水稻籼粳交后代抗倒伏性状的遗传及配合力分析

【目的】通过分析亲本及其杂种的遗传效应,为选育抗倒伏品种提供依据。【方法】系统评估了20个亲本的抗倒伏特性,采用不完全双列杂交(NC-Ⅱ,6×14)方法配制了84个杂交组合,考察了亲本及杂交组合在茎秆物理和解剖结构等16个抗倒伏性状上的表现,并估算了配合力和遗传参数。【结果】籼粳中间型亲本在茎秆的物理和解剖性状上均优于籼稻亲本。除基部第二节长外,其他14个性状与倒伏指数均表现出极显著的相关性。株高、基部抗折力、秆型指数、大维管束数和小维管束数对倒伏指数的直接通径系数分别为0.517、-0.566、0.189、-0.775和0.447。16个性状的广义遗传率为85.51%~99.12%,狭义遗传率为9.24%~79.04%。籼粳中间型恢复系对杂交后代的抗倒伏性状具有显著影响,而籼粳中间型不育系则能够降低后代的重心高度,提高抗折力。恢复系R105、R106、R108和不育系CS61、CS66、CS48在倒伏指数上的一般配合力为负值,而在基部抗折力、茎直径和茎壁厚上的一般配合力为正值,这使得在育种时容易选育出茎秆粗壮、基部抗折力较强的杂交后代。此外,R106、CS61和CS48在茎秆解剖性状上的一般配合力和组合特殊配合力均为正值,可有效增加后代组合的大、小维管束面积或数量。【结论】在水稻育种中,应根据亲本和组合的抗倒伏特性进行科学选配,实现优势互补,以培育出具有抗倒伏优势的籼粳杂交组合。

水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析

【目的】研究水稻茎秆形态性状、化学成分含量和茎秆解剖结构与抗倒性的关系,分析抗倒伏相关性状的配合力,为抗倒伏高产水稻品种的选育提供依据。【方法】2014年,以3个水稻新两用核不育系和5个恢复系按不完全双列杂交所配的15个组合为材料,2015年,以4个水稻新两用核不育系和3个恢复系按不完全双列杂交所配的12个组合为材料,以单茎抗推力作为抗倒性的评价指标,研究水稻茎秆形态、化学成分含量、茎秆解剖结构与抗倒伏能力的关系及相关性状的配合力方差和亲本的一般配合力。2014年的相关分析表明,单茎抗推力与秆长、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、硅含量和小维管束数目呈显著正相关;2015年的相关分析表明,单茎抗推力与秆长、茎粗、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、钾含量、硅含量、大维管束数目和小维管束数目呈显著正相关。其中秆长、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、硅含量和小维管束数目与单茎抗推力的相关性在2年的试验中均达显著水平。2014年的逐步回归分析表明,弯曲力矩、硅含量和小维管束数目对单茎抗推力具有正向作用;2015年的逐步回归分析表明,秆长、茎粗、粗纤维含量和小维管束数目对单茎抗推力具有正向作用。2年均入选回归方程的性状有小维管束数目。单茎抗推力的不育系×恢复系特殊配合力方差和不育系的一般配合力方差两年均达到显著水平,且单茎抗推力的不育系一般配合力方差明显大于恢复系的一般配合力方差和杂交组合的特殊配合力方差。水稻不育系075S和023S,水稻恢复系R276、R964、R527和R389的单茎抗推力的一般配合力较高。【结论】秆长、单茎鲜重、弯曲力矩、粗纤维含量、硅含量和小维管束数目是影响水稻抗倒伏能力的主要因素。单茎抗推力的遗传由加性基因和非加性基因共同控制,不育系的基因加性效应对杂交组合的抗倒能力影响较大。不育系075S和023S及恢复系R276、R964、R527和R389的单茎抗推力的一般配合力较高,可用于抗倒伏杂交水稻组合的配制。

水稻倒伏指数的配合力分析

采用抗倒伏能力不同的遗传类型的粳稻品种，按Ｇｒｉｆｉｎｇ方法Ⅰ配制成５×５完全双列杂交Ｆ１、Ｆ２，以倒伏指数作为衡量抗倒伏能力的指标。结果表明，倒伏指数的遗传以加性效应为主，倒伏指数的一般配合力在早期世代间较稳定，特殊配合力变化较大、倒伏指数的一般配合力可以在早期世代测定，水稻倒伏指数的一般配合力效应值（ｇｉ）与亲本倒伏指数呈正相关，从亲子间倒伏指数关系的分析中也得出，双亲倒伏指数的平均值对后代倒伏指数的影响大于亲本之一的影响。因此，在抗倒伏育种中最好采用倒伏指数低×低的组配方式。

水稻籼粳交恢复系茎秆抗倒性的配合力分析

通过不断聚合和累加不同籼粳亚种有利基因的方法,自育成的不同籼粳分化类型的12个恢复系,与8个两系和三系不育系为材料,采用植物数量性状配合力(NCⅡ设计)分析方法,研究了6个茎秆抗倒性状的配合力和群体遗传参数。结果表明:所考察的6个茎秆抗倒性状的遗传受亲本基因加性效应和非加性效应的影响。倒伏指数、抗折力以非加性效应为主;株高、弯曲力矩、茎椭圆截面积以基因加性效应为主;亲本基因加性效应和非加性效应对后代茎壁截面积的作用相似。恢复系的遗传效应对杂交组合茎秆抗倒性起主要作用。抗折力和弯曲力矩性状除了受亲本特殊配合力的影响外,恢复系的一般配合力也起重要作用。K17A、广抗13A和II-32A三个不育系表现降低籼粳杂种株高超亲和提高抗倒性的遗传效应;明恢509、明恢512、明恢502和明恢398四个恢复系在降低倒伏指数方面较其他恢复系具有明显优势,且株高一般配合力为负效应,在提高茎秆抗倒性为目标的育种实践中有重要利用价值。

水稻主要农艺性状的冷水反应遗传分析

利用 10个水稻品种配制 4 5个半双列杂交组合 ,并在冷水处理下探讨了水稻主要农艺性状的冷水反应差异、配合力和遗传参数 ,以及冷水反应指数间的相关关系。研究表明 ,抽穗天数、秆长、穗长、穗粒数、结实率和穗颈长等农艺性状冷水反应的一般配合力和特殊配合力均呈显著 ,且一般配合力的变异大于特殊配合力的变异 ;水稻品种的冷水反应有着明显的差异 ,其中通 88 7、高产 10 2和TR2 2 183等品种的冷水反应较迟钝 ,并对主要农艺性状的冷水反应指数 (CRI)具有较高的一般配合力。亲本中控制秆长及其CRI值的正、负等位基因的频率基本相等 ,显隐性基因频率基本相同 ;秆长的表现型值及其CRI值受少数主效基因控制 ,具有较高的狭义遗传力。穗粒数、穗颈长和结实率及其CRI值与秆长的CRI值呈显著正相关 ,结实率的CRI值与穗颈长的CRI值呈显著的正相关。

秸秆还田下氮钾肥配施对寒地水稻抗倒伏性能的影响

为解决寒地秸秆还田及肥料配施不当导致水稻茎秆倒伏问题,在寒地水稻主产区以水稻品种垦粳8号为材料,采用二因素随机区组设计,研究秸秆还田条件下不同氮钾(N1:62.592 kg/hm^(2),N2:125.184 kg/hm^(2),N3:187.776 kg/hm^(2);K1:45 kg/hm^(2),K2:90 kg/hm^(2),K3:135 kg/hm^(2))配施对水稻抗倒伏性能的影响。结果表明,在秸秆还田条件下,氮肥对重心高,穗长,第二、三节间长,第三、四节间粗,茎壁厚度,抗折力,折断弯矩,倒伏指数的影响达到了显著或极显著水平;钾肥对各节间重心高,第三、四节间长,第三节间粗,茎壁厚度,抗折力,第二、三节间的弯曲力矩,折断弯矩的影响均达到了显著或极显水平;而氮钾互作则主要影响植株的节间长、重心高、抗折力及折断弯矩。在低中氮(N1、N2)条件下,增施钾肥有利于提高各节间抗折力,降低倒伏指数;在高氮(N3)情况下,过量施用钾肥则总体会使植株抗折力下降,倒伏指数增加。在不同组合处理中,以N2K3处理的倒伏指数最小,其次为N1K3处理。在寒地秸秆还田条件下,垦粳8号水稻茎秆抗倒伏的氮钾最优配施方案(N2K3)为施N 125.184 kg/hm^(2)、K 2O 135 kg/hm^(2),氮钾配比为0.927∶1。