發(fā)布時(shí)間：2020-05-22 11:27

【摘要】：本文以本研究室培育和創(chuàng)制的系列旱稻品種(系)及其突變體與生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的水稻不育系(三系、兩系)、保持系和恢復(fù)系為研究對(duì)象,研究了旱稻突變體idrl-1和297-28與其野生型IAPAR9、旱稻297的抗旱性變異,探測(cè)了系列旱稻及矮稈突變體idrl-1與水稻不育系(保持系)、恢復(fù)系間雜種F1的育性、農(nóng)藝性狀配合力與雜種優(yōu)勢(shì)及其遺傳效應(yīng)和抗旱相關(guān)生理機(jī)理;分析了idrl-l分別與兩系不育系H14S、三系保持系天豐B及恢復(fù)系93-11間雜交后代有關(guān)性狀的遺傳規(guī)律,評(píng)價(jià)了經(jīng)旱稻及idrl-1改良的后代矮稈抗旱株系與恢復(fù)系配置的雜種的抗旱性和產(chǎn)量潛力,得到如下主要結(jié)果:1.形態(tài)發(fā)育、農(nóng)藝性狀及水分與光合等生理性狀的綜合對(duì)比觀測(cè)表明,idrl-1是高稈旱稻品種IAPAR9的抗旱顯著增強(qiáng)型矮稈突變體,而297-28屬于抗旱優(yōu)良品種HD297的對(duì)干旱高度敏感型突變體,其部分性狀的抗旱性甚至弱于典型水稻沈農(nóng)265。2.在水作環(huán)境下,旱稻與三系的保持系雜種F1在各個(gè)農(nóng)藝性狀上均表現(xiàn)明顯的雜種優(yōu)勢(shì),其父、母本效應(yīng)及父、母組合之間互作效應(yīng)均達(dá)到顯著水平以上,且廣義遺傳率較高,而狹義遺傳率以莖基粗較高。矮稈的旱稻品系LB-66F5-10和idrl-1以及水稻保持系中九B、K17B、珍汕97B等親本具有較高的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)。旱稻與恢復(fù)系間雜種F1除育性外所有性狀存在中親雜種優(yōu)勢(shì),其中單株谷重普遍高達(dá)中親值的近2倍。除抽穗期和分蘗之外,各性狀旱稻、水稻親本的加性效應(yīng)極顯著,而其組合間顯性效應(yīng)多不顯著。加性效應(yīng)值較大的母本是idrl-1、IRAT109,父本是93-11、光輝207,其相互組合的顯性效應(yīng)值也相對(duì)較大。3.在旱作環(huán)境下,旱稻與兩系不育系雜種F1基因型效應(yīng)因不同父本或母本差異極顯著,在抗旱相關(guān)性狀等有明顯優(yōu)勢(shì)。多數(shù)性狀以GCA方差為主且遺傳率較大。旱稻父本idrl-l、IRAT109和水稻不育系母本深08S、H14S具有較大的GCA和SCA。在水作環(huán)境下,各性狀基因型效應(yīng)達(dá)到極顯著水平,多數(shù)以廣義遺傳率為主,母本培矮64-2S、H14S和父本idrl-1、IRAT109、旱稻180等親本GCA和SCA相對(duì)效應(yīng)較大。單株谷重與各性狀顯著相關(guān),其他性狀之間的相關(guān)性也較為緊密,單株地上部干重、抽穗期、分蘗和結(jié)實(shí)率對(duì)單株谷重的影響依次減小。40個(gè)雜種F1可劃分為4個(gè)類型,父本為idrl-1、IRAT109,母本為培矮64-2S、H14S、廣占63S等的組合表現(xiàn)突出。4.兩個(gè)雜種F1抗旱性高于雙親,機(jī)理在于其擁有較高的POD、SOD活性,能及時(shí)清理有害物質(zhì),細(xì)胞內(nèi)脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)大量合成,維持著植物體內(nèi)水分環(huán)境,葉片水勢(shì)較高,細(xì)胞膜和葉綠素相對(duì)穩(wěn)定,光合作用未受抑制,即使得雜種的生活力不會(huì)因干旱脅迫而受到抑制。5.各分離世代各農(nóng)藝性表現(xiàn)多呈多峰分布,少數(shù)呈單峰或雙峰分布。多數(shù)性狀遺傳模型為2對(duì)主基因加多基因的遺傳模型,少數(shù)僅含有單基因或多基因效應(yīng)。各世代主基因遺傳率均較高,且一般主基因遺傳率高于多基因遺傳率;B1、B2和F2分離世代主基因遺傳率大致相同。6.水稻三系不育系經(jīng)旱稻及idr1-1轉(zhuǎn)育的后代矮稈抗旱株系與恢復(fù)系測(cè)配F1的抗旱性得到了顯著或極顯著改良,強(qiáng)于對(duì)照IRAT109、旱優(yōu)3號(hào)、9311lidr1-1,略低于idr1-1,產(chǎn)量潛力均高于對(duì)照。表明idr1-1的強(qiáng)抗旱性能在其與水稻不育系的雜交后代中得到保留,并能與水稻雜種優(yōu)勢(shì)有效聚合甚至進(jìn)一步提高。
【圖文】：

圖２－１邋土壤水分含量逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｓｏｉｌ邋ｗａｔｅｒ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔ．邋ＤＳ，邋ｄｒｏｕｇｈｔ－ｓｔｒｅｓｓ．逡逑從圖２－１中可以看出，２0１２年因降雨量較豐富，土壤水分含量較高，但在９５？１１５ＤＡＳ抽穗逡逑灌漿期，有個(gè)無雨空檔期，土壤表層體積含水量下降到２５邋％邋（輕度干旱）￣１５邋％邋（中度干旱），逡逑并在低值１５邋％持續(xù)１０邋ｄ左右，總體達(dá)到輕度至中度干旱水平。２０１３年從８０？１２０邋ＤＡＳ的４０多天逡逑的孕穗至灌i}期內(nèi)，因無有效降水，土壤表層體積含水量一直在１５邋％邋（中度干旱）以下，且多在逡逑１０％邋（重度干旱）波動(dòng)，總體達(dá)到重度干旱水平，為本研究提供了良好的自然干旱環(huán)境條件。下逡逑文又稱２０１２年為“輕旱”，２０１３年為“重旱”。逡逑２．２．２突變體農(nóng)藝性狀分析逡逑旱作與水作處理效應(yīng)聯(lián)合方差分析結(jié)果見表２－１，干旱與水作處理間差異顯著性檢驗(yàn)表明，逡逑所有性狀旱作比水作差異在２０１３年都達(dá)到極顯著或顯著水平，表現(xiàn)為地上部干重、株高和結(jié)實(shí)逡逑率極顯著降低、葉片抗衰度極顯著下降和抽穗期顯著延遲

時(shí)間（ｈ）逡逑Ｔｉｍｅ逡逑圖２－２光強(qiáng)和溫度日變化曲線逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｄａｉｌｙ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｉｎ邋ｌｉｇｈｔ邋ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ邋ａｎｄ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．邋ＰＰＦＤ，，邋ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ邋ｐｈｏｔｏｎ邋ｆｌｕｘ邋ｄｅｎｓｉｔｙ．逡逑０．０邋１逡逑ｉ／邐＾ＤＳ－ＨＤ２９７逡逑－０．８邋－邐？ＷＸ邐略邋ｊ邋Ｔ邐—Ｂ—ＤＳ－２９７－２８逡逑ｆ邐Ｉ邐—０—ＤＳ－ＩＲＡＴ１０９逡逑ｉｒ°－邋ｍ，邋ｉ逡逑一邐ｍ邋ｌｆｌｎ邐／邋０邐—Ｍ—ＤＳ－ＩＡＰＡＲ９逡逑護(hù)邋｜邋１２邐／／邐邐ＤＳ－ＳＮ２６５逡逑ｔ邋？邋－１．４邋－邐ＷＷ－ＨＤ２９７逡逑／邐－＾－ＷＷ－２９７－２８逡逑＿１６邐＾邐＇＾５邋／邐／邐－－ｅ—ＷＷ－ＩＲＡＴ１０９逡逑／邐／邐…Ａ—邋ＷＷ－ｉｄｒｌ－ｌ逡逑＼邐＾邐／邐…ＸＷＷ－ＩＡＰＡＲ９逡逑９ｎ邋．邐＼邐／邐邐ＷＷ－ＳＮ２６５逡逑ｖ逡逑－２．２邋－邐□逡逑？２．４邋■邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ逡逑７：００－８：００邐９：００＾１０：００邐１４：００－１５：００邐１７：００－１８：００逡逑時(shí)間（ｈ）逡逑Ｔｉｍｅ逡逑圖２－３葉片水勢(shì)曰變化逡逑水作測(cè)定時(shí)間為２０１３－８－２２，旱作測(cè)定時(shí)間為２０１３－８－２３。實(shí)、粗線為旱作脅迫處理，虛、細(xì)線為水作對(duì)照處理。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｄａｉｌｙ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｌｅａｆ邋ｗａｔｅｒ邋ｐｏｔｅｎｔｉａｌ邋（ＬＷＰ）．邋Ｔｈｅ邋ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ邋ｄａｙ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｗｅｌｌ－ｗａｔｅｒｅｄ邋（ＷＷ）邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逡逑ｗａｓ邋０８－２２－２０１３
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S511

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2675925