我国西南地区粳稻品种和太湖流域晚粳品种抽穗期的遗传分析

摘要

抽穗期是决定水稻品种地区分布与季节适应性的重要农艺性状,其长短主要由品种的感光性、感温性和基本营养生长性决定。感光性对强感光的品种来说具有支配熟期的决定作用,主要由Se和E两类基因控制。而对同一地区具有相同光温条件的品种来说,水稻抽穗期的长短主要由基本营养生长期的长短决定,显性早熟基因Ef-1是控制水稻品种基本营养生长期最重要的基因。我国西南地区生态环境复杂,各地气候的区域差异和垂直变化十分明显,高海拔稻区受较为严酷的气候条件制约,无法直接引种外省和本省其它地区新育成的品种。太湖流域位于中纬度地区,气侯温和湿润,日照充沛,形成了独特的高产、优质单季晚粳类型,探明这两个地区水稻品种资源抽穗期基因型对指导水稻育种具有重要意义。
　　 本研究在南京设置短日照处理(9h L/15h D),并以自然长日照(14h L/10h D)为对照,在海南南京农业大学南繁基地设置温室高温处理,以自然低温为对照,对来自西南地区的26份主栽粳稻品种和来自太湖流域的20份晚粳品种的感光性、感温性及基本营养生长性进行了分析,并利用抽穗期基因型明确的主基因近等基因系EG0～EG3,ER,LR,T65m,T65Ebm和QTL近等基因系NIL(Hd1)、NIL(Hd2)对其抽穗期基因型进行了分析,具体研究结果如下:
　　 1)我国西南地区各粳稻品种表现出不同程度的感光性和感温性,基本营养生长性整体表现适中,品种间也存在着一定的差异。回归分析发现,抽穗期长短与品种的感光性呈显著正相关,感光性是影响西南地区粳稻品种抽穗期长短的主要因素。
　　 2)我国西南地区粳稻品种抽穗期基因型分析结果表明,我国西南地区粳稻品种携带有显性早熟等位基因Ef-1或Ef-1t,多数品种在E1位点都携带主效显性感光等位基因E1或比E1感光性稍弱的E1t；在Se-1位点,大部分品种携带非感光等位基因Se-1e；另外,有22个品种还携带可部分抑制Se-1、E1表达的隐性感光抑制因子hd2。本研究进一步明确了我国西南地区粳稻品种的抽穗期基因型,揭示了该地区粳稻品种具有不同程度感光性、感温性和适中基本营养生长性的遗传基础。
　　 3)本研究中20份太湖流域晚粳品种都表现出强感光性,而且多数品种基本营养生长期较短,具有较强的感温性,抽穗期长短与品种的感光性呈显著正相关,感光性越强,品种抽穗期越长。
　　 4)我国太湖流域晚粳品种的抽穗期基因型分析表明:太湖流域晚粳品种几乎都同时携带主效显性感光等位基因E1和显性早熟等位基因Ef-1,在E2位点主要为非感光等位基因e2,在E3位点,部分品种携带感光等位基因E3或E3t；在Se-1位点,携带的主要是非感光等位基因Se-1e,还有部分品种为主效显性感光等位基因Se-1n；另外,大部分品种还携带可以部分抑制Se-1、E1表达的隐性感光抑制因子hd2。本研究进一步明确了太湖流域晚粳品种的抽穗期基因型,阐明了该地区晚粳品种表现强感光性的原因。