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本论文以我们自主培育的3个水稻核不育系HE31S、西胜217S和DIS为材料,以培矮64S为对照,对其农艺性状,育性转换特性、败育的细胞学基础和配合力等进行了研究,旨在为这些不育系的应用等提供依据。主要研究结果如下:
1、农艺性状
HE31S、西胜217S和DIS株高73.55-80.80cm之间,株高适中;HE31S和西胜217S有效穗与培矮64S差异不显著,DIS有效穗显著低于培矮64S;HE31S、西胜217S和DIS千粒重在19.77-22.52g之间,均极显著高于培矮64S,谷粒长宽比在3.43-3.80之间,其中HE31S谷粒长宽比达3.80,极显著高于培矮64S。
新选育的3个不育系的异交特性较好,花时早,午前花均在75%以上,开花顺畅;HE31S柱头总外露率为75.74%,极显著高于培矮64S;HE31S、西胜217S柱头长、柱头宽和柱头面积均极显著大于培矮64S,具有外露率高和柱头大等优点,有利于提高异交结实率。
2、新培育的3个核不育系的育性转换特性
以套袋自交结实率小于0.5%定为不育,HE31S、西胜217S和DIS在广州6月初至10月中旬均表现稳定不育,不育期均在130d以上,与对照培矮64S相比延长30d以上。在10月中旬以后,HE31S、西胜217S和DIS均有一个较短的育性转换期和一个较长的可育期,在可育期其平均套袋结实率均在40%以上,而对照培矮64S在可育期的平均套袋结实率仅为10.78%,说明HE31S、西胜217S和DIS自交结实性比培矮64S好。
通过对HE31S、西胜217S和DIS进行人工遮光短日照处理(7月28日~8月25日),结果均表明:3个不育系对不同光周期的反应不敏感,短日照不能诱导其育性转换,诱导育性转换的主要因素是温度。经中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室光温鉴定,西胜217S和HE31S2个不育系在28℃条件下均表现稳定不育,但在24℃条件下,不同单株间育性有差异,说明这2个不育系的育性还处于分离状态,通过在更低温的条件下进一步鉴定和筛选,有希望从后代中筛选到低起点温度的不育株。
3、HE31S的细胞学研究
采用常规石蜡切片法,观察了HE31S可育期和不育期花药的形成过程,通过比较分析可育期和不育期花粉在形成的各个阶段的细胞学特点,初步确定不育期HE31S的花粉败育主要发生在花粉母细胞减数分裂期,败育类型为无花粉型。HE31S花粉败育时期,药隔维管束细胞发育不良或退化,这可能是导致花药物质代谢发生障碍,最终导致花粉败育的原因之一。
4、HE31S和西胜217S配合力研究
HE31S和西胜217S所配组合在株高、有效穗和单株产量等性状上均表现出较高的超亲优势。HE31S和西胜217S所配组合的单株产量平均超亲优势分别为32.50%和11.22%,表明HE31S和西胜217S所配组合具有较好的产量优势。
HE31S和西胜217S所配组合的谷粒长宽比虽然表现负超亲优势,但其平均谷粒长宽比分别为4.06和3.77,均远远超过国家优质稻谷标准GB/T17891-1999:籼稻谷粒型(长宽比)≥2.8,说明HE31S和西胜217S所配组合的米质具有较好的外观品质。
综合产量和品质两方面看,HE31S和西胜217S在配制强优势杂交组合方面具有较好的应用前景。