三交水稻恢复系的选择

三交水稻恢复系的选择

三交水稻的主要遗传特性是三交水稻亲水性的正确选择和协调，以及三交水稻对三交水稻的主要影响是三交水稻育种研究的遗传基础。本文就三交中晚稻主要农艺性状的配合力和遗传力进行了分析,旨在为三交水稻的育种研究提供理论依据。1供试材料的配合力效应评价材料及方法与文献相同。统计分析参照文献的方法进行。根据固定模型(模型Ⅰ)估算供试材料的配合力效应,按随机模型(模型Ⅱ)估算各方差分量及有关遗传参数。所有计算和统计均在PC微机上完成。结实率经转换。2结果与分析2.1性状间遗传差异方差分析表明各性状组合间的差异均极显著(见表1),说明各组合间基因效应确实存在着遗传差异。不育系、恢复系和不育系×恢复系的16个性状的方差也都达到了0.01或0.05的显著水准。亲本的一般配合力方差均明显大于组合的特殊配合力方差,说明加性基因效应在三交水稻杂种优势中有重要作用。2.2同一临时保持系中多种性状的表现11个亲本16个性状的GCA列于表2。同一亲本各性状间及同一性状各亲本间的GCA都有明显差别,说明各亲本在各性状上的加性效应的作用程度不同。如单株产量,纯合不育系和杂合不育系之间及恢复系之间的差异都很大,GCA分别为-23.93到28.43和由-13.51到15.16。以杂合不育系金23A/协青早B和恢复系测64-7的GCA较高。杂合不育系和相应纯合不育系性状的GCA比较可归纳于表3。可知,同一临时保持系所配制的杂合不育系的GCA与相应纯合不育系的GCA无明显规律可循。金23A/协青早B的GCA大于相应纯合不育系的GCA的性状最多,而珍汕97A/协青早B则相当,说明利用金23A/协青早B和珍汕97A/协青早B为亲本易选育出强优势的三交组合。其次,同一亲本在不同性状上的GCA也表现出很大的差别。如金23A/协青早B,其单株产量、千粒重、有效穗数、着粒密度、剑叶长、剑叶宽的GCA较高,效应值分别为28.43、5.89、11.99、5.66、8.58和10.32,而结实率、粒形的GCA显著较低,效应值分别为-4.69和-4.99。因此,利用金23A/协青早B组配的组合,都表现产量优势较强、千粒重高、穗多而着粒较密、剑叶面积较大、结实率低和籽粒短小的特点。又如测64-7恢复系,其单株产量、结实率、有效穗数的GCA较高,效应值分别为15.16、4.61和30.21。而其播始历期、株高、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数、着粒密度、剑叶长、剑叶宽和剑叶角度的GCA则低,效应值分别为-13.65、-9.92、-7.46、-8.81、-18.69、-10.87、-12.13、-11.79和-5.13。因此利用测64-7组配的组合,一般均产量优势较强、结实率高、有效穗数多、穗短、总粒数和实粒数少且着粒稀,表现早熟、剑叶短而窄且稍挺。2.3基因sca的差异SCA是亲本在一特定组合内由基因的显性偏差、上位性作用等对某性状产生不符合该亲本平均表现的一种能力,中晚稻24个组合16个性状的SCA见表4。从表中可见,同一性状不同组合以及同一组合不同性状间的SCA差异很大,表明了基因互作方式的多样性。如单株产量,除菲A/协青早B//752、金23A/协青早//752、珍汕97A/协青早B//752和金23A/协青早B//优米2号外,其余三交种的SCA均大于相应单交种。说明三交种的SCA高于单交种的机率因恢复系而异。由以上分析可以看出,以752为恢复系的三交种SCA高于相应单交种的机率最小,而以测64-7为恢复系的三交种SCA高于相应单交种的机率最大。说明三交种的SCA首先受恢复系的影响,并且增加一临时保持系也可以不同程度地提高所配组合的SCA。2.4特殊配合力基因型方差的遗传多样性为了更深入地了解双亲及其互作对杂种后代性状的影响,根据随机模型估算了各性状的一般配合力基因型方差和特殊配合力基因型方差,及其在总方差中的比重(Vg%、Vs%)和一般配合力方差中父母本各占的分量(VgA%、VgR%),结果列于表5。由表5可见,一般配合力与特殊配合力的相对重要性随性状不同而有明显的差异。一般配合力基因型方差在播始历期、穗长、千粒重、结实率、有效穗数、剑叶宽等性状中所占的比重均在70%以上,在这些性状中,亲本的基因加性效应对杂种后代的性状形成居主导地位,育种上以选择亲本更为重要;特殊配合力基因型方差在株高、单株产量、每穗实粒数、每穗总粒数、着粒密度、剑叶角度等性状中的比重较大,其Vs(%)在50%以上,表明这些性状中非加性遗传的作用较显著,育种上应当足够重视组合的评鉴工作;结实率、剑叶长、剑叶宽等性状的Vs(%)在20%以上,育种上应在重视亲本选择的同时也不忽视组合评鉴的作用。分析不育系、恢复系及其互作对杂种各性状方差的贡献率(VgA%、VgR%)(表5)表明,在一般配合力基因型方差中不育系和恢复系所占的比重因性状而异。但大多数性状,恢复系的一般配合力基因型方差所占比重比不育系大,说明恢复系基因型方差对一般配合力方差所做贡献大。但不育系在结实率、每穗实粒数和每穗总粒数等性状上所做贡献比恢复系大。从特殊配合力基因型方差所占比重(Vs%)来看,着粒密度和剑叶角度均在75%以上,株高、单株产量、每穗实粒数、粒长、粒宽和粒形都在50%以上或接近50%,说明双亲的互作在这些性状上是不容忽视的。因此,要选择杂种优势强、综合性状优良的杂交组合,恢复系是关键,而不育系在主要产量因素等性状上的重要作用以及双亲的互作效应也必须兼顾。根据配合力方差分析结果估算了16个性状的广义遗传力和狭义遗传力,结果列于表5。狭义遗传力顺序为播始历期>株高>剑叶宽>结实率>穗长>千粒重>剑叶长>有效穗数>粒长>粒形>每穗实粒数>每穗总粒数>粒宽>单株产量>着粒密度>剑叶角度。广义遗传力都高于狭义遗传力,尤其是单株产量和每穗实粒数等性状,其广义遗传与狭义遗传力的差别特别大,表明这些性状非加性遗传的作用较突出。3结论和讨论3.1般配合力基因型方差16个性状的GCA和SCA差异均达显著或极显著水平,说明这些性状的遗传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历期、穗长、千粒重、结实率、有效穗数和剑叶宽等性状中所占的比重很大,说明亲本的基因加性效应对杂种一代这些性状的形成起主导作用。特殊配合力基因型方差在株高、单株产量、每穗实粒数、每穗总粒数、着粒密度和剑叶角度等性状中的比重较大,说明这些性状的遗传变异主要来自基因的非加性效应。3.2对三交水稻育种系的影响通过对母本、父本及其互作对F1贡献率分析得知,大多数农艺性状受恢复系的影响比不育系大得多,说明在三交水稻育种中,应特别重视对恢复系的选择。同时不育系在结实率、每穗实粒数和每穗总粒数等性状上作用比恢复系大。故在这些性状上对不育系的改进有利于进一步提高杂交水稻的优势水平。3.3广义遗传力和狭义遗传力的差异广义遗传力大致反映了遗传变异和环境变异的作用,狭义遗传力度量加性遗传效应。研究表明,广义遗传力都高于狭义遗传力,且单株产量和每穗实粒数的广义遗传力和狭义遗传力相差很大,表明其非加性遗传的作用较突出。这些性状由不育系、恢复系直接传给杂种的能力较弱,而受环境及栽培条件的影响较大。3.4种多性状gca的选育GCA效应分析表明,不同亲本的配合力表现因性状而异。杂合不育系金23A/协青早B在单株产量、千粒重、每穗实粒数、有效穗数、每穗总粒数、着粒密度、剑叶长和剑叶宽等性状上的GCA值较大;且其GCA大于相应纯合不育系的GCA的性状最多。珍汕97A/协青早B的GCA虽在单株产量性状上较低,而其他农艺性状的GCA则相对较高;与相应纯合不育系GCA的大小比较,在性状个数上相当。恢复系测6