三交水稻恢復(fù)系的選擇

三交水稻恢復(fù)系的選擇

三交水稻的主要遺傳特性是三交水稻親水性的正確選擇和協(xié)調(diào)，以及三交水稻對(duì)三交水稻的主要影響是三交水稻育種研究的遺傳基礎(chǔ)。本文就三交中晚稻主要農(nóng)藝性狀的配合力和遺傳力進(jìn)行了分析,旨在為三交水稻的育種研究提供理論依據(jù)。1供試材料的配合力效應(yīng)評(píng)價(jià)材料及方法與文獻(xiàn)相同。統(tǒng)計(jì)分析參照文獻(xiàn)的方法進(jìn)行。根據(jù)固定模型(模型Ⅰ)估算供試材料的配合力效應(yīng),按隨機(jī)模型(模型Ⅱ)估算各方差分量及有關(guān)遺傳參數(shù)。所有計(jì)算和統(tǒng)計(jì)均在PC微機(jī)上完成。結(jié)實(shí)率經(jīng)轉(zhuǎn)換。2結(jié)果與分析2.1性狀間遺傳差異方差分析表明各性狀組合間的差異均極顯著(見表1),說明各組合間基因效應(yīng)確實(shí)存在著遺傳差異。不育系、恢復(fù)系和不育系×恢復(fù)系的16個(gè)性狀的方差也都達(dá)到了0.01或0.05的顯著水準(zhǔn)。親本的一般配合力方差均明顯大于組合的特殊配合力方差,說明加性基因效應(yīng)在三交水稻雜種優(yōu)勢(shì)中有重要作用。2.2同一臨時(shí)保持系中多種性狀的表現(xiàn)11個(gè)親本16個(gè)性狀的GCA列于表2。同一親本各性狀間及同一性狀各親本間的GCA都有明顯差別,說明各親本在各性狀上的加性效應(yīng)的作用程度不同。如單株產(chǎn)量,純合不育系和雜合不育系之間及恢復(fù)系之間的差異都很大,GCA分別為-23.93到28.43和由-13.51到15.16。以雜合不育系金23A/協(xié)青早B和恢復(fù)系測(cè)64-7的GCA較高。雜合不育系和相應(yīng)純合不育系性狀的GCA比較可歸納于表3?？芍?同一臨時(shí)保持系所配制的雜合不育系的GCA與相應(yīng)純合不育系的GCA無明顯規(guī)律可循。金23A/協(xié)青早B的GCA大于相應(yīng)純合不育系的GCA的性狀最多,而珍汕97A/協(xié)青早B則相當(dāng),說明利用金23A/協(xié)青早B和珍汕97A/協(xié)青早B為親本易選育出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的三交組合。其次,同一親本在不同性狀上的GCA也表現(xiàn)出很大的差別。如金23A/協(xié)青早B,其單株產(chǎn)量、千粒重、有效穗數(shù)、著粒密度、劍葉長(zhǎng)、劍葉寬的GCA較高,效應(yīng)值分別為28.43、5.89、11.99、5.66、8.58和10.32,而結(jié)實(shí)率、粒形的GCA顯著較低,效應(yīng)值分別為-4.69和-4.99。因此,利用金23A/協(xié)青早B組配的組合,都表現(xiàn)產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)較強(qiáng)、千粒重高、穗多而著粒較密、劍葉面積較大、結(jié)實(shí)率低和籽粒短小的特點(diǎn)。又如測(cè)64-7恢復(fù)系,其單株產(chǎn)量、結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)的GCA較高,效應(yīng)值分別為15.16、4.61和30.21。而其播始?xì)v期、株高、穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、著粒密度、劍葉長(zhǎng)、劍葉寬和劍葉角度的GCA則低,效應(yīng)值分別為-13.65、-9.92、-7.46、-8.81、-18.69、-10.87、-12.13、-11.79和-5.13。因此利用測(cè)64-7組配的組合,一般均產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)較強(qiáng)、結(jié)實(shí)率高、有效穗數(shù)多、穗短、總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)少且著粒稀,表現(xiàn)早熟、劍葉短而窄且稍挺。2.3基因sca的差異SCA是親本在一特定組合內(nèi)由基因的顯性偏差、上位性作用等對(duì)某性狀產(chǎn)生不符合該親本平均表現(xiàn)的一種能力,中晚稻24個(gè)組合16個(gè)性狀的SCA見表4。從表中可見,同一性狀不同組合以及同一組合不同性狀間的SCA差異很大,表明了基因互作方式的多樣性。如單株產(chǎn)量,除菲A/協(xié)青早B//752、金23A/協(xié)青早//752、珍汕97A/協(xié)青早B//752和金23A/協(xié)青早B//優(yōu)米2號(hào)外,其余三交種的SCA均大于相應(yīng)單交種。說明三交種的SCA高于單交種的機(jī)率因恢復(fù)系而異。由以上分析可以看出,以752為恢復(fù)系的三交種SCA高于相應(yīng)單交種的機(jī)率最小,而以測(cè)64-7為恢復(fù)系的三交種SCA高于相應(yīng)單交種的機(jī)率最大。說明三交種的SCA首先受恢復(fù)系的影響,并且增加一臨時(shí)保持系也可以不同程度地提高所配組合的SCA。2.4特殊配合力基因型方差的遺傳多樣性為了更深入地了解雙親及其互作對(duì)雜種后代性狀的影響,根據(jù)隨機(jī)模型估算了各性狀的一般配合力基因型方差和特殊配合力基因型方差,及其在總方差中的比重(Vg%、Vs%)和一般配合力方差中父母本各占的分量(VgA%、VgR%),結(jié)果列于表5。由表5可見,一般配合力與特殊配合力的相對(duì)重要性隨性狀不同而有明顯的差異。一般配合力基因型方差在播始?xì)v期、穗長(zhǎng)、千粒重、結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)、劍葉寬等性狀中所占的比重均在70%以上,在這些性狀中,親本的基因加性效應(yīng)對(duì)雜種后代的性狀形成居主導(dǎo)地位,育種上以選擇親本更為重要;特殊配合力基因型方差在株高、單株產(chǎn)量、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、著粒密度、劍葉角度等性狀中的比重較大,其Vs(%)在50%以上,表明這些性狀中非加性遺傳的作用較顯著,育種上應(yīng)當(dāng)足夠重視組合的評(píng)鑒工作;結(jié)實(shí)率、劍葉長(zhǎng)、劍葉寬等性狀的Vs(%)在20%以上,育種上應(yīng)在重視親本選擇的同時(shí)也不忽視組合評(píng)鑒的作用。分析不育系、恢復(fù)系及其互作對(duì)雜種各性狀方差的貢獻(xiàn)率(VgA%、VgR%)(表5)表明,在一般配合力基因型方差中不育系和恢復(fù)系所占的比重因性狀而異。但大多數(shù)性狀,恢復(fù)系的一般配合力基因型方差所占比重比不育系大,說明恢復(fù)系基因型方差對(duì)一般配合力方差所做貢獻(xiàn)大。但不育系在結(jié)實(shí)率、每穗實(shí)粒數(shù)和每穗總粒數(shù)等性狀上所做貢獻(xiàn)比恢復(fù)系大。從特殊配合力基因型方差所占比重(Vs%)來看,著粒密度和劍葉角度均在75%以上,株高、單株產(chǎn)量、每穗實(shí)粒數(shù)、粒長(zhǎng)、粒寬和粒形都在50%以上或接近50%,說明雙親的互作在這些性狀上是不容忽視的。因此,要選擇雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、綜合性狀優(yōu)良的雜交組合,恢復(fù)系是關(guān)鍵,而不育系在主要產(chǎn)量因素等性狀上的重要作用以及雙親的互作效應(yīng)也必須兼顧。根據(jù)配合力方差分析結(jié)果估算了16個(gè)性狀的廣義遺傳力和狹義遺傳力,結(jié)果列于表5。狹義遺傳力順序?yàn)椴ナ細(xì)v期>株高>劍葉寬>結(jié)實(shí)率>穗長(zhǎng)>千粒重>劍葉長(zhǎng)>有效穗數(shù)>粒長(zhǎng)>粒形>每穗實(shí)粒數(shù)>每穗總粒數(shù)>粒寬>單株產(chǎn)量>著粒密度>劍葉角度。廣義遺傳力都高于狹義遺傳力,尤其是單株產(chǎn)量和每穗實(shí)粒數(shù)等性狀,其廣義遺傳與狹義遺傳力的差別特別大,表明這些性狀非加性遺傳的作用較突出。3結(jié)論和討論3.1般配合力基因型方差16個(gè)性狀的GCA和SCA差異均達(dá)顯著或極顯著水平,說明這些性狀的遺傳是由加性和非加性基因共同控制的。一般配合力基因型方差在播始?xì)v期、穗長(zhǎng)、千粒重、結(jié)實(shí)率、有效穗數(shù)和劍葉寬等性狀中所占的比重很大,說明親本的基因加性效應(yīng)對(duì)雜種一代這些性狀的形成起主導(dǎo)作用。特殊配合力基因型方差在株高、單株產(chǎn)量、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、著粒密度和劍葉角度等性狀中的比重較大,說明這些性狀的遺傳變異主要來自基因的非加性效應(yīng)。3.2對(duì)三交水稻育種系的影響通過對(duì)母本、父本及其互作對(duì)F1貢獻(xiàn)率分析得知,大多數(shù)農(nóng)藝性狀受恢復(fù)系的影響比不育系大得多,說明在三交水稻育種中,應(yīng)特別重視對(duì)恢復(fù)系的選擇。同時(shí)不育系在結(jié)實(shí)率、每穗實(shí)粒數(shù)和每穗總粒數(shù)等性狀上作用比恢復(fù)系大。故在這些性狀上對(duì)不育系的改進(jìn)有利于進(jìn)一步提高雜交水稻的優(yōu)勢(shì)水平。3.3廣義遺傳力和狹義遺傳力的差異廣義遺傳力大致反映了遺傳變異和環(huán)境變異的作用,狹義遺傳力度量加性遺傳效應(yīng)。研究表明,廣義遺傳力都高于狹義遺傳力,且單株產(chǎn)量和每穗實(shí)粒數(shù)的廣義遺傳力和狹義遺傳力相差很大,表明其非加性遺傳的作用較突出。這些性狀由不育系、恢復(fù)系直接傳給雜種的能力較弱,而受環(huán)境及栽培條件的影響較大。3.4種多性狀gca的選育GCA效應(yīng)分析表明,不同親本的配合力表現(xiàn)因性狀而異。雜合不育系金23A/協(xié)青早B在單株產(chǎn)量、千粒重、每穗實(shí)粒數(shù)、有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、著粒密度、劍葉長(zhǎng)和劍葉寬等性狀上的GCA值較大;且其GCA大于相應(yīng)純合不育系的GCA的性狀最多。珍汕97A/協(xié)青早B的GCA雖在單株產(chǎn)量性狀上較低,而其他農(nóng)藝性狀的GCA則相對(duì)較高;與相應(yīng)純合不育系GCA的大小比較,在性狀個(gè)數(shù)上相當(dāng)?；謴?fù)系測(cè)6