BS型小麦光温敏雄性不育系开颖规律研究

BS型小麦光温敏雄性不育系的异交性能直接影响杂交小麦的制种产量,而开花习性是衡量不育系异交性能的重要指标。为了明确开颖率、开颖角度对不育系异交结实率的影响,本研究以15个不育系为材料,同时选取3个配合力好、制种性状优良的恢复系作为父本,分析了不育系在开花过程中开颖率和开颖角度的变化规律及其与异交结实率的相关性。结果表明,在开花过程中,不育系开颖率基本都呈先升后降的变化趋势,且中部和上部穗位开颖较早,但在盛花期,下部穗位开颖角度较大且开颖主要集中在中部穗位,开颖性状较好的不育系为BS278-2、BS185、BS126、BS163、BS136。相关性分析表明,开颖率与开颖小花异交结实率呈极显著正相关,开颖角度与异交结实率呈显著正相关。这说明开颖性状是影响不育系异交结实率的重要因素之一,选育开颖性状好的不育系对提高杂交小麦制种产量具有重要意义。

高温胁迫对国稻6号开花结实习性的影响

为研究杂交稻对开花结实期高温胁迫的生理生态适应性,选用具代表性的主栽杂交稻组合国稻6号、两优培九等,人工设计极值高温40℃,自始穗后第15天每天6h进行热害处理,以自然气候条件为对照,测评结实的热害指数,并从中选择对开花结实期高温胁迫反应差异较大的国稻6号与协优46,观察高温胁迫对其开花结实习性的影响。结果表明,国稻6号具较高耐热性似与其"被动避热"适应性有关,主要表现在开花结实习性的变化,首先是花期缩短,花期集中,"粒间顶端优势"有所减弱;其次是花时分散,开花峰期峰值下降,虽未见花时提前,但见日初花量增加与花时向后延长2h。

稻谷颖壳开裂特点及其影响的初步研究

调查同一组合2个典型株系共10个植株穗粒常规稻颖壳开裂特点及其影响。结果表明:稻谷颖壳开裂粒间表现有轻重之分;品质不同株系籽粒裂颖率存在较大差异,稻穗中部或下部及二次枝梗上的稻谷颖壳开裂现象严重;裂颖稻粒形成的糙米与正常稻粒形成的糙米相比,斑点米、裂纹米、有色米比率及厚度有所增加,而千粒重、长度、宽度减小。

开颖和柱头外露对小麦温光敏雄性核不育系异交结实的影响

为提高杂交小麦制种产量,对33个小麦温光敏雄性核不育系的开颖率和柱头外露率与总异交结实率的相关性进行了研究。结果表明,33个不育系的平均不育度为99.60%,天然异交结实率为79.74%,开颖率为83.40%,柱头外露率为4.85%。所有不育系开颖小花的平均异交结实率为86.13%,开颖小花结实占总异交结实的80.88%,开颖率与总异交结实率呈极显著正相关(r=0.831 4),说明开颖率是决定小麦温光敏核不育系异交结实率的关键因素之一。柱头外露小花的异交结实率为90.23%,其结实占总异交结实的5.39%,柱头外露率与总异交结实率呈正相关,但相关不显著,其原因与不育系的平均柱头外露率较低有关;但柱头外露小花的异交结实能力强于开颖小花,因此选育高柱头外露率小麦不育系有助于提高杂交小麦异交结实率和制种产量。

大麦开颖性状的遗传分析 II.大麦开颖性状的杂种优势及配合力

为给大麦杂交亲本的选配提供依据,2002-2003年以5个开颖品种(黄长芒大麦、沪1154、1430R、99-7122、扬0187)和1个闭颖品种(91单2)为亲本,采用62完全双列设计配制杂种F1,同时将5个开颖品种与另一闭颖品种84161配制正反交F1,研究了大麦开颖性状的杂种优势和配合力。结果表明:(1)6个亲本完全双列杂交的F1与双亲比较,大部分组合的开颖角度在中亲和低亲值之间,46.7%的杂种F1的开颖角度具有负向显著离中亲优势,说明大麦开颖角度的杂种优势不明显。(2)亲本的开颖角度越大,其一般配合力效应越高。5个开颖亲本中,黄长芒大麦的一般配合力最大,特殊配合力方差也大,是一个较好的开颖亲本。(3)亲子回归及相关分析表明,F1与中亲的回归和相关系数均较大,开颖角度中亲值提高1°,F1将提高1.4°,开颖亲本的开颖效应越大,后代越偏向于开颖特性;闭颖亲本的闭颖效应越大,后代的开颖角度越易减小。(4)根据2个闭颖亲本分别与5个开颖亲本相互杂交F1的比较,发现杂种F1的开颖角度与开颖亲本的开颖特性有关,也与闭颖亲本的遗传背景有关。

大麦开颖角度的配合力及其稳定性分析

为了解大麦开颖角度的配合力及其稳定性,以5个开颖角度差异较大的大麦品种及以其作亲本按照完全双列杂交组配得到的20个杂交种为材料,对2年6点次的不同环境下大麦开颖角度的配合力及其基因型与环境的互作关系进行了分析。结果表明,开颖角度受材料、环境及二者互作的影响均达到极显著水平;一般配合力和特殊配合力方差均达极显著水平;亲本一般配合力在环境间差异较小,表现为沪1154>扬0187>黄长芒>1430R>扬农啤7号;组合的特殊配合力在环境间差异较大。5个亲本的一般配合力在不同环境间表现稳定,单点测定的结果对其他环境的参考利用价值高;特殊配合力的稳定性较差。开颖角度配合力的稳定性主要受加性效应的支配,基因型与环境互作对其影响较小。

大麦开颖性状的遗传分析 Ⅰ.大麦开颖性状的遗传效应和遗传模型

为了研究大麦开颖性状的遗传规律,以5个开颖品种(系)(黄长芒大麦、沪1154、1430R、99-7122、扬0187)和1个闭颖品种(91单2)为亲本,采用62完全双列设计,配制杂种F1,开花期利用图象处理软件A dobephotoshop测量亲本及杂种F1的开颖角度,并对所测的数据进行方差分析,同时计算公共亲本的系列方差V r和系列协方差W r,以测验开颖性状的遗传模型,推断其显(隐)性基因频率分布特点。结果表明:(1)亲本间和杂种间的F值分别为237.71**和162.48**,表明开颖角度在亲本间和杂种间的差异均达到极显著水平;(2)W r依V r的回归方程为W r=4.5128+0.8968V r,r=0.9339**,回归系数与0的差异(t=5.23**,df=4)达到极显著水平,与1的差异(t=-0.60,df=4)不显著,即开颖性状的遗传符合加性-显性模型;回归截距与0的差异(t=0.86,df=4)也不显著,即开颖性状的遗传属完全显性类型;加性、显性和环境方差的估计数依次为45.922、20.321和1.210,说明加性遗传方差比非加性遗传方差更重要;开颖显性方向和程度随亲本和组合而有所不同,平均而言,开颖性状是减效基因表现为显性,即闭颖对开颖表现为显性;(3)15对正反交杂种F1中有3对的开颖角度存在正反交差异,表明大麦开颖性状有时还受到细胞质基因的影响。

大麦开颖DH系开颖角度的差异性与稳定性分析

为进一步了解不同基因型大麦开颖系开颖角度的差异性及遗传稳定性,本文以扬农啤7号×扬0187杂种F1花药培养构建的DH群体中的199个开颖系为材料,分别测定参试材料2年6试点的开颖角度,对参试材料的开颖角度进行方差分析、聚类分析及稳定性分析。结果表明,开颖角度在基因型间、年份间、试点间及基因型、年份、试点的二因素互作间的差异均达到极显著水平,且基因型间差异显著大于其余因素间的差异。DH群体开颖角度的分布均呈现非正态近双峰分布,大麦开颖角度至少受两对基因控制。开颖DH群体的平均开颖角度在6试点间仅相差1°,部分试点间的差异达到极显著水平。依据开颖角度的大小,DH系被聚为三类,6试点不同类DH系开颖角度的平均值、变异系数及DH系数目比较接近。19个DH系6试点同聚为第一类,其开颖角度大且稳定;仅7个DH系6试点同聚为第二类,其开颖角度居中且稳定;66个DH系6试点同聚为第三类,其开颖角度较小但稳定。

大麦开颖性状的遗传分析Ⅲ．大麦开颖基因的等位性及非等位基因间的互作

为了探讨大麦开颖基因数、基因之间的等位性以及非等位基因间的互作,以闭颖亲本91单2与4个开颖亲本(沪1154、1430R、99-7122、扬0187)的杂种F2群体、回交BC1、BC2群体及4个开颖品种(系)互交杂种F2群体为材料,于2004年大麦开花期测量各群体内植株的开颖角度,统计分析各群体内开、闭颖植株的分离情况。结果表明:(1)沪1154、1430R、扬0187的开颖角度分别由1对、2对和3对基因控制,扬0187基因间的互作为重叠作用;99-7122遗传比较复杂,可能有2对或3对基因控制;(2)扬0187与沪1154有一对开颖等位基因,且此基因的效应较大;1430R和99-7122与其他2个开颖亲本均存在各自的非等位基因;(3)开颖性状均是由主基因控制的,同时存在多基因的修饰,闭颖表现为显性。

籼稻两用核不育系异交结实率与花器官性状的相关性分析

对8个籼稻两用核不育系的开颖时间、柱头外露率、柱头活力等8个花器官性状与异交结实率的相关性进行分析。结果表明:开颖时间和异交结实率达极显著相关水平;柱头外露率与异交结实率达显著相关水平。开颖时间和柱头外露率与异交结实率的偏相关系数分别为0.640和0.383,是影响异交结实率的重要性状。不育系异交结实率(y)与开颖时间(x1)、柱头外露率(x2)、柱头长度(x3)、开颖角度(x4)和柱头活力系数(x5)的回归方程为y=-53.709+0.269x1+0.137x2+10.241x3+0.730x4+5.060x5。通径分析表明,开颖时间的直接通径系数最高,对异交结实率的作用最为重要,而柱头外露率主要通过开颖时间来影响异交结实率。

开颖促进剂RHS_(1)对含粳型血缘籼型不育系开花习性的影响

【目的】探究开颖促进剂RHS_(1)对2个含粳型血缘的籼型不育系开花习性的影响,为繁殖制种利用开颖促进剂调控花时提供理论依据。【方法】以含粳型血缘的籼型不育系神农4A和18A为材料,采用单因素完全随机区组设计方法,设0.1 mL/L的开颖促进剂RHS_(1)药剂处理和清水对照(CK),调查对比不同处理供试材料的单穗开花花时动态、单穗开花历期、单穗日开花动态、颖花开颖角度、颖间距、包颈率、柱头外露率及闭颖情况。【结果】开颖促进剂RHS_(1)不仅可提早花时和提高花时集中度,还可提高花期集中度。与CK相比,RHS_(1)处理可使花时提早0.5 h,可使花时集中度(以午前花率衡量)提高3.72%~13.55%;可使花期集中度(以开花历期衡量)提前0.10~4.64 d;但不同材料的花时、花期对RHS_(1)响应的敏感性存在差异。与CK相比,开颖促进剂RHS_(1)对开颖角度、颖间距、柱头外露率、包颈率及闭颖情况无显著影响(P>0.05)。【结论】开颖促进剂RHS_(1)在配套使用技术成熟的前提下可作为调节花时的药剂之一在生产中推广使用。

大麦开颖角度的差异性研究

本文以4个开颖大麦品种(系)为材料,测定参试材料两年各3点开颖角度,分析参试材料开颖角度的遗传差异及环境对大麦开颖角度的影响。结果表明,开颖角度在品种间、地点间及地点、品种、年份互作间的差异均达到极显著水平;地点间开颖角度差异为上海农场>扬大实验农场>方强农场;参试品种开颖角度的大小为沪1154>扬0187>黄长芒>1430R。参试材料开颖角度的稳定性存在一定差异,沪1154的开颖效应最大且稳定性最好,其开颖基因育种利用价值较大;扬0187和黄长芒的开颖效应较大,易受环境影响,其开颖基因育种利用价值受到环境限制;1430R开颖效应最小,且易受环境影响,其开颖基因育种利用价值较小。

寒地早粳裂颖性状对稻米品质的影响

研究了寒地早粳稻裂颖性状对稻米品质的影响。结果表明,颖壳开裂形成的斑点米、有色米、裂纹米、虫蚀粒均比未开裂的稻谷多,随着裂颖率的增加稻谷糙米率、精米率都随之降低,裂颖率对稻谷的出米率有较大影响。裂颖率与稻米外观品质相关系数较大,呈负相关。

寒地水稻裂颖形成原因分析及对稻谷影响研究

为寒地选育优质高产水稻新品种,以黑龙江省种植的主栽水稻品种、水稻育种中的亲本及创新资源200份为供试材料,研究寒地水稻裂颖性状对种子发芽率及稻米品质的影响。结果表明:随裂颖开裂程度的增加,水稻种子的发芽率和发芽势均呈现不同程度的降低趋势,易受病菌侵染发生发芽苗畸形。对稻谷的出米率也有较大影响,随着裂颖率增加糙米率、精米率都随之降低。裂颖率在不同地点、不同年份、不同施肥及剪叶去花处理,裂颖率变化幅度不大,没有显著性差异,说明自身遗传成分起主要作用。

水稻开颖机理的探讨——Ⅱ.CO_2对水稻开颖的效应

CO_2含量大于5%的气体,或者 pH 小于5.6的 CO_2溶液,或0.05mol/L 以上的碳酸盐与稀酸的反应液,都能显著地促进水稻开颖。诱导开颖的处理时间约20秒。浓度增高和处理时间加长却不能进一步增进开颖数。温度增高可促进 CO_2诱导开颖过程,呼吸抑制剂也不会中断这个过程。CO_2促进鳞片吸水膨大是促进开颖的原因。被处理的稻穗裂药及花粉活力正常。此项技术可应用于水稻杂交工作。

不同时期茉莉酸甲酯处理对光温敏雄性不育小麦BS366颖花开放的诱导效应

为深入研究小麦雄性不育系的颖花开放机理，在田间条件下用4mmol／L的茉莉酸甲酯（MeJA）对处于不同发育时期的光温敏雄性不育小麦BS366浸穗3min，研究了MeJA对其颖花开放的诱导效应。结果表明，MeJA可诱导各个时期的麦穗提前开颖，并且诱导效应随发育时期的推迟而增强。其中，T1、T2时期（穗抽出旗叶叶耳的当天和第2d）MeJA处理可使开颖提前1～2d，处理后开颖率也显著高于对照；T3时期（穗抽出旗叶叶耳的第4d）MeJA处理当天开颖率与对照存在显著差异，但处理后第5d二者开颖率分别为61％和74％，差异不显著；MeJA对T4、T5时期（穗上有1～3朵及5～7朵颖花开放）的颖花开放具有强烈的诱导效应，开颖率分别达到77％和80％，显著高于对照（45％和33％）；MeJA对T6时期（颖花首次闭颖）的颖花无显著诱导效应。

化学杂交剂SQ-1诱导雄性不育小麦开颖特性的研究

为了优化化杀杂交小麦制种体系,观察了大田制种条件下喷施杀雄剂SQ-1后小麦Fp1(杂交小麦“西杂一号”的母本)的开颖特性,同时对杀雄剂浓度、pH值以及处理时期对开颖特性的影响进行了研究。结果表明:(1)SQ-1诱导的雄性不育小麦开颖初期开颖角度的日变幅较大,Fp1在低浓度化杀剂水平下(3 kg/ha和4 kg/ha)还出现“二次开颖”现象;(2)开颖角度与不育度之间存在矛盾,能够获得较大开颖角度的处理一般难以获得较高的不育度。综合来看,用pH值为8的缓冲液配制的SQ-1在使用剂量为4 kg/ha、Feekes8.5时喷施,Fp1能够达到育种要求的不育度,同时能保持较大的开颖角度。

小麦光温敏核雄性不育系开颖和柱头外露特征及其对异交结实能力的影响

为明确小麦光温敏核雄性不育系的开颖、柱头外露特征及其异交结实能力,在小区制种条件下考察了4个不育系的开颖、柱头外露小花数和异交结实粒数,并分析了开颖率、柱头外露率与异交结实率的关系。结果表明,供试不育系的开颖率为18.10%~86.28%、柱头外露率为28.68%~67.33%,其中BS366为高开颖率低柱头外露率类型,BS206为中开颖率高柱头外露率类型,BS212为低开颖率中柱头外露率类型,BS1453为低开颖率低柱头外露率类型。供试不育系柱头外露小花和开颖小花的异交结实率分别为59.39%~65.62%和26.16%~55.54%,二者平均异交结实率相差23.46个百分点,表明柱头外露小花异交结实能力高于开颖小花,且不育系间的差异较小。供试不育系的异交结实率在23.58%~53.16%之间,各不育系间差异显著;开颖小花异交结实粒数占总异交结实粒数的平均比例为50.55%,柱头外露小花异交结实粒数占总异交结实粒数的平均比例为68.47%。开颖率、柱头外露率与异交结实率呈极显著正相关,相关系数分别为0.719和0.372,开颖率与柱头外露率也呈极显著正相关(r=0.467)。因此,高开颖率或高柱头外露率的不育系均可获得较高的异交结实率,但柱头外露率较高的不育系异交结实率也较为稳定。在育种实践中,应首先注重选择不育系的开颖率,其次加强柱头外露性状选择,以便有效而稳定地提高异交结实率。

茉莉酸甲酯与水杨酸对光温敏雄性不育小麦颖花开闭的调控

为探索雄性不育小麦小花颖壳开闭人工调控的有效途径,将离体穗或连体穗用茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)或水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液浸穗,研究了MeJA与SA对光温敏雄性不育小麦BS366(Triticum aestivumL.)颖花开闭的诱导效应。结果表明,0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA均可显著诱导BS366离体穗开颖,并且诱导效应随浓度的增加而增强;1.0、2.0、4.0 mmol/L MeJA诱导的开颖率无显著差异,三者在处理后12 h内可诱导大部分的小花开颖,并且对低结实率的诱导效应更明显。适播(自交结实率为0%)的BS366对MeJA响应速度起初略快于晚播(自交结实率为7%),之后适播的BS366开颖率的增长呈先慢后快的变化,晚播的BS366则呈先快后慢的变化。4.0 mmol/L MeJA亦可显著诱导田间连体穗开颖,MeJA处理后第1 d和第5 d人工授粉的结实率达80.4%和91.3%,表明MeJA处理对雌蕊无副作用。5.0和10.0 mmol/L的SA对MeJA诱导离体麦穗开颖的效应有明显的抑制效应,而2.0 mmol/L的SA没有抑制效应;各浓度的SA均能显著促进经MeJA诱导开颖的小花闭颖,5.0和10.0 mmol/L SA的效应更为明显。

杂交水稻种子裂颖研究

杂稻种子存在着严重的裂颖现象。本研究表明,经过脱粒和干燥的汕优63种子的实粒裂颖率为16.3%。在贮藏过程中,裂颖粒种子的生活力迅速衰退,严重影响混合种子群体的发芽及幼苗生长。裂颖是不育系的一种遗传特性,某些制种措施不恰当的脱粒和干燥也会加剧裂颖。选育闭颖能力强的不育系、改进制种技术等可防止或减少裂颖。生产上通过选种尽量剔除裂颖粒,采用湿润浸种、旱育秧等措施可减经裂颖粒的危害。