杂交稻米主要品质性状的遗传与改良

优质稻谷的国家标准于 2 0 0 0年 4月 1日开始实行 ,其中有 4项为优质稻谷的品质定级指标 :整精米率、垩白度、直链淀粉含量和食味品质。本文就杂交水稻的稻米品质之整精米率、垩白度和直链淀粉含量的遗传和育种改良进行了探讨     

籼粳杂交稻米胶稠度的遗传

 采用胶稠度单籽粒分析法，对7个同期收获的籼粳交稻米群体（P#-1、P#-2、F#-1、F′#-1、F#-2、B#-1F#-1和B#-2F#-1）的胶稠度进行了遗传研究。结果表明，籼粳交稻米的胶稠度受到主效基因和若干微效基因的控制，主效基因为复等位基因，硬对中等或软，中等对软胶稠度表现显性。胶稠度的遗传还存在基因剂量效应和某些质量-数量特性。     

籼型杂交稻亲本米质性状的遗传效应对比分析

选用3个不同米质类型的不育系粤丰A、Y华农A和珍汕97A及其相应的保持系,分别与3个恢复系广恢998、广恢128和广恢96杂交构建27个正、反交F1,并以这些亲本与杂种F1为供试材料,对主要稻米品质性状进行了多重比较分析。结果表明,不育细胞质效应和母体效应均对杂种F1的米粒长宽比、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量(AC)有显著影响,且因质核互作效应的不同,存在组合的特异性;但对糙米率、整精米率和胶稠度的影响不显著;低垩白米率和低垩白度对高垩白米率和高垩白度具有部分显性作用,利用低垩白米率和低垩白度的不育系/保持系和恢复系(如广恢998)组配,可获得垩白米率和垩白度较低的杂种F1。亲本的整精米率高低直接影响其所配杂种F1的整精米率;低AC与低AC的双亲杂交,其F1的AC与低值亲本相同,高AC与低AC亲本或高AC与中等AC的亲本杂交,其F1的AC往往偏向高值亲本;在胶稠度方面,只有软胶稠度与软胶稠度亲本杂交,才能组配出软胶稠度的杂交稻。     

杂交水稻优质育种研究进展

分析了目前中国杂交水稻的米质现状及主要品质性状的遗传,指出当前中国杂交水稻优质育种已取得很大成就,尤其在直链淀粉含量和整精米率方面得到很大改善。但是垩白问题、胶稠度问题仍难以逾越,是今后杂交水稻优质育种的主攻方向。     

分选加工对稻米食味品质的影响

以江苏省产梗稻为例,研究稻米外观分选对其食味品质的影响.根据外观品质将单-品种米样分为整米无垩白、整米垩白少、整米垩白多、碎米无垩白、碎米垩白少、碎米垩白多6个等级,分别测定6种米样的直链淀粉含量和胶稠度.结果显示直链淀粉含量和胶稠度与米粒垩白多少和米粒的整碎相关性显著;整米的直链淀粉含量比碎米的低,胶稠度比碎米的长;垩白越少其直链淀粉含量越低,胶稠度越长.所以剔除碎米和垩白米能够改善稻米的食味品质,稻米分选不仅可以提高稻米的商品价值,还可以改进稻米的食味品质.     

籼型杂交稻稻米外观品质的种子和母体遗传效应分析

以珍汕97A 等6个籼型不育系与测早2-2等3个早籼恢复系进行不完全双列杂交,采用谷类作物数量性状平均数遗传模型,对籼型杂交稻稻米外观品质性状进行了遗传分析。结果表明,稻米的糙米长、宽、长宽比和垩白面积主要受母体植株遗传效应的控制,其中糙米长和糙米长宽比性状还受到种子直接加性效应的影响,而种子的直接显性效应不显著。遗传效应预测值表明,选用 V_(20)A 和26715较易获得稻米外观品质较为理想的籼型杂交稻组合。     

水稻广亲和性的遗传及其在籼粳杂交稻育种中的应用

籼粳杂交产生的强大优势早为世人瞩目。但人们在直接利用籼粳杂交稻F1优势方面却遇到了以下障碍,如籼粳杂交稻F1结实偏低、生育期偏长、植株偏高等问题。作者认为,F1低结实率问题的解决有赖于向三系亲本或两系亲本导入广亲和基因,育成广亲和恢复系和不育系;同时选择和利用合适的广亲和亲本,可以大大提高籼粳杂交稻F1的籽粒充实度;选择弱感光性的广亲和亲本,可解决生长期超长问题,进而有助于植株偏高问题的解决。     

籼型三系杂交稻生育期的遗传分析

采用加性—显性遗传模型,对籼型三系杂交稻生育期性状的遗传特性进行研究.结果表明:生育期性状由加性效应基因和显性效应基因共同控制,狭义遗传率(h2N)和广义遗传率(h2B)的估计值较高且均达极显著水平;生育期的3个性状均具有极显著的正向群体平均优势和负向的群体超亲优势,且3a表现基本一致,表明F1代生育期主要受恢复系影响;不育系的加性效应预测值多数为负值,恢复系的遗传效应值多数为正值,F1代的显性效应预测值多数为负值.     

不同环境下籼型杂交稻整精米率的配合力研究

用9个亲本按NCII设计配制的20个杂交籼稻组合在同一地点3个季节的试验资料，分析了整精米率性状在3种环境下的遗传及配合力效应。结果表明：①3种环境下亲本整精米率的一般配合力方差表现不一致，亲本对杂种一代整精米率的作用在特定环境下得以表现；②非加性效应对籼型杂交稻整精米率性状起决定作用；③不育系、恢复系在不同环境下对杂种一代的整精米率的作用不一样，而同一组合在不同环境中的特殊配合力效应的作用大小和方向是不同的；④9个亲本中P4(II-32A)、P7(R5531)、P9(R5429)的一般配合力较好，可加以利用；⑤整精米率的广义遗传力较高，而狭义遗传力较低；⑥在育种中既要注重亲本的选择，更重要的是广泛测交．同时还要注重环境条件。     

杂交籼稻稻米主要品质性状的遗传改良

通过对杂交稻米整精米率、垩白率、长/宽、直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、蛋白质含量共7项主要品质性状表现及其与亲本关系的分析,以及该7项品质性状之间的相关性分析,提出改良籼型杂交稻米品质的途径：①要使杂交稻具有良好的外观和蒸煮品质,应降低不育系和恢复系的直链淀粉含量、垩白率、增加长/宽,并选用双亲胚乳性状差异小的亲本;②要求杂交稻的整精米率高,必须选育整精米率均高的素本;③要提高优质杂交稻的营养品质,可通过选育适当的亲本来实现。     

籼型杂交晚稻稻米品质性状的遗传效应分析

以6个籼型野败三系不育系为母本,5个晚籼恢复系为父本,进行不完全双列杂交设计,对籼型杂交晚稻稻米品质性状的遗传效应进行分析.结果表明:糙米率、精米率、垩白粒率、碱消值和胶稠度等5个性状同时受到种子遗传效应和细胞质遗传效应的控制,但细胞质遗传效应都大于种子遗传效应.整精米率、垩白度和透明度等3个性状只受到种子遗传效应的控制,并且都以种子显性遗传效应为主.直链淀粉含量同时受到种子遗传效应和母体植株遗传效应的控制,但以种子显性遗传效应为主.粒长和长宽比同时受到母体植株加性遗传效应和母体植株显性遗传效应的控制.不育系451A、全丰A、长丰A及恢复系蜀恢527、科恢752、岳恢94是配制优质杂交晚稻组合的优异亲本.     

籼型三系杂交晚稻稻米品质性状杂种优势的遗传分析

以6个籼型野败三系不育系为母本,5个晚籼恢复系为父本,进行不完全双列杂交,采用朱军提出的禾谷类作物种子数量性状的遗传模型和统计分析方法对杂交晚稻稻米品质性状的杂种优势进行遗传分析.结果表明:在杂交晚稻组合F2代稻米的糙米率、精米率、整精米率、粒长、长宽比、垩白粒率、垩白度、透明度、碱消值、胶稠度和直链淀粉含量等11项品质性状中普遍存在正向平均优势;除碱消值和直链淀粉含量外,也比较普遍存在正向超亲优势.并提出了在进行三系杂交晚稻组合品质育种时,合理利用有利的正向杂种优势和避免不利的正向杂种优势的建议.     

杂交籼稻碾磨品质性状的遗传分析

采用 5×5不完全双列杂交设计,应用包括基因型×环境互作效应的三倍体种子性状遗传分析模型,研究 3种栽培季节下籼型杂交稻碾磨品质性状的遗传.结果表明:杂交稻碾磨品质性状表现主要受遗传控制,遗传方差可解释表型方差的66.8% -98. 6%,且遗传效应均以母体加性效应为主;基因型×环境互作效应对糙米率和精米率的影响较小,但整精米率的互作效应值达 33. 2%; 3个碾磨品质性状均不存在杂种优势.比较亲本对杂种碾磨品质影响的结果表明,不育系对杂交稻碾磨品质的影响显著大于恢复系.     

籼型三系杂交水稻株高的发育遗传分析

采用数量性状的加性—显性发育遗传模型分析了按 NC 交配设计的两套籼型三系杂交水稻株高的发育遗传规律 .结果表明 ,株高在不同发育阶段均受加性效应和显性效应的共同控制 ,分蘖期以加性效应为主 ,抽穗期以显性效应为主 .随着发育进程的推进 ,抽穗期的杂种优势最强 .另外 ,株高在整个发育时期易受基因型与环境互作效应的影响 ,该效应在一定程度上影响株高性状的表现     

杂交稻外观品质性状的遗传控制

采用双列杂交设计,研究不育系和恢复系(各5个)均为优质背景下,杂交稻外观品质性状的遗传,结果表明:杂种稻米外观品质主要受遗传控制,遗传效应可解释表型方差的64%以上,且遗传效应均以加性效应为主.其中,透明度母体加性效应(VAm)占绝对优势;米粒长、长宽比、垩白率和垩白度则以种子直接(胚乳)加性效应(VA)为主.与遗传效应相比,基因型×环境互作效应则小得多.其中,垩白率、垩白度、透明度3性状的互作方差(VGE)占表型方差比重较大,分别达到35.1%、31.3%和27.1%.因此,这些性状对环境较敏感,但不同基因型的敏感程度不同.     

籼型杂交水稻稻米表观直链淀粉含量和淀粉粘滞性研究

杂交籼稻细胞质雄性不育系珍汕９７Ａ和协青早Ａ的表观直链淀粉含量（ＡＡＣ）高达２３％～２４％,而恢复系密阳４６和明恢６３的ＡＡＣ仅９％～１１％．杂交稻的食用大米由Ｆ２籽粒组成,其ＡＡＣ变幅达４％～２５％,平均值约为１６％～１９％．用粘度速测仪（ＲａｐｉｄＶｉｓｃｏ－Ａｎａｌｙｚｅｒ,ＲＶＡ）测定了上述组合及部分亲本的淀粉粘滞性谱（ＲＶＡ谱）,珍汕９７Ａ和协青早Ａ的崩解值分别为６０．２和４０．６ＲＶＵ,消减值分别为４８．６和７２．３ＲＶＵ;恢复系密阳４６和明恢６３的崩解值较大,分别为１１３．７和９６．６ＲＶＵ,消减值较小,仅为－２０．２和－５８．０ＲＶＵ．其所配杂交稻汕优１０号和汕优６３食用稻米的ＲＶＡ谱特征值介于双亲平均值和不育系之间．恢复系“中４１３”的ＡＡＣ和协青早Ａ相仿,因此所配组合协优４１３各项特征与不育系更为相似．不育系和保持系的ＡＡＣ和ＲＶＡ谱特征相似,表明不育细胞质对二性状无明显影响．汕优１０号和汕优６３二组合中高ＡＡＣ对低ＡＡＣ表现为１对显性基因遗传,而协优４６遗传行为较复杂     

杂交籼稻冈优22稻米外观品质的不同海拔差异性分析

以杂交籼稻冈优22为材料,研究不同海拔高度种植对稻米外观品质的影响,结果表明,在相同齐穗期前提下,低海拔(300-400 m)和高海拔(700-800 m)种植的冈优22外观品质均劣于中海拔(500-600 m),外观品质与其他品质性状相关不密切,建议可在中海拔区域(最优种植区域)生产优质大米。     

优质高产杂交稻双优8802的选育

双优8802是广东海洋大学农业生物技术研究所利用优质不育系双青A与抗病恢复系HR8802配组育成的优质高产抗病早晚兼用型杂交稻新组合。该组合具有品质优、丰产性好、抗稻瘟病、生育期适中等优点,2005年3月通过了广东省农作物品种审定。     

籼稻稻米外观品质与其它品质性状的相关性分析

利用６个籼型不育系和３个籼型恢复系按不完全双列杂交方式配制杂交组合，考察稻米外观品质等米质性状，采用种子胚乳模型分析成对性状间的多种遗传相关。结果表明，粒长与长宽比、长宽比与直链淀粉含量、垩白面积与胶稠度、垩白面积与蛋白质指数以及垩白面积与赖氨酸指数性状间具有明显的种子直接加性相关、母体植株加性相关以及种子直接加性与母体植株加性相关，但也受制于一些显性相关分量，而粒长与粒宽、粒宽与长宽比、粒宽与垩白面积、粒宽与精米率、粒宽与直链淀粉含量、长宽比与精米率、垩白面积与蛋白质含量以及至白面积与赖氨酸／蛋白质比例的相关则以显性相关为主。对于以加性相关为主的成对性状，间接改良的效果较好。