不同株型水稻的农艺性状及其主效基因多态性分析

【目的】分析不同株型水稻的农艺性状及其主效基因多态性,揭示不同株型水稻的产量性状和遗传基础,为理想株型育种提供理论参考。【方法】以理想株型品系少蘖粳为对照,从背背糯、粳糯1号及重组开花后自交系中的自然重组新种质RIL60和RIL61为材料,探究不同株型水稻的农艺性状表现和遗传差异,比较其在不同天数(DAF)(10、17、24和31 DAF)的株型特点,同时对5份种质进行理想株型基因IPA1、Gn1a和DEP1及糯性基因Wx的基因型鉴定。【结果】少蘖粳为ipa1和gn1a-m1突变型,其叶部性状与其他种质差异较大,具有剑叶长、倒三叶短和叶窄的特点,在4个发育期茎、叶、穗干重均小于其他种质,但其穗干重在不同发育期中的增幅大于其他种质,表明该种质在相同时间内具有更强的光能利用率和干物质积累率,其千粒重较其余4份种质具有较大优势。RIL60的功能叶叶角度与其他种质有较大差异,其呈塔形的特点更有利于光合产物的积累,故更接近理想株型形态,其穗重低于RIL61,但其单株有效穗数较RIL61显著增加(P<0.05,下同),导致其单株产量与RIL61无显著差异(P>0.05)。RIL61在4个发育期中功能叶叶面积较其他4个种质更具优势。背背糯为dep1突变型,有更紧凑的株型和直立穗,在前期穗干物质积累量较低,但在31 DAF时期超过其他种质,具有更多的一次和二次分枝,穗间紧密,属于重穗型种质,说明其光合产物的转换能力较强。粳糯1号在穗重和着粒密度等性状上均无优势,但由于其有效穗数最多,故单株产量最高。影响理想株型水稻产量的穗部指标权重为单株有效穗数>穗重>千粒重。【结论】RIL60和少孽粳基本符合无效分蘖少、每穗实粒数多、优良的受光姿态、厚且结实的茎秆等理想株型特征,可作为理想株型育种种质。粳糯1号的株型较好且有较多的单株有效分蘖数和较高的单株产量,也可作为理想株型育种的亲本。在今后理想株型育种时,应优先考虑穗重和单株有效穗数,选择穗大、有效分蘖数多的种质,适当降低对千粒重的要求,且尽量选择含IPA1和DEP1等有利等位基因的种质,才有望育成具有理想株型的高产水稻品种。