旱稻干旱敏感突变体相关性状的初步遗传分析

旱稻616(HD616)经60Coγ射线辐射诱变获得1个对干旱极其敏感的突变体M616,对该突变体及其亲本HD616的抗旱形态指标与产量指标进行了考察,并对突变体M617与其亲本HD616及M616与对照品种IRAT109的正反交F1代和F2代群体的株高、主茎基粗和主茎穗结实率3个性状进行了遗传分析。结果表明:在干旱胁迫条件下,突变体较亲本表现为稳定的对干旱胁迫敏感的特性;旱地和水田条件下株高、主茎基粗和主茎穗结实率3个性状在M616×HD616、HD616×M616两个正反交组合F1间均无显著差异,进而说明突变基因是细胞核遗传,不存在细胞质遗传互作效应;对M616×HD616、M616×IRAT109两个F2群体的株高、主茎基粗和主茎穗结实率分析表明,主茎基粗在群体的分离呈正态分布,表现为微效多基因控制的数量性状;而株高和主茎穗结实率在群体的分离呈非正态分布,表现为质量—数量性状。对旱稻干旱敏感突变体相关性状进行遗传分析,将为与抗旱相关基因的定位和克隆打下良好的基础。

3个旱稻品种杂交配合力及其应用分析

选用1个传统农家旱稻品种和2个改良旱稻品种与国内外7个水稻品种进行不完全双列组配,获得21个杂交组合,对旱稻品种9个性状的配合力和遗传参数进行了分析研究。结果表明:传统农家旱稻品种的各性状有很高的一般配合力,改良旱稻品种一般配合力较低;改良旱稻品种虽然部分结合了传统农家旱稻的抗旱性和水稻的丰产性,但是传统旱稻中仍然有许多优良的基因有待挖掘利用。特殊配合力分析表明4个组合单株产量特殊配合力正向效应显著,主要源于单株总谷粒数、单株总实粒数、单株结实率和单株有效穗数的特殊配合力的显著正向效应。各性状遗传力分析表明,主茎穗长、株高有较高的狭义遗传力,适于早代选择;单株总谷粒数、单株总实粒数、单株产量、单株结实率和单株有效穗数的特殊配合力方差所占群体总方差比例均大于70%,所以应该在较晚的世代加以选择。

旱稻干旱敏感突变体的筛选与鉴定

本研究将常规旱稻品种旱稻616(HD616)经60Coγ射线200 Gy辐射诱变处理,从其变异后代获得对干旱十分敏感的突变体M616。采用田间不同程度干旱胁迫试验和根系培养试验,考察了二者的与抗旱相关的地上地下部形态、水分生理指标和产量性状。结果表明,干旱胁迫下,粒小、根细、细根多、单株产量低是M616区别于亲本HD616的基本特征,而叶片损伤度、主茎基粗、叶宽、根长、根粗、根干重是M616地上地下部对干旱反映最敏感性状。相对于亲本HD616,突变体M616根系性状发生了一系列有害变异,表现为根明显变短、变细、细根增多,因而对干旱胁迫表现十分敏感,使地上部植株明显变矮,茎秆变细弱,叶片变细窄,保水性差,因严重失水而枯萎,生物量减低,结实率下降,最终导致谷物产量严重降低,这也表明根系的生长状况与地上部的生长发育密切相关,并最终影响生物产量和谷物重量。该材料的获得为栽培稻抗旱性及其分子机理研究提供了稻种资源抗旱鉴定敏感指示品种。

孕穗期水稻叶片生理性状与抗旱性相关分析

研究以不同类型的水稻与旱稻品种为试验材料,比较了干旱胁迫下孕穗期各稻作类型与典型水稻叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异。对水旱处理条件下各观测性状指标与产量抗旱指数、孕穗期生物量抗旱指数和收获期生物量抗旱指数进行相关分析,结果表明:1)干旱胁迫条件下叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异在耐旱稻作品种与典型水稻间存在显著差异,可以作为鉴定稻作品种抗旱性指标,但是少数抗旱材料易被遗漏;2)叶片水势、叶肉厚在干旱胁迫下与干物质合成与积累有关,且叶片水势与最终产量形成有一定关联;3)育种工作中叶片水势和叶肉厚可作为主要筛选指标,其他试验指标可用于辅助筛选鉴定,综合判断材料的抗旱性和生产应用价值。