不同类型水稻种质资源农艺性状鉴定与抗逆性筛选

摘要

发掘、创新和利用新的遗传资源是水稻种质资源研究的主要内容。本试验以从不同国家和地区引进或收集的粳型常规稻、籼型常规稻、杂草稻、非洲栽培稻和非洲新稻，以及选育的非洲栽培稻基因渗入系等六种不同类型共计118份稻种材料为研究对象，对供试材料的农艺性状表现、苗期抗旱性以及发芽期耐冷性进行鉴定评价，以期鉴定筛选出综合农艺性状良好、具有抗旱和耐冷潜力的种质材料用于水稻育种。主要研究结果如下:
　　1.因为感光性极强的非洲栽培稻在武汉不能抽穗，仅对其他五种类型共97份水稻材料进行了田间种植鉴定，结果表明不同材料主要农艺性状存在明显差异，具有丰富的遗传多样性。杂草稻的生物量最高，其株高、单穗干重、单穗实粒重均较高。而非洲栽培稻基因渗入系的单穗产量（单穗实粒重）在2.37-6.81 g之间，较高于其他类型的材料，其单株理论产量亦相对较高。
　　2.利用聚类分析可将供试材料分为四类:一类包括粳稻与少数籼稻;第二类是非洲新稻;第三类包括非洲栽培稻基因渗入系和多数籼稻;第四类是杂草稻。其中第二、三类的距离相对较近，二者亲缘关系较近，非洲栽培稻基因渗入系与非洲新稻均为非洲栽培稻与普通栽培稻种间杂交后代。
　　3.筛选出大穗型水稻材料66份，包括非洲新稻13份，非洲栽培稻基因渗入系30份，籼稻15份、杂草稻8份;多穗型材料2份，均为粳稻;大粒型材料1份，为粳稻;高结实率材料1份，为非洲栽培稻基因渗入系;高单株产量材料24份，其中非洲栽培稻基因渗入系9份、籼稻9份、杂草稻4份。
　　4.利用隶属函数法对苗期抗旱性试验测定的21个形态指标进行综合分析，以抗旱平均隶属度进行分类，筛选出4份强抗旱性材料，包括粳稻1份、籼稻2份、非洲稻1份;抗旱性为中抗的材料有47份，其中非洲新稻15份、粳稻2份、非洲栽培稻基因渗入系14份、籼稻11份、杂草稻1份、非洲稻4份。
　　5.苗期抗旱性试验表明，存活率与叶片相对含水量、心下倒二叶宽、心下倒一叶宽、叶片抗衰度、茎叶鲜重、叶鲜重都呈极显著的正相关。通过对抗旱平均隶属度（D值）和苗期各性状间的相关性分析，结果发现，抗旱平均隶属度与19个指标除心下倒三叶长、心下倒一叶长外，全都呈极显著的正相关关系。其中，抗旱平均隶属度与存活率、叶片抗衰度、根鲜重、茎叶鲜重、叶鲜重的相关系数R均大于0.7。表明抗旱平均隶属度是适用于苗期抗旱性鉴定的评价指标。
　　6.以低温处理发芽率为标准对118份水稻材料进行发芽期耐冷性进行直接评价，筛选出的强耐冷材料有（低温处理发芽率80％以上）有33份，中耐冷性的有38份。发芽率与发芽系数、相对发芽率和相对发芽系数都呈极显著的正相关，其中发芽率与发芽系数的相关系数最大(R=0.957)。利用隶属函数法对发芽期耐冷性进行综合评价，获得强耐冷性的材料15份，包括粳稻1份，籼稻3份，非洲栽培稻基因渗入系5份，杂草稻6份。
　　7.通过对耐冷平均隶属度D值与其他性状的相关性分析，结果发现耐冷平均隶属度与发芽率、发芽系数、相对发芽率、相对发芽系数均呈极显著的正相关，相关系数分别为0.965、0.971、0.960、0.917;而与平均发芽天数呈极显著的负相关（相关系数R=-0.545）。
　　8.综合苗期抗旱性、发芽期耐冷性和单株产量的试验数据，筛选出单株产量大于40 g，抗旱平均隶属度D值大于0.7，低温发芽率高于70％的5份综合性状优良的种质材料，其中籼稻3份，粳稻和非洲栽培稻基因渗入系各1份。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 种质资源的研究进展

1．1．1 种质资源的分类研究

1．1．2 种质资源的抗逆性研究

1．1．3 种质资源的其他研究

1．2 特异资源的发掘与利用研究进展

1．2．1 非洲栽培稻的发掘与利用

1．2．2 杂草稻的发掘与利用

1．3 水稻种资质源的评价与利用

1．3．1 农艺性状的评价

1．3．2 抗旱性的评价

1．3．3 耐冷性的评价

1．4 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 田间农艺指标考察

2．2．2 水稻苗期抗旱性试验

2．2．3 水稻发芽期耐冷性试验

2．3 数据统计与分析

3 结果和分析

3．1 田间表型性状的鉴定与差异性分析

3．1．1 农艺性状的田间表现及多样性

3．1．2 农艺性状间的相关性分析

3．1．3 农艺性状的主成分分析

3．1．4 特异水稻种质资源

3．2 不同水稻材料苗期的抗旱性分析

3．2．1 正常水分和干旱条件下对苗期形态指标的影响

3．2．2 各形态指标相对值的遗传变异及相关性分析

3．2．3 苗期抗旱性鉴定相关性状的聚类分析

3．2．4 苗期抗旱性的综合评价

3．3 供试材料的发芽期耐冷性鉴定

3．3．1 不同类型水稻发芽期耐冷性的表现

3．3．2 水稻发芽期耐冷性的直接评价

3．3．3 水稻发芽期耐冷性的综合评价

3．4 供试材料的抗旱耐冷特性与单株产量综合评价

4 讨论

4．1 水稻种质资源的农艺性状鉴定与应用潜力

4．2 水稻苗期抗旱性评价及指标筛选

4．2．1 水稻种质的苗期抗旱性评价

4．2．2 水稻苗期抗旱性评价指标的筛选

4．3 供试材料的发芽期耐冷性评价及指标筛选

4．4 存在的问题

参考文献

附录

致谢