水稻光溫敏核不育系的育性轉(zhuǎn)換特性和遺傳研究.pdf

1、水稻雜種優(yōu)勢利用是水稻育種的一個主要途徑，兩系法是水稻雜種優(yōu)勢利用的方法之一。光溫敏不育系是兩系雜交水稻的基礎，不育系育性轉(zhuǎn)換的光溫反應特性是兩系雜交水稻能否應用的關鍵。這些年來，大批科學家致力于兩系雜交水稻研究，兩系雜交稻優(yōu)勢組合的選育取得了較大的進展，但是還有許多重大的問題有待解決。選育低臨界溫度的實用型光溫敏不育系仍然是兩系雜交水稻研究的重要課題。 本研究以6個光溫敏核不育系為研究對象，并以810S為對照，運用稻蔸再生苗在

2、自然條件下連續(xù)觀察花粉育性，以研究不育系的育性轉(zhuǎn)換特性；同時以三個不育系與三個常規(guī)品種（恢復系）作不完全雙列雜交，分析9個組合的花粉育性、自交結(jié)實率和自然結(jié)實率三種育性指標下的F<,1>、F<,2>、BC<,1>數(shù)據(jù)研究它們的遺傳表現(xiàn)，以探討不同遺傳背景配組的F<,1>的育性差異和它們遺傳行為；同時對來源不同的ID24、810S和M61S這三個不育系的基因等位性進行分析。主要結(jié)果如下： 1．各不育系的育性轉(zhuǎn)換特性研究表明，不同不

3、育系的育性對溫度的敏感期和臨界溫度是不同的。ID24的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的19天-10天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為24.6℃；810S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的13天-5天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為24.7℃；M61S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的16天-0天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為25.9℃；M201S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的20天-15天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為25.3℃；M113S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在其抽穗前的20-14天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為

4、25.1℃；M102S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在抽穗前的10天-7天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度值為24℃；M23S的育性轉(zhuǎn)換敏感期在抽穗前的24天-8天，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度值為23.7℃。 2．F<,1>育性分析表明，9個組合的F<,1>代在三種育性指標下都表現(xiàn)出育性恢復，說明不育系的不育性是由隱性基因控制。除了M61S配制的組合外，其余組合與可育親本的育性無顯著差異。顯著性測驗表明，三個父本配同一不育系的組合之間表現(xiàn)出恢復度的顯著差異，表明不同

5、的恢復系雖然都有恢復能力，但因材料不同，恢復能力有差異，T1007的恢復能力最強，勝優(yōu)2號次之，IR57301最弱。 3．F<,2>育性分析表明，9個組合的F<,2>代的育性分離都呈雙峰分布，對花粉育性和自交結(jié)實率來說，都在6％左右處出現(xiàn)低谷，而自然結(jié)實率中的低谷出現(xiàn)在13％左右。斯米爾若夫非參數(shù)檢驗結(jié)果表明，ID24和810S與T1007為父本所配組合在自交結(jié)實率和自然結(jié)實率指標中表現(xiàn)同分布的概率大于0.05，與IR57301

6、為父本所配組合在花粉育性指標中表現(xiàn)同分布的概率大于0.05，表明這兩個不育系的遺傳背景有一定的相似性。而對于恢復系來說，三個品種在不同不育系背景下在自交結(jié)實和自然結(jié)實率指標下服從同分布的概率都小于0.01，表明三個恢復系有不同的遺傳背景。 4．對9個組合的F2和BC<,1>代育性分離的卡方檢驗結(jié)果顯示，每個組令的F<,2>都服從3：1（可育株：不育株）分離，BC<,1>都服從1：1的分離，說明ID24、810S和M61S這三個不

7、育系的不育性狀都是由一對基因控制的。 5．基因的等位性研究表明，ID24、810S和M61S三個不育系相互雜交得到的3個組合的F<,1>、F<,2>和BC<,1>代在花粉育性和自交結(jié)實率指標中的值都為0％，表現(xiàn)完全不育，說明來自印度的不育系ID24的溫敏基因與我國的安農(nóng)S—1的溫敏基因是等位的。ID24與NorlinPL-12和5460S配制的各組合F<,1>的花粉可育度為91.35％和86.59％，自交結(jié)實率分別為60.21％