水稻亚中间杂交水稻的培育

1、培育亚种间杂交水稻的战略设计 目 录前言前言实验材料实验材料实验方法实验方法结果结果与分析与分析结论与讨论结论与讨论致谢致谢前言 植物杂种优势的应用对于植物育种带来了极大的成功，特别使杂交水稻的产量实现了显著增加。探索籼稻和粳稻的亚种间杂交，从而出现更大的产量增加的优势，在过去几十年有了很大的提高。然而，由于杂种是提高生殖隔离，结果降低了结实率，导致亚种间杂交水稻应用放缓。了解杂种优势和亚种间杂种的生殖隔离之间的平衡将有利于亚种间杂交育种的战略设计。在这项研究中，我们选择了五个籼稻和七个粳稻品种作为一个完整的双列配合设计的亲本系。收集来自所有的杂交种和自交系六组特征的数据。我们发现单株、每穗总

2、粒数、单株分蘖、千粒重和株高粒重反映增加了杂种优势，用亲本的遗传差异指数（GDI）相关联。同时，由于降低的结实率，这也与亲本的GDI相关，粮食生产的杂种被负面影响。通过GDI对籼粳稻亲本和杂种F1单株粒重之间的关系进行分析后，一个理想的GDI价值（0.37）对于两个籼粳亲本可以在亚种间杂种优势和生殖隔离之间提供一个最佳的平衡。我们将在亚种间杂交稻育种计划的战略设计的研究结果有助于识别理想的籼稻和粳稻亲本的混合组合，实现杂交水稻具有最佳的产量。亚种间杂交稻育种计划的这一战略设计将节省时间和成本效益。实验材料实验中所用的实验中所用的1212种水稻种水稻品种Fi起源R4651印度Mianhui725

3、0.92中国四川6102340.88中国湖北9311K0.82中国四川Qianlijing0.7中国四川W13840.33中国江苏W13830.3中国江苏W13920.2中国江苏W13900.18中国江苏Liaoxing10.12中国辽宁wuyunjing80.02中国江苏Balilla0意大利实验方法132132个杂交群体种子制备个杂交群体种子制备海南省试验田在2011年12月进行一个完整的双列交配设计用于获得杂种。从3月至2012年5月获得132个杂交群体种子对单株粒数对单株粒数、单株分蘖单株分蘖、干粒重和株高进行测定干粒重和株高进行测定对12个水稻品种和132杂交品种种子进行包装 28的

4、水中处理48小时 移至孵化器28处理24小时 所有种子种在武汉大学杂交水稻实验基地 对相关数据进行收集（所有亲本和杂种子代高度和分蘖数在成熟阶段测定）GDIGDI、LPHLPH、MPHMPH、BPHBPH的计算的计算亲本的遗传差异系数（GDI）计算为GDI=|Fia-Fib|,其中其中Fia是亲本a的Fi，Fib是亲本b的Fi。相对低亲优势（LPH）使用公式LPH=（F1Plow）/Plow。相对中亲优势（MPH），用公式MPH=（F1MP）/ MP确定。相对超亲优势（BPH）是使用公式BPH=（F1Phigh）/Phigh决定。F1表示混合数据;Plow表示低亲数据。MP表示亲本的意思。Ph

5、igh表示超亲数据。所有性状数据分析均使用软件SPSS19.0进行。籼粳亚种杂交产量，相关性状和株高获得优势籼粳亚种杂交产量，相关性状和株高获得优势五个性状都表现出了杂种优势。单株粒重表现出了最强的相对中亲优势，大约是24。 结果与分析 MPH值值、产量相关性状和株高产量相关性状和株高表型编号MPH平均值MPH值单株粒重12223.96%68.30%每穗粒数12210.29%68.30%单株分蘖12215.38%68.30%千粒重1225.10%68.30%株高12413.45%68.30%我们分析了GDI和每穗粒数，单株分蘖，千粒重和株高相对中亲优势之间的关系。除千粒重，其余三个特质表现杂种

6、优势的显著上升的趋势，表明遗传差异越大，杂种优势的程度越高。因此，籼粳亚种间杂交的应用似乎是提高水稻产量的实用方法。 GDI和每穗粒数，单株分蘖，千粒重和株高相对中亲优势之间的关系和每穗粒数，单株分蘖，千粒重和株高相对中亲优势之间的关系结实率结实率SSRSSR与亲本与亲本GDIGDI之间的关系之间的关系结实率结实率SSR与与GDI的关系的关系籼稻和粳稻是两个亚洲栽培稻亚种品种。通过进化，生殖隔离存在其杂交后代。在这项研究中，当GDI增加，表明亲本之间生殖隔离的程度变得更加严重，其杂种结实率显着降低。如图为GDI增加了结实率的变化。当父母密切相关，结实率大于80。如果GDI接近0.5，结实率下降

7、到近60，这可以看作半不育。此外，结实率可达到40左右时，亲本双方是典型的籼稻和粳稻品种。在这项研究中的最低结实率在Mianhui725 /巴利拉组合为10。另外，在回归模型中，结实率可以使用等式SSR = 0.850.37 * GDI来进行预测。当种子结实率降低时。单株粒重明显降低（如下图）单株粒重和单株粒重和GDIGDI之间的线性回归之间的线性回归由于结实率与GDI呈负相关，它与单株粒重呈正相关；因此，我们分析了GDI和单株粒重的关系。相关结果表明，单株粒重和GDI是在0.05的水平显著。回归模型随后被构造为进一步调查单株粒重和GDI（图5a）之间的关系。回归方程为GWP=36.08+34

8、.294 GDI-45.342 GDI2，这是一个二次函数。的最高点是在GDI=0.3783，表明亲本提供的理想GDI可能是0.3783。然后进行分析了GDI、LPH、MPH和BPH之间的关系（如下图）。令人惊奇的是，所有这些二次回归结果有大致相同的峰，在0.37。因此，我们的结论是，当亲本系的GDI是0.37，杂种将获得最佳产率性能的概率最高。 结论 种子的结实率与物种间的繁殖隔离有关，而物种形成过程也引入了杂种优势。因此，我们在利用杂种优势的时候不能忽视生殖隔离。但是，我们可以发现这两个方面之间的平衡。所有的线性回归的最佳结果是在GDI= 0.37的时候，该值仍然在倒数组合常数中保持恒定。在这一点上，我们已经获取了跨亚种的杂种优