杂交水稻磷钾素利用的配合力和遗传贡献率

为进一步探索杂交水稻亲本及杂交后代对磷、钾元素的利用特性,选用3个不育系(JW803A,803A,G46A)和3个恢复系(绵恢2040、涪恢311、蜀恢527)配置不完全双列杂交,对不同杂交组合的磷素及氮素利用的配合力进行分析,研究不同籼型三系杂交水稻亲本磷素及钾素利用的配合力和遗传贡献率。结果表明:杂交水稻磷、钾素利用同时受可遗传的基因加性效应和不可遗传的非加性效应的影响,其中,不育系的作用大于恢复系;803A/蜀恢527是磷、钾素利用得到较好结合的组合,适合在肥料缺乏的中低产田夺取水稻高产。     

爪哇型胞质对杂交水稻干物质积累·转运和产量性状的影响

[目的]研究爪哇型胞质对杂交水稻干物质的积累、转运和产量性状的影响,为选育爪哇型杂交水稻强优势组合提供科学依据。[方法]以不育系(爪哇型胞质JW803A和野败型胞质803A)与几个高配合力恢复系配置杂交水稻组合,比较2种胞质对杂交水稻产量性状的影响;并以JW803A/蜀恢527和803A/蜀恢527为基础研究胞质对杂交水稻干物质积累和转运的影响。[结果]JW803A杂交水稻组合产量高于803A杂交水稻组合,干物质积累迅速且积累量大,各时期不同器官干物质的分配合理,输出量大,有效转化率高。JW803A/蜀恢527的产量达到7.875×103 kg/hm2,比803A/蜀恢527增产3.28%。[结论]爪哇型胞质杂交水稻组合高产的物质基础充足,"能源"转运高效的特点。     

杂交水稻新质源不育系JW803A产量及其氮素利用效率的配合力分析

【目的】研究不同杂交水稻亲本产量及氮素利用效率的配合力。【方法】选用包括JW803A不育系在内的5个不育系(JW803A、803A、G46A、珍汕97A、Ⅱ-32A)和5个恢复系(绵恢2040、涪恢311、蜀恢527、明恢63、辐恢838)配置不完全双列杂交,对不同杂交组合的产量及氮素利用效率配合力进行分析。【结果】氮素利用效率、氮素收获指数与产量的相关系数分别为0.869和0.900,均达到极显著水平。在以产量和氮素利用效率作为选择目标时,803A、JW803A和蜀恢527都属于Ⅰ类亲本,其中JW803A/蜀恢527的产量优势最强,并具有较好的氮素吸收利用率。【结论】选用一般配合力高的亲本配组,最有可能获得强优势组合。     

杂交水稻产量性状胞质效应的配合力分析

【目的】研究不同杂交水稻产量性状的胞质效应配合力,为杂交水稻不育细胞质的多样性利用提供依据。【方法】以优质高配合力三系杂交水稻保持系803B为核供体,选择5个高配合力恢复系,比较5种不育胞质对杂交水稻产量、结实率、穗长、有效穗数、穗粒数、千粒质量等产量相关性状影响的配合力效应,并分析不同胞质对杂种F1代的遗传贡献率。【结果】细胞质效应在产量、有效穗数、穗长和千粒质量方面的差异达到了显著和极显著水平,对穗粒数和结实率影响不显著;同时,细胞质和恢复系互作对杂交水稻产量的遗传贡献率最大。A1、A2型细胞质和R1、R4恢复系是一般配合力效应较高的亲本,其组合中出现具有较高特殊配合力效应组合的几率也较大,JW803A/蜀恢527在所有杂交组合中产量最高。【结论】杂交水稻新质源JW型细胞质具有较高的产量一般配合力效应值,进一步发掘和利用JW型细胞质源,对选育高产杂交水稻组合及丰富杂交水稻遗传多样性具有重要的现实意义。     

杂交水稻重要亲本农艺性状配合力遗传力分析

【目的】分析杂交水稻常用的4个优质骨干不育系和5个骨干恢复系在农艺性状上的配合力和遗传力。【方法】选用生产上常用的骨干不育系、恢复系配制不完全双列杂交组合,对后代的产量性状和粒形性状进行统计并进行遗传力和配合力分析。【结果】杂交水稻产量的狭义遗传力小于50%且与广义遗传力的差值较大,受非加性效应影响较大,易受环境因素影响;穗着粒数和有效穗数对产量影响较大,如宜香1A产量GCA效应值为8.02、穗着粒数GCA效应值为1.47,西科恢4761产量GCA效应值为8.37、有效穗数GCA效应值为8.74;粒形受加性效应影响较大,且恢复系影响大于不育系,其中长宽比和粒长的恢复系亲本方差贡献率分别为89.68%、63.75%,不育系和恢复系亲本对粒宽的方差贡献率皆为40.68%,粒长和长宽比大的组合其粒形更长。【结论】配置长粒形的杂交组合可选择粒长和长宽比一般遗传力高的亲本尤其是恢复系,改善产量可选择在穗着粒数和有效穗数上一般遗传力高的亲本。研究获得了一个在水稻粒形上的Ⅰ类亲本雅恢2115,可用于配粒形大而饱满的组合;验证了一个粒形大而饱满的杂交组合宜香1A/雅恢2115,一个高产量的杂交组合宜香1A/蜀恢498。     

施氮水平对杂交水稻亲本产量性状配合力的影响

【目的】研究不同施氮水平下杂交水稻亲本的配合力,为筛选出氮素高效利用的水稻亲本材料提供理论依据。【方法】选择生产上大面积应用的5个高配合力水稻不育系(浙8010A、宜香1A、川农1A、冈46A、803A)为母本,6个水稻恢复系(成恢727、绵恢662、绵恢4761、雅恢2115、乐恢188、宜恢1577)为父本,配置不完全双列杂交组合30个,设低氮肥(0kg/hm2)、中氮肥(150kg/hm2,正常施氮水平)、高氮肥(300kg/hm2)3个施氮水平,比较各亲本在不同施氮水平下产量性状的配合力和遗传力效应。【结果】在不同施氮水平下,不育系、恢复系及其互作效应对杂交水稻的产量性状均可产生显著影响;正常施氮水平下,不育系对杂交水稻产量性状的影响高于恢复系;而在低氮和高氮水平下,恢复系对杂交水稻产量性状的影响高于不育系。川农1A、乐恢188属于氮素不敏感类型亲本,在不同氮肥水平下产量配合力均较高;803A、冈46A属于喜中低氮类型亲本,在中低氮环境下产量一般配合力效应远大于高氮环境;浙8010A、宜香1A属于喜高氮类型亲本,仅在高氮水平下表现较高的产量。在正常施氮水平下,浙8010A×成恢727的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在低氮水平下,宜香1A×雅恢2115的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在高氮水平下,803A×绵恢662的产量性状具有较高的特殊配合力效应。在低氮和高氮水平下,杂交水稻的产量性状均比正常施氮更易受环境影响;在正常氮素水平下,各产量性状受亲本的加性效应影响较大;在低氮和高氮水平下,各产量性状受环境影响较大。【结论】在不同的施氮水平下,亲本产量性状的一般配合力效应均与其组合的特殊配合力效应无必然联系;氮素水平过高或过低,都会导致亲本的非加性效应增强,环境对各产量性状的影响增大;因此在不同生态区选育优质高产的杂交水稻组合时,品种筛选试验田必须选择相适应的氮素水平。     

国家科技支撑计划项目(2014BAD01B03)；四川省省属高校科研创新团队建设计划项目(14TD0011)；四川水稻创新团队岗位专家项目（川农业函［2014］91号）

【目的】研究不同施氮水平下杂交水稻亲本的配合力,为筛选出氮素高效利用的水稻亲本材料提供理论依据。【方法】选择生产上大面积应用的5个高配合力水稻不育系（浙8010A、宜香1A、川农1A、冈46A、803A）为母本,6个水稻恢复系（成恢727、绵恢662、绵恢4761、雅恢2115、乐恢188、宜恢1577）为父本,配置不完全双列杂交组合30个,设低氮肥（0 kg/hm²）、中氮肥（150 kg/hm²,正常施氮水平）、高氮肥（300 kg/hm²）3个施氮水平,比较各亲本在不同施氮水平下产量性状的配合力和遗传力效应。【结果】在不同施氮水平下,不育系、恢复系及其互作效应对杂交水稻的产量性状均可产生显著影响;正常施氮水平下,不育系对杂交水稻产量性状的影响高于恢复系;而在低氮和高氮水平下,恢复系对杂交水稻产量性状的影响高于不育系。川农1A、乐恢188属于氮素不敏感类型亲本,在不同氮肥水平下产量配合力均较高;803A、冈46A属于喜中低氮类型亲本,在中低氮环境下产量一般配合力效应远大于高氮环境;浙8010A、宜香1A属于喜高氮类型亲本,仅在高氮水平下表现较高的产量。在正常施氮水平下,浙8010A×成恢727的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在低氮水平下,宜香1A×雅恢2115的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在高氮水平下,803A×绵恢662的产量性状具有较高的特殊配合力效应。在低氮和高氮水平下,杂交水稻的产量性状均比正常施氮更易受环境影响;在正常氮素水平下,各产量性状受亲本的加性效应影响较大;在低氮和高氮水平下,各产量性状受环境影响较大。【结论】在不同的施氮水平下,亲本产量性状的一般配合力效应均与其组合的特殊配合力效应无必然联系;氮素水平过高或过低,都会导致亲本的非加性效应增强,环境对各产量性状的影响增大;因此在不同生态区选育优质高产的杂交水稻组合时,品种筛选试验田必须选择相适应的氮素水平。     

水稻不同胞质和恢复系的配合力及遗传力分析

为掌握水稻不同胞质和恢复系的配合力及遗传力,为杂交水稻品种选育提供优良亲本,选用杂交水稻生产上常用的5个不育胞质和5个恢复系,采用不完全双列杂交设计（NCII）,对穗干重、干物质有效输出率等性状的亲本配合力、方差贡献率及遗传力进行分析。结果表明：除穗干重外,其余性状的不育胞质效应均达极显著水平,所有性状的恢复系效应均达显著或极显著水平;所有性状均受到一定的环境影响（狭义遗传率小于广义遗传率）。穗干重、干物质最大积累量、干物质有效输出量和干物质有效输出率以加性效应为主,产量以非加性效应为主。K 型和印水型胞质是一般配合力较好的母本,蜀恢527和绵恢725是一般配合力较好的父本。5个性状的狭义遗传力大小分别为：干物质最大积累量＞干物质有效输出率＞干物质有效输出量＞穗干重＞产量。     

利用分子标记辅助选择改良蜀恢527对白叶枯病的抗性

分子标记辅助选择可快速实现对目标基因的准确选择,为分子育种提供有效工具。以杂交水稻恢复系蜀恢527为受体亲本,以携带抗白叶枯病抗性基因Xa23的IRBBL23为供体亲本,利用杂交、回交育种结合分子标记辅助选择的方法,将广谱持久抗白叶枯病基因Xa23导入到优良恢复系蜀恢527中,获得22份含有Xa23基因的改良株系。用白叶枯病菌致病菌系P6接种改良株系,筛选出1份高抗白叶枯病的新恢复系R527-Xa23。进一步考察R527-Xa23与不育系谷A、Ⅱ-32A和特丰A配制杂交组合的农艺性状,结果显示R527-Xa23与蜀恢R527的组合,在穗长、每株穗数、结实率和千粒重等相关农艺性状上相似,表明该恢复系R527-Xa23在培育白叶枯病抗性杂交水稻组合上具有广阔的应用前景。     

杂交水稻光合特性胞质间差异分析

为了研究不同水稻雄性不育胞质的光合特性的差异规律,以生产上广泛应用的3 种不同胞质类型不育 系及其保持系配置的二元不育系为试材,测定其净光合速率、气孔导度和光合色素的含量。结果表明院各水稻组合间 的光合色素含量、净光合速率以及气孔导度均达到显著或极显著差异水平;不同类型细胞质之间的净光合速率差异 达到极显著水平,其中冈型胞质的水稻组合的Chla、Chlb 含量和净光合速率明显高于其他水稻组合,爪哇型胞质所 配套的杂交组合中胞质效应明显优于野败型胞质和冈型胞质。     

几个优良籼稻亲本品质配合力和杂种优势分析

以3个不育系和10个恢复系为材料,采用NCII交配设计研究10个米质性状的配合力和杂种优势,结果表明:(1)大多数品质性状介于双亲之间,除粒重表现一定的超高亲优势,垩白度和粒宽表现一定的正向平均优势外,其它品质性状优势不明显。(2)杂种稻米的品质性状主要受不育系或恢复系的影响,其中,对于粒长、粒宽和直链淀粉含量这3个性状,不育系的影响要高于恢复系,而对于整精米率、粒重、垩白率、垩白度和糊化温度,则表现为恢复系的影响要高于不育系。(3)就优质育种的利用价值而言,不育系中以广占63-4S为好,而恢复系中则以扬稻6号为好,蜀恢527、镇恢084次之,用上述亲本选配的杂交组合米质较好;恢复系特青、盐恢559表现为一般配合力效应差,特殊配合力方差小,优质育种利用价值不大。     

三系杂交稻京福优组合主要性状配合力初步研究

利用本所新育成的3个不育系京福1A、2A、5A与8个大面积生产上应用的优良恢复系,采用不完全双列杂交方法,配制了24个组合,估算了11个亲本的主要性状的一般配合力相对效应值,24个组合主要性状特殊配合力相对效应值,一般配合力和特殊配合力方差的相对效应值及遗传力。结果表明:杂交水稻京福优组合的杂种产量和相关性状的效应,同时受不育系、恢复系一般配合力效应和特殊配合力效应的共同作用,恢复系一般配合力效应所占的份量比不育系一般配合力效应大。在杂种优势中,组合的特殊配合力效应在某些组合上,非加性效应表现非常突出,目前在其遗传原因尚未清楚前,大量配组是必不可少的。一般情况下,可根据总配合力的效应值,粗略预测杂种优势。遗传力结果表明:播始历期、千粒重、穗长、株高遗传力较高,结实率的遗传力较低,这对不育系、恢复系选育有一定的参考意义。     

5个新选水稻三系不育系主要农艺性状配合力分析

[目的]明确新不育系配合力及遗传参数,为其优势组合选配提供依据.[方法]选用5个新选三系不育系和10个恢复系,按不完全双列杂交设计组配50个杂交组合,分析株高、有效穗数、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等8个农艺性状配合力,并估算其遗传参数.[结果]株高、有效穗数、每穗实粒数、结实率和单株产量等5个性状的一般配合力方差均达极显著差异水平(P<0.01,下同),说明这些性状的遗传主要受加性基因控制,穗长、每穗总粒数和千粒重等3个性状的一般配合力和特殊配合力方差均达显著(P<0.05)或极显著差异水平,说明这些性状的遗传受加性和非加性基因共同控制.118A的株高、有效穗数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状的一般配合力效应值最高,134A的穗长和每穗实粒数的一般配合力效应值最高,141A的每穗总粒数的一般配合力效应值最高,不同不育系对其配制的F1代性状表型影响存在明显差异.单株产量特殊配合力效应值较高的组合是118A×SR498、141A×蜀恢527和134A×华占,均在0.0060以上.不育系在有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数和单株产量等4个性状的基因型方差明显高于恢复系,其对F1代的该性状表现起主要作用.[结论]118A、134A和914A是较理想的不育系材料,具有较好的应用前景;118A×SR498、141A×蜀恢527和134A×华占为苗头组合,可参加预试.     

高粱净光合速率的遗传分析

为筛选净光合速率配合力较高的亲本,选育高光效的高粱杂交品种,选用3 个高粱不育系和6 个恢复系,采用不完全双列杂交法,组配18 个杂交组合,在高粱抽穗期、开花期和灌浆期对亲本和杂交组合的净光合速率进行一般配合力(GCA)效应、特殊配合力(SCA)效应分析,并对高粱净光合速率与主要农艺性状和产量性状进行相关性遗传研究。结果表明,在高粱抽穗期、开花期和灌浆期不育系162273A净光合速率一般配合力均最高,其效应值分别为16.2706、9.7331 和11.9907,3 个不同时期净光合速率一般配合力最高的恢复系分别为16727、161011 和161026,其效应值分别为10.6624、23.7309、18.0146。3个不同时期高粱净光合速率特殊配合力最高的组合分别为162273A×16878、162279A×161026 和162279A×161026,其效应值分别为35.0123、19.9455 和33.0046。3 个不同时期高粱净光合速率加性方差与基因型方差比值较低,狭义遗传力也较低。相关性分析研究表明,灌浆期净光合速率与穗粒重、千粒重、籽粒产量、生物产量和收获指数均呈极显著正相关。     

杂交小麦苗期光合特性分析及其对强优势组合的早期预测

【目的】通过分析不同杂交小麦组合及其亲本苗期叶片的光合特性与籽粒产量的相关性,为杂交小麦强优势组合早期筛选和预测提供理论依据。【方法】以2个恢复系和4个不育系及其配制的6个杂交小麦组合为材料,在大田种植条件下测定小麦苗期叶片的光合特性,包括净光合速率(P_n)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、叶绿素含量、Rubisco活性及其大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量;调查成熟期的产量性状,包括株高、主穗穗长、单株地上生物量、有效穗数、穗粒数、单株籽粒产量、主穗小穗数、千粒重、收获指数,并分析杂种优势以及光合性状与产量性状的相关性。【结果】杂交小麦苗期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现出显著的超高亲优势,其中净光合速率的平均超高亲优势为15.4%,气孔导度为21.3%,蒸腾速率则为11.46%,净光合速率值高的恢复系所配制的杂交组合具有更高的净光合速率和杂种优势,而胞间二氧化碳浓度、水分利用效率则少数有负向优势。成熟期有效穗数、单株籽粒产量及单株生物量具有较高的超高亲优势,其中穗数的超高...     

高产大穗型杂交水稻新品种

一、品种审定结果 冈优158系四川农业大学水稻研究所用冈46A与蜀恢158配组而成的三系杂交新组合。蜀恢158系用蜀恢527与绵恢725杂交,经生物技术系统选育而成的新恢复系。该恢复系株型松散适中,株叶形态好,秆硬抗倒,分蘖力较强,开花习性好,花粉量充足,恢复力强,配合力高。经双列杂交与多个不育系测交试验,一代种结实率82％～90％,比明恢63所配组合增产4％～8％。     

高配合力恢复系R894的选育及应用

为选育强优势的水稻新恢复系,利用生产上强优势恢复系明恢86与蜀恢527杂交,经多年异地选择,逐步聚合双亲优势基因,选育出水稻新恢复系R894。该恢复系具有大穗大粒、耐冷性强、恢复力强、花粉量大、配合力高等特点。以该恢复系为父本与贵州省水稻研究所自育不育系G98A组配的杂交稻组合奇优894于2008年6月通过贵州省品种审定委员会审定。     

籼型杂交水稻新不育系和新恢复系的品质配合力分析

【目的】研究籼型杂交水稻新不育系和新恢复系的品质配合力。【方法】采用不完全双列杂交设计(NCII),以自育的4个新不育系和4个新恢复系配组,组合分别于2014年早、晚季种植,考察4×4个组合的品质性状,进行配合力分析。【结果】大多数品质性状一般配合力和特殊配合力的方差均达显著或极显著水平,且一般配合力方差大于特殊配合力方差。在整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量等性状上不育系的一般配合力方差贡献率比恢复系高。不育系中,G软华A在大多数品质性状上表现优良,具有较好的一般配合力和较大的特殊配合力效应方差,在其余品质性状上也无明显缺陷,是一个品质优良的亲本。恢复系中,没有一个恢复系能在所有的品质性状中都表现优良,或多或少都有缺陷。其中化感稻3号在出糙率、精米率、整精米率、垩白度和粒长宽比上表现较好。华恢521在垩白粒率、直链淀粉含量和胶稠度上一般配合力好且特殊配合力效应方差较大,易配出低垩白粒率、理想的直链淀粉含量和胶稠度组合。【结论】各品质性状受加性效应和非加性效应共同控制,大多数以加性效应为主。在整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量等性状上不育系的加性效应贡献率比恢复系高,在粒长宽比和胶稠度性状上则恢复系的加性效应贡献率更高。     

籼型杂交水稻产量及其相关性状的配合力及遗传分析

选用24个籼型三系杂交水稻亲本（4个不育系和20个恢复系）,采用4×20不完全双列杂交（NCⅡ）对9个产量及其相关性状的配合力进行分析。结果表明：（1）所有考查性状中,一般配合力方差差异不育系和恢复系均达极显著水平,不育系×恢复系特殊配合力方差差异也均达极显著水平。其中播始历期、株高、穗长和千粒重等性状以基因加性效应为主,有效穗和每穗实粒数等性状则以基因的非加性效应为主。（2）考查的性状受恢复系的影响要比受不育系的影响大。（3）亲本各性状一般配合力与特殊配合力之间没有明显的对应关系,表明在杂交组合选配时,只有在选择一般配合力高的亲本基础上,通过广泛测交,才能获得特殊配合力高的强优势组合。     

6个光身恢复系和4个籼型不育系的配合力及竞争优势分析

采用不完全双列杂交的方法,对4个籼型不育系和6个光身恢复系配成24个组合的株高等7个性状进行配合力分析．结果表明：光身恢复系的单株产量性状一般配合力效应为光恢1242〉光恢039〉明恢259〉光恢1240〉光恢1243〉明恢90,不育系的单株产量性状一般配合力效应为广抗13A〉钱江A〉Ⅱ-32A〉谷丰A．综合比较其他性状,光恢1242和光恢039是一般配合力效应较好的父本;广抗13A是一般配合力效应较好的母本．籼光交组合谷丰A和光恢039、钱江A和光恢1242的特殊配合力效应效应值较大,组合的单株产量竞争优势表现突出,具有较大利用价值．光身恢复系配组的约4／5组合的单株产量大于对照Ⅱ优明86．