探讨水稻红米恢复系红恢937配合力的相关

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摘要 为了推进贵州省特色杂交水稻的材料创新,利用贵州省水稻研究所自主选育的红米恢复系红恢937和3个恢复系与6个不育系按不完全双列杂交方式配组F1,并对F1的产量、有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重进行配合力测定。结果表明:红恢937一般配合力以产量、每穗粒数、结实率表现好,其相对效应值分别为1.025 5、1.917 6、2.084 2;同一性状在不同组合间以及同一组合的不同性状间,其特殊配合力表现差异较大。因此,在以红恢937为父本组配强优组合过程中,除综合考虑不育系的有效穗数、结实率、千粒重的一般配合力外,同时还要兼顾不育系的特殊配合力。

关键词 水稻;红恢937;恢复系;配合力

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)17-0012-02

杂交水稻组合的选育,关键是对优良亲本的选择。良好的亲本有利于提高杂交育种的成功率和效率,并直接关系到杂交育种的成败。随着分子技术等现代育种技术在水稻育种中的广泛应用,使一些亲本的优良性状选择变得更加容易。如何将选育出的优良材料进行合理搭配,组配出高产优质的强优势杂交组合应用于生产实际,是杂交水稻育种工作的一个关键环节[1];而要选择杂种优势强、综合性状优良的杂交组合,恢复系又起着关键作用[2]。

由此,笔者以石邦志老师选育的红色稻米恢复系—红恢937作为本文研究的主体材料,分析其组配的杂交组合与其他对照组合的产量性状,并对这些组合的产量、有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重的配合力进行测定,旨在丰富贵州省特色杂交水稻恢复系等亲本材料,为组配特色杂交水稻组合奠定坚实基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

4个恢复系(P1)分别为红恢937、Q568、R894和明恢63;6个不育系(P2)分别为D44A、金23A、成丰A、中九A、Ⅱ-32A和Y58S(表1)。

1.2 试验方法

采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计进行杂交组合比较试验。于2011年4月20日年正季在贵州省水稻研究所试验田播种,5月10日移栽,各组合随机区组排列,3次重复,双本栽插,重复间走道宽50 cm。每个小区面积6.67 m2,宽窄行栽培(株距16.5 cm,宽、窄行行距分别为33.3 cm和19.8 cm)。田间管理水平与大田管理一致,防治病虫害。

1.3 调查内容与方法

成熟时实测小区产量,每小区取样5穴进行室内考种,考察小区有效穗数(穗)、每穗总粒数(粒)、每穗实粒数(粒)、结实率(%)和千粒重(g)等产量构成因子。数据分析采用Excel和DPS统计软件。

2 结果与分析

2.1 产量及其构成因素

2.1.1 一般配合力方差。24个组合的产量及产量构成因子共5个性状配合力的方差分析结果(表2)表明:5个性状的表达在区组间没有显着性差异,而组合间的差异均达极显着水平,遗传差异性明显。具体表现是,恢复系之间的一般配合力方差只有产量、结实率和千粒重达极显着差异水平,有效穗数和穗粒数差异不显着。不育系间有效穗数、穗粒数和千粒重的一般配合力方差达到极显着水平,结实率和产量差异不显着。因此,从恢复系和不育系配租的杂交组合来看,其产量、有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重的差异性,主要源于各自亲本基因互作的影响。

2.1.2 特殊配合力方差。从表2可以看出,各个亲本材料的产量、有效穗数、穗总数、结实率和千粒重等性状虽然在一般配合力方差方面存在差异,有的还不明显,但经过杂组后,通过亲本间的性状互补,都能使各个性状的特殊配合力方差达到极显着水平。

2.2 红恢937的一般配合力效应

一般配合力效应体现控制性状的基因加性效应作用大小,也反映亲本对其后代各性状的影响程度。由恢复系一般配合力效应分析结果可以看出(表3),参试的4个恢复系在产量及其产量构成因素的5个性状中,各恢复系的一般配合力效应值表现不尽相同,结实率以红恢937最高,产量、每穗粒数、千粒重性状分别以R894最高,有效穗数以Q568最高。说明在组配杂交组合时,不同基因型的恢复系对杂交F1的性状表达都不尽一致。红恢937在产量及其产量构成因素中的每穗粒数、结实率性状中一般配合力效应值均以正值出现,一般配合力较好,各性状基因加性效应表达与R894相当,优于Q568和明恢63,在组配杂交稻组合时,能有效使组合的产量及产量性状朝着优亲方向发展,容易组配出强优势组合。

2.3 红恢937的特殊配合力效应

特殊配合力效应反映杂交组合非加性效应的大小[3]。从表4可以看出,红恢937的特殊配合力效应值在产量及产量构成因素5个性状上,因组配亲本不同而具有一定差异。在单株有效穗数特殊配合力效应值方面,表现为正效应的是与成丰A、中九A和两系不育系Y58S组配的组合,效应值分别为7.230 0、2.723 0和2.159 6,其余都表现为负效应;在每穗粒数特殊配合力效应值方面,只有与D44A、中九A和II-32A配组的组合为正效应,其他都为负效应;在结实率特殊配合力效应值方面,与D44A、成丰A和Ⅱ-32A配组的组合为正效应,其他都为负效应;在千粒重特殊配合力效应值方面,则只有与D44A和成丰A配组的组合为正效应。此外,还可以看出,红恢937与相同不育系配组的同一组合间,其不同性状的特殊配合力差异也较大。说明这些性状不是由同一基因控制且各性状基因的非加性效应作用具有较大的差异。

3 结论与讨论

随着人民生活水平的不断提高,特种稻米的开发利用研究日益受到人们的关注。红米作为特用商品米具有较大的应用价值,可酿酒、提取红色素和配制香型饮料原料等,因此选育出营养丰富、高产、抗病红米新品种,能为生产价廉、优质、营养滋补的保健食品提供更多的原材料,满足广大人民的需要。而红恢937是组配红米杂交组合的重要资源,极具应用价值的恢复系亲本。通过对红恢937产量及其产量构成因素中的有效穗数(穗)、每穗总粒数(粒)、每穗实粒数(粒)、结实率(%)和千粒重等5个性状配合力分析得出,红恢937的一般配合力优于Q568、明恢63,与R894相当,穗粒数和结实率上均表现为正向值,其配组组合大部分表现出穗大粒多的特点;特殊配合力在5个性状中均表现出明显的差异性,以Ⅱ-32A/红恢937表现最好,其产量、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重的相对效应值分别为2.534 2、-3.474 2、4.458 6、0.029 9、-1.706 4,但没有一定的规律可循。通过以上分析可知,产量受恢复系一般配合力效应和特殊配合力效应的影响极大,红恢937组合选配过程中,选择有效穗数、结实率、千粒重性状具有较高一般配合力的恢复系极为重要,在一般配合力高的亲本基础上通过广泛测交筛选可获得强优势组合。另外得出在水稻的育种实践中要注意恢复系本身的一些特征,它直接影响后代的有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重等性状,这与阮仁超等[4]、李志义等[1],包灵丰等[5]的研究有一定差别,这可能与所选用的材料不同有一定关系。此次对红米恢复系红恢937配合力的研究是对以前贵州有色稻米种质资源[6-10]所做的研究的一个重要补充。

4 参考文献

[1] 李志义,林朝明,沈超,等.水稻恢复系蓉恢902配合力研究[J].绵阳经济技术高等专科学校学报,2001,18(2):1-3,22.

[2] 廖伏明,周坤炉,盛孝邦,等.籼型三系杂交水稻主要农艺性状配合力研究[J].作物学报,1999,25(5):622-631.

[3] 孔繁玲.植物数量遗传学[M].北京:中国农业出版社,2006.

[4] 阮仁超,石邦志,金邦文,等.粳型红米雄性恢复系红零的选育及其特性[J].贵州农业科学,1997,25(4):3-8.

[5] 包灵丰,林刚,赵德明,等.水稻恢复系宜恢1577配合力及稳定性分析[J].西南农业学报,2005,18(2):138-140.

[6] 阮仁超,左汝励,石帮志,等.高产耐寒红米杂交种稻新组合金优红[J].杂交水稻,2004,19(1):66-67.

[7] 马天进,余显权,赵褔胜,等.贵州地方特色稻种高坡主要特这特性观察[J].种子,2010,229(7):92-94,98.

[8] 马琳,张上都,余显权,等.高坡红米的SSR遗传多样性分析[J].种子,2009,28(11):52-55.

[9] 吴林,马天进,余显权,等.高坡红米生产者的主要问题与对策[J].耕作与栽培,2010(3):56-57.

[10] 游俊梅,陈惠查,金桃叶,等.贵州有色稻米种质资源的评价与利用[J].种子,1998(4):52-54,67.