5个籼型光温敏核不育水稻的应用基础研究

摘要

本研究以华中农业大学新育成的5个籼型光温敏核不育水稻为研究对象,并以培矮64S为对照,在自然条件下观察各不育系的基本植物学特性和主要农艺性状;在武汉和海南自然条件下及人工气候箱处理考察各不育系花粉不育度和自交结实不育度,研究各不育系的育性光温反应特性;同时在自然条件下观察各不育系开花习性及在海南对各不育系进行繁殖特性研究。另外,将这6个不育系分别与华中农业大学新育成的两组恢复系按不完全双列杂交配制杂交组合,分别2006年和2007年在武汉进行种植,考察F1的主要农艺性状,进行配合力分析:选取其中3个不育系分别与103个恢复系配组,进行强优势组合选育。主要研究结果如下:
　　1.对各不育系的育性转换特性研究表明,不同的光温敏核不育系对温度和光照的敏感期不同。华888S的育性转换敏感期在抽穗前的16-22天,华889S的育性转换敏感期在抽穗前的16-24天,华890S的育性转换敏感期在抽穗前的12-22天,华891S的育性转换敏感期在抽穗前的20-23天,华221S的育性转换敏感期在抽穗前的12-23天,培矮64S的育性转换敏感期在抽穗前的12-18天。
　　2.人工气候箱的鉴定结果是:华888S和华889S的育性转换临界温度≤23.5℃,华8905、华891S和华221S的育性转换临界温度>23.5℃。
　　3.华888S、华889S、华890S、华891S的单穗逐日开花动态比对照培矮64S要好;华888S、华889S、华891S、华221S的花时分布比较集中,而华890S的花时分布比较分散;华891S的柱头外露率最高为68.25％,包颈率表现最低的是华221S为4.43％;最大颖间距和张颖角度最大的不育系是华891S,分别是3.9mm和27.86°;张颖时间最长的也是华891S为107.5min,超过对照培矮64S;华889S的柱头活力较强,持续的时间最长,在制种中可能获得较高的制种产量。
　　4.通过对5个不育系和对照培矮64S的主要农艺性状的考察,并结合海南陵水的气温分析,结果表明,在11月19日播种的结实率和单株产量都是最高的,并且温度也相应的较低;华888S、华889S和华891S分别在不同播期之间的结实率差异较大,华890S、华221S和培矮64S分别在不同播期之间的结实率差异较小。说明不同的光温敏核不育系对温度和光照的敏感程度不一样,在海南陵水繁殖不育系应该根据其特点安排合理的播期,才有可能得到高产。
　　5.本研究中大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平。其中单株产量主要是受亲本一般配合力的影响,以加性效应为主。亲本各性状一般配合力和组合的特殊配合力之间没有明显的相关性。综合两组配合力分析可知,华890S在单株产量的一般配合力较强,恢复系华恢2185的一般配合力较强,在所有的组合特殊配合力中出现显著或极显著水平差异的较少。
　　6.通过测配,初步筛选了部分强优势杂交组合。在海南陵水表现竞争优势强的代表组合为华891S/华恢3号和华888S/华恢2003;在湖北鄂州表现竞争优势强的代表组合为华891S/华抗恢327和华888S/华抗恢331。

目录

摘要

ABSTRACT

1 文献综述

1.1 光温敏核不育水稻的发现及命名

1.2 光温敏核不育水稻的分类

1.3 光温敏核不育水稻育性转换的光温反应特性研究

1.4 光温敏核不育水稻的遗传学研究

1.5 光温敏核不育水稻的开花习性及繁殖特性的研究

1.6 两系法杂交水稻杂种优势利用

2 研究目的和意义

3 材料与方法

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.2.1 植物学特征特性和主要农艺性状的观察

3.2.2 育性转换的光温反应特性研究

3.2.3 开花习性及繁殖特性研究

3.2.4 配合力分析和强优势组合选育

4 结果与分析

4.1 植物学特征特性和主要农艺性状的分析

4.1.1 武汉自然条件下5个不育系的生育特性表现

4.1.2 基本植物学特征表现

4.1.3 主要农艺性状表现

4.2 5个不育系的育性转换特性研究

4.2.1 武汉自然条件下5个不育系的育性表现

4.2.2 海南自然条件下3个不育系的育性表现

4.2.3 育性对温度的敏感期分析

4.2.4 5个不育系的人工气候箱鉴定

4.3 武汉自然条件下5个不育系的开花习性观察

4.3.1 开花动态和花时分布动态

4.3.2 柱头外露率和包颈率表现

4.3.3 张颖特性的表现

4.3.4 柱头活力大小

4.4 繁殖特性研究

4.5 配合力分析和强优势组合选育

4.5.1 第一批组合配合力分析

4.5.2.第二批组合配合力分析

4.5.3 强优势组合选育

5 讨论

5.1 对5个新育成籼型光温敏核不育系的评价

5.2 关于光温敏核不育系育性转换敏感期分析

5.3 开花习性及繁殖特性的研究

5.4 关于配合力分析和组合选育

参考文献

致谢

附录1:测配的103个恢复系亲本

附录2:2006年4月1日-10月10日的温度数据(江夏气象局)

附录3:2007年4月1日-10月20日的温度数据(江夏气象局)

附录4:2005年5月-2006年4月陵水温度数据(海南陵水气象局)

附录5:2006年5月-2007年4月陵水温度数据(海南陵水气象局)