水稻显性新矮源Sdd基因的育种应用研究

摘要

水稻的倒伏不但导致产量下降，而且引起品质变劣。因此，倒伏问题已成为水稻高产和优质的重要限制因子。在与抗倒性有关的诸多因素中，株高是最重要的因素。根据材料力学原理，茎秆的抗折断力与株高的平方成反比，显然降低株高是提高水稻抗倒性的重要途径。因此，本文以籼型优良恢复系9311为轮回亲本，通过多代回交结合分子标记辅助选择技术，将水稻显性半矮秆基因Sdd导入籼型背景下，对稳定株系SD9311-1，SD9311-2以及其所配的16个杂交组合进行了农艺性状、抗倒伏性能、配合力以及肥水特性等进行了系统的研究，结论如下：
　　 1、Sdd基因对株高和产量性状的影响
　　 携带Sdd基因的SD9311-1，SD9311-2与9311相比，生育期变异小，最多相差2天；株高显著降低，主要表现在Sdd基因能够缩短倒一、倒二、倒三节间长度；但Sdd基因并不影响结实率、千粒重。
　　 SD9311-1，SD9311-2所配F1组合与9311所配F1组合相比，携带Sdd基因的F1组合剑叶长度显著缩短，穗长、单株有效穗、结实率之间的差异不显著。同一母本所配的F1组合株高显著降低。相关性分析结果表明，株高与产量的相关性不显著，株高降低对产量影响不显著。携带Sdd基因的F1组合倒伏指数降低，抗倒伏能力明显提高。
　　 2、Sdd基因对F1配合力的影响
　　 SD9311-1、SD9311-2的株高一般配合力均低于9311，其中SD9311-1的一般配合力最低，对于杂交育种来说，适宜的高度是有利的。SD9311-1，SD9311-2的千粒重、产量的一般配合力都高于9311。9311的剑叶长、穗颈长、着粒密度的一般配合力都高于SD9311-1。SD9311-1千粒重、产量的一般配合力效应值较大，分别为2.31、3.50，而株高、穗颈长的一般配合力较小，分别为-2.48、-24.78，因此其配制的F1组合株高较矮，穗颈长较短，千粒重较重，产量较高，更易于配出农艺性状优良的杂交组合。
　　 SD9311-1、SD9311-2、9311与不育系的一般配合力和特殊配合力是相互独立的，同一组合的不同性状的特殊配合力相对效应值不同。株高特殊配合力相对效应值均为负值，而产量特殊配合力相对效应值为正值的组合有新安S/SD9311-1、广占63S-4/SD9311-1、广占63S/SD9311-1、P88S/SD9311-1和1892S/SD9311-1，表明SD9311-1较SD9311-2和9311配组杂种优势更强。
　　 3、携带Sdd基因的9311组合抗倒伏差异
　　 在不同肥力条件下，SD9311-1，SD9311-2配组的杂交组合株高随着施氮肥量的增加都有增大的趋势，基节弯矩(BAM)和折断弯矩(BM)都表现出相同的趋势；16个携带Sdd基因的杂交组合随肥力的增加倒伏指数增大，抗倒能力减弱。其中4个组合在高肥力条件下，倒伏指数急剧增大，抗倒能力也急剧下降；5个杂交组合随肥力的增加，倒伏指数先增加后降低，即抗倒能力先减弱后增强。