矮败小麦育种技术

<正>1矮败小麦的创制太谷核不育小麦是受显性基因控制的雄性不育材料,原基因符号为Tal,它雄性败育彻底,不育性稳定,异交结实率高。     

矮败小麦在育种上的利用：II.矮败小麦的开花习性与异交结实率

矮败小麦折花器结构和开花习性与太谷核不育小麦相似。柱头生活力可达１０ｄ以上。不育株株高仅为可育株的１／２－２／３，其穗部受可育株上部第１－２片叶的遮蔽而减少了柱头接受花粉的机会，异交结实率降低。植株密度越大，结实率越低。不育株抽穗期较可育株晚２－５ｄ，不利于授粉结实。开花期多雨也降低异交结实率。４ａ５季试验结果，不育株异交结实率平均为１６．０７％－５２．３３％。     

我国小麦育种技术实现重大革新

由中国农科院作物所农业部重点实验室研究员刘秉华主持完成的“矮败小麦创制与高效育种技术新体系建立”研究,日前通过了由农业部组织,以庄巧生、李振声、刘大钧、董玉琛4位院士等专家组成的鉴定委员会的成果鉴定,与会专家一致认为,矮败小麦这个独特遗传资源属世界首创;经过10多年反复探索与实践,利用矮败小麦建立了高效育种技术新体系.该体系创新性强、实用效果好、发展潜力大,整体达到国际领先水平. 矮败小麦是具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦.它接受其它品种花粉后,其下一代的矮秆株为雄性不育,非矮秆株为雄性可育,二者极易辨认;且雄性败育彻底,不育性稳定,异交结实率高,是开展轮回选择育种的理想工具.     

矮败小麦高效育种技术平台的研究

[目的]探讨矮败小麦高效育种技术平台。[方法]对矮败小麦的创制和应用研究进展进行了总结,并提出了将单倍体育种技术引入矮败小麦高效育种技术体系的构想。[结果]矮败小麦既保留了太谷核不育小麦雄性败育彻底、不育性稳定、开放授粉异交结实率高的特性,又发挥了矮变1号降秆作用强的特点,是较理想的群体改良工具。目前对矮败小麦的应用主要包括利用矮败小麦进行群体改良的种质资源平台、利用矮败小麦建立高效育种技术新体系的技术平台及利用矮败小麦作为新品种选育的生产平台。通过在已建立的小麦高效育种技术体系中引入单倍体技术的应用,从理论上建立了一套矮败小麦高效育种生物技术新体系。[结论]该研究为矮败小麦的进一步研究及应用提供了参考。     

矮败小麦高效育种技术平台的研究

[目的]探讨矮败小麦高效育种技术平台。[方法]对矮败小麦的创制和应用研究进展进行了总结,并提出了将单倍体育种技术引入矮败小麦高效育种技术体系的构想。[结果]矮败小麦既保留了太谷核不育小麦雄性败育彻底、不育性稳定、开放授粉异交结实率高的特性,又发挥了矮变1号降秆作用强的特点,是较理想的群体改良工具。目前对矮败小麦的应用主要包括利用矮败小麦进行群体改良的种质资源平台、利用矮败小麦建立高效育种技术新体系的技术平台及利用矮败小麦作为新品种选育的生产平台。通过在已建立的小麦高效育种技术体系中引入单倍体技术的应用,从理论上建立了一套矮败小麦高效育种生物技术新体系。[结论]该研究为矮败小麦的进一步研究及应用提供了参考。     

利用矮败小麦建立高效育种技术新体系

矮败小麦是我国特有的遗传资源。它结合太谷核不育小麦雄性败育彻底和矮变一号降秆作用强的特点于一体,其后代总是有一半靠异交结实的矮秆不育株和一半靠自交结实的非矮秆可育株,是理想的轮回选择工具。以矮败小麦为基础,轮回选择为核心建立了一套小麦高效育种技术新体系,为不同生态区域不同改良目标的小麦育种提供了成熟的技术平台。     

矮败小麦在育种上的利用 Ⅰ.矮败小麦株高和育性关系的初步研究

3年试验结果表明,在福州地区矮败小麦后代表现矮秆株不育。高秆株可育。矮秆性和不育性连锁遗传。从小麦拔节到抽穗期间,均可根据植株高度间接判别不育性,提高选择效率。矮败小麦株高表现连续分布,不育株内和可育株内均有一定差异,且不育株的高限和可育株的低限表现交叉,存在中间类型。在以株高为标记性状判别育性时,应选择明显高株和明显矮株。尤其在拔节期。更需选择极端类型才能准确,而对中间类型植株。仍需通过检查花药确定其育性。     

蓝标型矮败小麦的创制及利用

以蓝粒太谷核不育硬粒小麦附加系89-2343(AABB 4D/4E)与普通小麦7739-3(2n=42)杂交、回交所产生的蓝粒可育株与白粒矮败材料杂交、回交,育成了矮败蓝粒小麦附加系98-266.利用97-866为基础,转育成8份不同基因背景的新蓝标矮败小麦,并对这8个蓝标矮败小麦的粒色和育性分离及杂种优势进行了分析.结果表明,蓝粒不育株变幅为20.6%～23.8%,平均为22.3%;白粒非矮秆可育株占77.6%,其他类型仅占0.1%,表明蓝粒基因、Ms2和Rht10均位于附加染色体上,且连锁紧密;但不同轮回亲本,矮败蓝粒的传递率有差异;而同一轮回亲本在年份间的蓝粒不育株传递率差异不显著.同时,对蓝标型矮败小麦的杂种优势进行了探讨.     

矮败小麦群体改良取得显著进展

太谷核不育小麦是我国特有的遗传资源。它雄性败育彻底 ,不育性稳定 ,异交结实率高 ,是一个非常难得的雄性不育材料 (邓景扬等 ,1 981 )。控制太谷核不育小麦不育性的显性基因 Ms2 (Ta 1 )位于 4D染色体短臂上 ,距离着丝点 31 .1 6个交换单位 (刘秉华等 ,1 986)。为了拓宽太谷核不育小麦的应用范围 ,提高其应用效能 ,作者以矮变一号小麦品种为标记基因供体 ,成功地研制出具有矮秆基因标记的太谷核不育小麦 ,即矮败小麦。在矮败小麦中 ,矮秆基因Rht1 0与雄性不育基因 Ms2在 4D染色体短臂上连锁十分紧密 ,交换率仅有 0 .1 8% (刘秉华等 ,1 …     

水稻雄性不育系的胚囊育性及其对异交结实的影响

以3个光温敏核不育系W7415S、安农S、培矮64S和4个质核互作雄性不育系珍汕97A(夜公胞质)、珍汕97A(野败胞质)、华农A(夜公胞质)和华农A(野败胞质)为材料,通过观察各不育系成熟胚囊结构,并对异交结实率进行调查,以明确水稻雄性不育系异交结实率是否与胚囊育性有关。结果表明：不同水稻雄性不育系的胚囊育性与异交结实率呈显著正相关;对于光温敏核不育系,胚囊育性受不育系遗传、环境以及两者互作的影响,不育期的胚囊育性比可育期低,可育期的胚囊育性接近早季质核互作不育系;对于质核互作不育系,胚囊育性主要受环境的影响,早季比晚季的胚囊育性低;光温敏核不育系的胚囊对环境的敏感度高于质核互作不育系,尤其是W7415S对环境的影响较为敏感。水稻雄性不育系的胚囊育性是影响其异交结实的重要因素,在选育不育系时需考虑胚囊育性及其对环境的敏感度。     

水稻eui基因对不育系长选3S若干农艺性状的影响

[目的]为了明确水稻eui基因对长穗颈温敏核不育水稻长选3S若干农艺性状的影响。[方法]以长穗颈温敏核不育系长选3S及其亲本培矮64S为材料,对长选3S与培矮64S的包穗、育性、对赤霉素的敏感性及其若干其他重要农艺性状作了比较研究。[结果]长选3S既保留了培矮64S主要农艺性状和不育性,又从遗传上改善了异交特性,包括植株较高,穗颈伸长,完全或基本解除包穗,柱头外露率显著提高及对赤霉素更敏感等。[结论]建立了不用或少用赤霉素的两系稻种子生产技术体系,利用其组配的杂种具有增产趋势。     

小麦品种川农18重要农艺性状遗传力分析

[目的]为选育高产、优质、抗逆性强的小麦品种提供理论依据。[方法]以小麦品种绵阳11（MY11）和川农18（CN18）为亲本进行正、反交,对F2代群体及2个亲本的株高、穗数、小穗数、单株粒数、穗长、单株重和千粒重等主要农艺性状进行考察和遗传力分析。[结果]F2代群体各农艺性状广义遗传力大小为单株重〉小穗数〉单株粒数〉千粒重〉穗数〉穗长〉株高。正反交后代农艺性状的表现型差别不大,遗传力差别较大,正交后代株高和小穗数的遗传力低于反交后代,单株粒数、穗长、单粒重和千粒重的遗传力高于反交后代,细胞质对相同性状的遗传力有很大影响。[结论]杂交后代选择中,对单株重、小穗数和单株粒数进行早代选择有利于培育高产品种。     

温光条件对胞质不育系V太911289a雄性育性影响的初步研究

[目的]研究温光条件对小麦胞质不育系V太911289a雄性育性的影响,探讨胞质不育系雄性育性的转换机制。[方法]于2003~2005年在湛江进行了分期播种试验和人工定温定光试验。[结果]在一定的温光条件下,胞质不育系V太911289a的雄性育性可以发生转换。温度是影响其自交种雄性育性的主要原因之一。当育性敏感期日平均温度低于19℃时,表现稳定不育;日平均温度为20~22℃时,则表现部分可育。光照时间是对其雄性育性也有一定的影响,长日照利于雄性发育。[结论]胞质不育系用于生产杂交种安全性远高于温敏不育系。     

烤烟雄性不育杂交种云烟206主要性状研究

[目的]了解烤烟雄性不育杂交种云烟206的主要特性。[方法]以云烟206及其母本MsK346、父本津引1号、K326(对照)为材料进行品比试验,比较云烟206与亲本、对照主要性状的差异。[结果]云烟206株高比亲本和对照高,叶数比母本和对照多1～2片,最大叶比对照大,经济性状优于亲本和对照,黑胫病和TMV发病率与亲本和对照相当。农艺性状杂种优势不明显,产值杂种优势明显,均价和上等烟比例对照优势较明显。主要化学成分含量与对照相当,烟叶感官质量比对照好。[结论]云烟206是一个农艺性状、经济性状和品质兼顾的优良雄性不育杂交种。     

黑小麦单株产量性状的相关性·多元回归及通径分析

[目的]分析影响黑小麦（Triticum aestivum Linn.）产量的性状间的相关性,并进行多元回归和通径分析,旨在为黑小麦的遗传改良与育种利用提供依据。[方法]以10份黑小麦品种（系）为试验材料进行农艺性状分析,并对性状之间进行简单相关分析、回归分析和通径分析。[结果]农艺性状与单株产量的相关程度依次为：穗重（0.812）〉小穗数（0.635）〉穗粒数（0.625）〉穗长（0.540）〉株高（-0.364）〉千粒重（0.146）;各性状对单株产量的相对重要性依次为：小穗数（6.480）〉穗粒数（-6.464）〉穗重（1.235）〉株高（0.486）〉穗长（-0.133）〉千粒重（0.124）,表明了农艺性状之间具有明显的制约关系。多元回归方程：Y=-0.564＋0.301X3-0.300X4＋1.543X5,决定系数R2=0.892,表明穗重（X5）、小穗数（X3）和穗粒数（X4）3个因素所决定的单株产量变异占产量总变异程度的89.2%。[结论]协调好各农艺性状与单株产量这一性状间的关系可作为黑小麦高产育种的重要筛选指标。     

微波辐照对蚕豆种子萌发、花粉发育及农艺性状的影响

[目的]分析微波辐照对蚕豆种子萌发、花粉发育及农艺性状的影响,明确微波辐照对植物的辐射效应,为微波辅助作物育种提供理论参考.[方法]分别以0(对照,CK)、5、10、15、20、25和30 s微波炉辐照处理蚕豆干种子,分析不同微波辐照时间对蚕豆的种子萌发、花粉发育及农艺性状的影响.[结果]微波辐照处理的蚕豆种子发芽势和发芽率均随着辐照时间的延长呈先上升后下降的变化趋势,说明适当的微波辐照能促进种子萌发.微波辐照处理的蚕豆花粉母细胞在减数分裂Ⅰ期和Ⅱ期均能观察到6种类型的染色体畸变,且随着辐照时间的延长,染色体畸变类型增多,染色体总畸变率升高,表明辐照时间和染色体畸变呈显著正相关(r=0.8432)(P<0.05,下同).微波辐照的蚕豆花粉可育率随着辐照时间的延长呈逐渐下降趋势,表明微波辐照阻碍花粉正常发育,微波辐照时间与花粉可育率呈显著负相关(r=-0.9066).微波辐照5、10和15 s的蚕豆株高、节数、叶面积和单株叶片数目与CK均无显著差异(P>0.05);微波辐照20 s的蚕豆株高和单株叶片数目均显著高于CK;微波辐照25 s的蚕豆株高显著高于CK,叶面积显著低于CK;微波辐照30 s的蚕豆叶面积极显著低于CK,单株叶片数目显著低于CK.即微波辐照20 s能促进蚕豆植株长高,增加单株叶片数,但辐照时间进一步延长,株高、叶面积和单株叶片数又逐渐降低.[结论]微波辐照是一种有效的选育手段,适当微波辐照能提高蚕豆种子的萌发率,改善蚕豆的农艺性状.但微波辐照能诱发蚕豆花粉母细胞在减数分裂过程中发生染色体畸变,导致花粉败育.     

云南铁壳麦变种分类及基于农艺性状的遗传多样性分析（英文）

[目的]为给云南省小麦新品种选育以及物种保护研究提供依据。[方法]对29份云南铁壳麦进行了变种分类和基于14个农艺性状的遗传多样性分析。[结果]云南铁壳麦A14为一未定名的白粒变种,其余28份材料分为10个已定名变种类型;云南铁壳麦农艺性状变异较丰富,以不孕小穗数变异系数最大（22.59%）,抽穗期的变异最小;云南铁壳麦7个农艺性状的多样性指数变化较大,为1.55～2.04。29份云南铁壳麦分为3个类群,但同一变种类型的云南铁壳麦并未整齐的聚为1类;云南铁壳麦A13、A14和A21间的遗传关系相对较近,而与其他云南铁壳麦间的遗传关系相对较远。[结论]云南铁壳麦在农艺性状上存在较为广泛的遗传多样性。     

水稻三系不育系玉丰A的选育与应用

【目的】通过选育配合力高的不育系,为杂交稻配组提供丰产性好、配合力高的中间育种材料。【方法】自2001年开始,用博B与金B杂交得到的优良保持系与博A测交,并经多代回交转育培育感温籼型三系不育系。【结果】经4年7代次成对回交转育得到优良不育系玉丰A,其组配的杂交稻具有高产、抗性强和熟期适中等特点。【结论】玉丰A具有花粉败育彻底,育性稳定,不育株率和花粉不育度均为100%,农艺性状优良,开花习性好,配合力高等特点,2010年10月,玉丰A通过广西农作物品种审定委员会审定。     

粳稻三系亲本亲子间性状相关性分析

[目的]研究粳稻三系亲本壹子间性状的相关性。[方法]以BT型粳稻不育系、保持系及恢复系各16个为供试材料,配制229个杂交粳稻组合,测定其农艺性枕、产量性状和品质性状,并对数据进行相关性分析。[结果]杂种的多数性状由不育系和恢复系共同决定,杂种与中亲值的相关性最好,杂种与高亲值的相关性一般好于与低亲值的相关性。抽穗期、穗总粒数等性状与不育系关系较为密切,株高、穗实粒数、结实率、单株产量、品质性状与恢复系关系较为密切。所有产量性状亲子间的相关系数均小于0．7。说明杂种的产量性状还与双亲的特殊配合力有密切的关系。[结论]该研究为杂交粳稻育种提供配合力好的亲本资源,并为生产应用提供优质高产的杂交粳稻组合。     

水稻雄性不育系扦插繁殖与种子繁殖主要性状比较

[目的]探索水稻不同繁殖方式在农艺性状、经济性状、育性等方面的表现及存在的差异,为水稻不育系扦插繁殖在生产上的利用提供理论依据.[方法]以两个水稻细胞质雄性不育系和两个光温敏感核不育系为材料,采用茎节扦插繁殖和种子繁殖方法,调查两种繁殖方式的扦插(播种)期、始穗期、齐穗期、株高、每穗总粒数、有效穗数、穗长、株叶型及套袋自交结实率等.[结果]茎节扦插繁殖与种子繁殖相比,生育期大幅提前,株高降低,有效穗显著增多,穗长略短,穗粒数减少,植株形态表现紧束,长势旺,叶色浓,但群体整齐度较差;花粉育性及套袋自交结实率方面二者无差异.与细胞质雄性不育系相比,光温敏感核不育系扦插繁殖植株的上述性状表现相对较优.[结论]两种繁殖方式植株的农艺性状及经济性状存在一定差异,但不影响育性;光温敏感雄性不育系更适于扦插繁殖,可用于杂交种子生产.