析方法

2.4.2 温度敏感性分析方法

3 结果

3.1 主要农艺性状配合力分析

3.1.1 主要农艺性状配合力方差分析

3.1.2 不育系主要农艺性状的一般配合力效应和特殊配合力效应方差分析

3.1.3 恢复系主要农艺性状的一般配合力效应和特殊配合力效应方差分析

3.1.4 主要农艺性状特殊配合力效应分析

3.2 品质性状配合力分析

3.2.1 品质性状配合力方差分析

3.2.2 不育系品质性状的一般配合力效应和特殊配合力效应方差分析

3.2.3 恢复系品质性状的一般配合力效应和特殊配合力效应方差分析

3.2.4 品质性状的特殊配合力效应分析

3.3 杂种F1结实率的温敏性分析

3.3.1 恢复系的恢复力分析

3.3.2 以播期为基础的F1结实率温敏性分析

3.3.3 以抽穗开花期温度为基础的F1结实率温敏性分析

4 讨论和结论

4.1 配合力研究方面的讨论

4.1.1 水稻主要农艺性状和品质性状的遗传规律

4.1.2 一般配合力和特殊配合力的关系

4.1.3 亲本在主要农艺性状改良方面的利用价值评价

4.1.4 亲本在品质性状改良方面的利用价值评价

4.2 杂种F1结实率温敏性方面的讨论

4.2.1 水稻结实率低温敏感性和高温敏感性的关系

4.2.2 杂种F1结实率温敏性的稳定性表现

4.2.3 水稻抽穗开花安全温度划分的准确性

4.2.4 亲本在温敏性育种方面的利用价值评价

4.3 结论

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士期间发表论文情况

附录2 配合力分析案例（株高）

附录3 论文附表和附图