水稻(Oryza sativa)细胞质雄性不育(cytoplamic male sterility, CMS)系花粉育性不同程度的波动,直接影响杂交稻种子纯度。为了研究水稻野败型细胞质雄性不育(cytoplamic male sterility of wild abortion, CMS-WA)系育性的光温敏感性,...
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水稻(Oryza sativa)细胞质雄性不育(cytoplamic male sterility, CMS)系花粉育性不同程度的波动,直接影响杂交稻种子纯度。为了研究水稻野败型细胞质雄性不育(cytoplamic male sterility of wild abortion, CMS-WA)系育性的光温敏感性,本研究设置4个播栽期,4个不同光照长度处理,选择3个微效恢复基因数量不同的野败型(wild abortion type, WA)不育系’珍汕97A’、’龙特浦A’和’京福1A’,以嵌合颖花率(rate of florets with fertile anthers)和黑染花粉率(dark pollen rate by I2-IK dyed)为育性指标,应用回归模型分析播栽期温度及光照长度对不育系花粉育性的影响。结果表明,光温互作对不育系中微效恢复基因的表达有重要的影响,随着播栽温度的上升,3个不育系的黑染花粉率和嵌合颖花率总体上均表现上升趋势,’珍汕97A’、’京福1A’的花粉育性对光照长度没有明显的反应,而光照长度对’龙特浦A’的效应达显著水平(P<0.05)。’龙特浦A’可归类为温光并进型,光照长度作用随播栽期温度同时发生互促效应,温光并进型不育系采取早繁早制的措施,种子纯度高;而在选育和提纯上,应在高播栽期温度短日照的条件下进行,及早剔除不合格单株或株系。’珍汕97A’和’京福1A’可归类为温度敏感型,光照长度效应不明显,因而低播栽期温度下繁殖和制种,高播栽期温度下选育和提纯,效果较好。本研究结果对不育系原种提纯、选育改良及繁殖制种具有指导和参考作用。
植物在发育早期就呈现出明显的杂种优势,苗期是水稻(Oryza sativa)株型形态建成和产量形成的重要时期。为了解苗期杂种优势及基因表达与产量杂种优势的相关性、探索通过水稻苗期表现预测杂交稻产量潜力的可能性,本研究选取杂交水稻有代表性亲本18份,配制45个不完全双列杂交组合,系统考查杂交组合苗期根和苗的杂种优势、基因表达及其与单株产量之间的关系。研究结果表明,同一时期根和苗的性状间、同一组织不同时期性状间都有相关性,苗期性状间有12对性状相关性显著(P<0.05),有2个苗期性状与田间单株产量呈正相关(P<0.05);杂交稻组合在萌发早期(发芽第3天, 3 d after sowing, 3DAS)杂种优势最高;6个苗期性状的中亲优势(middle parent heterosis, MPH)有13对性状正相关(P<0.01),根长-3DAS,根长-14DAS,株高-3DAS的MPH和单株产量MPH正相关(P<0.05);分析了4个根系发育相关基因在杂交稻组合和亲本间播种后第17天的表达模式,有3个基因与第17天植株的根干重和苗干重相关,4个基因的表达水平均与田间单株产量呈显著相关(P<0.05)。杂交水稻组合在种子萌发早期就表现出极强的杂种优势,苗期根和苗各性状间的杂种优势普遍具有相关性。部分性状的杂种优势以及与性状相关的基因表达水平与成熟期单株产量显著相关。本研究为利用水稻早期性状预测产量杂种优势模型的建立和杂交水稻新品种选育提供了理论基础。
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