四个水稻核不育材料育性转换特征的遗传分析
文献类型: 中文期刊
第一作者: 李新奇
期刊名称: 湖南农业科学
ISSN: 1006-060X
年卷期: 1990 年 01 期
页码: 10-13
摘要: 继水稻的光敏感核不育性首次在粳稻品种农垦58中发现以来,一些新的由环境条件调节的具有明显育性转换特征的核不育材料相继被人们发现。为了有效地利用育性转换的核不育材料来培育二系杂交水稻,1989年我们对这些材料核不育性的遗传行为及其调节机制进行了研究。 一、材料和方法 供试材料是近年发现和育成的四种类型核不育转换材料及其衍生株系。①W6154-3及其衍生不育株系:W64、W75、W79和W6154姊妹系W6434,不育花粉为典败型,并有少量染色花粉;②安农S-1及其衍生不育株系:Se、sθ、S10,不育花粉为典败;③123S,在不育期鉴定为无花粉型;④54605,其花粉败育同W6154—3。。 供试核不育材料于 4月初、5月 6日、6月10日三期播种。同时在各材料孕穗时去除部分单株的苞,使每一段时期均有抽穗的单株。核不育测交F。和互交回交材料在5月6日和 5月29日播种,7月上旬至 8月中旬抽穗。采取套袋自交和花粉镜检的办法观察不育期和可育期的自交结实和花粉育性。 短光处理:将大田播种材料在幼穗分化开始时盆栽,用每日光照11小时的暗室处理至抽穗。处理时间为 6月 13日至 8月 25日。 不育株和可育株鉴定;通过目测结合套袋、镜检观测。 自交结实率测定:在不育期每5天套袋一批,每批20一50个穗子,去除可育期开放的颖花,计算的平均结实率为不育期自交结实率。在不育期转化后,每5天套袋一批,每批20一50个穗子,去除不育期内开花的颖花,平均结实率为可育期自交结实率。 二、结果与分析 卜 核不育转换材料的育性表现 各供试核不育材料的育性表现见表二。 各类型核不育材料表现明显的育性转换表互核不育材料在不同时期的自交结实率w615’一?S──1123554605s’nS6W75W64时期育性时期育性时期育性 84M ett时期g时期育性时期育性时期gE.10-7*.且可一巴。忌.9一8 13.14 9.1.2—9.1514J口.出6.30 428.86.28-6.3(7.且-7.且67.IT—8.78.8-8.138,14-9.39.4—9.15066.4032.5D25 87 二3-7167.17-8.68.7—8.146.15一8.288.29—9.1525.4036.2口18 48.卜巳78 *-8.且磕8.且*-g.且9 29.152.且42.5且.7毛丁.5了.20一91且9.12-9.2002.47.23一8.8B.9-8 118,1卜9109.119.20D0 65口3.38.2一8.78.8-8 128.13-9.59 6一9.20口.64l.350。486.48.2-8.了8.8—8.138 14-9.5).6一9.20日.z0.31口.出t.11特征,不育期与可育期界限明显,可育期核不育材料大多正常花粉显著增多,可目测到花药散粉。1235、S—1和w6154—3在 8月上旬可育期第一天正常花粉分别达67.6%、。本试验在袁隆平研灾员、罗孝和副研究员指寻下进行,安江农校唐显$:等提供了盲种杠料,特致谢忱52.3%和25.6%。在7月 l—16日、8月7一13日、8月28日至9月20日,其间w6154—3、安农S—l、123s都有一个转化为可育的时期。这结果与核不育转换材料减数分裂期对低温敏感的理论相符合。上述期间内抽穗的核不育材料在减数分裂期间遇有明显的降温天气。 经过短光处理,四种类型核不育材料的不育期与末处理的相同,可育期内(8月7一13日)结实率无明显差异。 四种类型核不育材料在可育期内自交结实率存在很大差异,其中以W6154—3在可育期内转化为可育的颖花比例较低,安农S—l、1235、54605则表现出对低温十分敏感。在S—l及W6154—3的衍生株系中,有四个株系表现对低温不甚敏感,其中S;。在 8月 7—13日仅出现有个别染色花粉,没有自交结实种子。 2.安农*一1测交F。不育株在可育期的自交结实率 7个S—l测交组合F。不育株在8月7一13日各级结实率植株数列于表2。表2S-1测交F。不育株在可育期的结实率 组 合D────── 0──10 10──20S一I/otde00 。“一 1/WW64]B j 5S—l/Ag85驼 Z 01S—l/CPSLO 4S—l/413 2 8 11S—1/z92 JIS—1/420 J 3S—1/制3—86 且5各 级 结 实 率 植 株 数20一30 30一4040──5060──6060一TO 组合不同,不育株自交结实率差异明显。his—l/真系8539F。、S—l/392Fz不育株中结实率较高的居多,S—1/413F。、S一1。/制3—SF。不育株自交结实较少,都低于4O%。 3.核不育转换材料测交Fz的育性表现 经X’测验,S—1与常规品系10个杂交组合F。中,可育株与不育株表现完全的3:1分离,所有不育株在不育期内均有100%的不育性。w6154测交F。不育株分离比例表规受遗传背景的影响较大,组合间差异明显,-个别组合可有1/4不育株出现,同时在不育株内,多数不表现完全的不育性,。卒不育株(部分颖花正常散粉)出现频率较大。54605所配组合F。同样不育株比例俩于1/4(见表 3)。 4,核不育系为轮回亲本的回交 F;育性 我们观测了用S一二和W6154回交的4个组合不育株与可育株的分离情况(表4)。经 X’测验,S—l的两个回交组合不育株与可育株呈1:二分离,*扔54的回交组合不育株出现的频率显著低于可育株频率。 5.核不育材料互交Fl的育性表现“ 核不育材料互交Fl的杂种在核不育系的不育期内抽穗,供试的四种类型核不育材料互交Fl杂种可育,结实率均在60%以上,而同一类型材料与其衍生系或姊妹系的杂种F;是不育的(表5)。这说明四种类型核不育材料由不同遗传基困拄制,互为恢复。 6.核不育系(株)在可育期内结实率的相关 对S—1/培矮64、S—l/CPSLO、S—l/413、W6154/真系8539四个组合表3核不育转换材料测交F。的育性分离组 合不育株半不育株可育株组.合不育株半不育株可育株S—1/培矮64S—1/真系8539S一二/CPSLOS—1/392S—l/413S—l/383S—l/420S—l/418S—1/381S—1/制3—88842102328327532524230口00口D0日口0236且*83且9且口丛225 73二了5 85 了喜 T7w6154/培矮64W6164/真系8539W6154/CPSLOW64/培矮64W64/CPSLOW79/真系8539WTO/培矮64W6154/测4954605/培矮6454605/CFSLO24648532二74151295且6T1266102二磕8二毛z且且5且*2839了96且*王89株一育一ac。可一!。株一育一;—不一—︵一 表4S—l和\N6154为轮回亲本的回灭Fl育性分离一 【可育株5 组 合]不育株s—l//S—1/培矮64 62 6s W6154jjW6154/培矮64 S—1//S—l/CPS ool 34 41 W6154//W6154/CFSLO表5核不育材料互交Fl结实率一 且。。W6164/S一丑W6154/1235W6154/54805W6154/SgW615 4/W75W6154/W64 表6*︽?︽﹃!人 巳 巳 巳 ljw~coaoo-S一二/W615(S—l/W64S—1/54605S—1/1235S一l/W6434S—l/S 9﹃︻*?︽CgggE。54605/W64:54605/123s54605/W641235八一二 D 结实率 167.2 ITZ.4 185.3 91.5核不育转换材料在可育期内的结实率──5-11?35W6154—354605YV6434510W64W76W79I116T.432 525.853.836.218.439.2 6.3 8.6皿力42.54T.576 438.456.811口2.427.8D.362.1310.5且.*56436.5’8.T14.2F。不育株的观察表明,在8月7—13日与9月5—20日两个时期内不育株自交结实率密切相夫。相关系数分别为0.92、0.76、0.81和0。71。在8月7—13日抽穗无自交结实种子的单株,在 9月 5—20日抽穗结实率仍然很低,最高仅7.4%。表6是四种类型核不育材料及其衍生不育株系在海南三亚 3月中下旬(1)、长沙8月7—13H(E)与8月28日至9月20日(皿)期间内核不育材料可育期的启交结实率。 在不同可育期以S一l、1235、54605、W6434转换较好,结实率较高;519,W75在三个可育期内自交结实率均较低。不同核不育材料转换特性存在较大的差异。 三、小 结 具有育性转换特征的核不育系安农S—1的不育性完全由一对隐性基因控制,不育性受遗传背景的影响较小,利用S—l不育基因易获得过硬核不育系。安农S—l1235、W6154—3、54605具有不同的不育基因,54605和w6154—3不育性除受不育基因控制外,同时遗传背景对不育性的修饰作用较大。安农S—1、1235、W6154—3、54605育性转换主要受温度控制,日照长短的影响较小。核不育系不同遗传背景表现对温度的敏感性不同。选择对温度反应欠敏感的核不育系,在制种时不育性可靠。 不同核不育材料在不同地点、不同时期转换为可育的程度存在一定差异,可选择最佳地点最佳时期繁殖核不育系。四个水稻核不育材料育性转换特征的遗传分析@李新奇$湖南杂交水稻研究中心
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