高原粳稻矮源雪河矮早的研究和评价
2016-12-04保山市农业科学研究所云南保山678000
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高原粳稻矮源雪河矮早的研究和评价
钏兴宽,王锦艳,李国生,康洪灿,王硕
(保山市农业科学研究所, 云南 保山 678000)
雪河矮早是云南高原粳稻冷水谷的矮杆突变体,田间种植雪河矮早和中、高杆粳稻材料R-3、12 p 224,用雪河矮早分别与R-3和12 p 224配制正反交组合。调查雪河矮早田间主要性状表现,室内考察雪河矮早主要经济性状。调查雪河矮早配制组合的F1代株高表现和F2代株高分离情况并进行卡方(x2)测验。对雪河矮早的主要经济性状进行了定性和定量描述。遗传分析再次证实雪河矮早株高受1对隐性基因控制,符合3∶1的分离比例。对高原粳稻矮源雪河矮早的应用作出了评价。
雪河矮早; 高原粳稻; 矮杆基因; 遗传研究
品种资源是作物育种的前提和条件,我国20世纪60年代以矮杆基因发掘利用为重点的“第一次绿色革命”开创了水稻育种的新篇章,使水稻产量获得前所未有的突破[1]。与高杆品种相比,矮杆品种具有耐肥抗倒、叶挺穗多,收获指数高,单位面积产量增加30%以上。目前,我国水稻利用的矮杆资源主要有矮脚南特、矮仔占、低脚乌尖、花龙水田谷、印尼水田谷和矮脚占等6个类型,矮生性基因均为sd-1等位基因,并且以前2种为主,占75.6%[1]。由于水稻育种可利用的矮杆资源十分贫乏和单一,潜在的危险越来越引起育种工作者的重视。雪河矮早是云南高原粳稻冷水谷的矮杆突变体,于1970年发现,产自云南省保山市龙陵县天灵乡河头村雪山脚下。林鸿宣等研究认为,雪河矮早的矮生性受1对与sd-1非等位隐性基因控制,并定名sd-s(t),定位于第5染色体上,位于标记基因gh-1和d-2之间,交换值分别为(33.00±5.60)%和(23.00±6.10)%。该基因可能与d-1为复等位关系[2]。对雪河矮早的主要性状和特征特性描述以及利用评价至今未见报道。田间种植雪河矮早、R-3、12 p 224以及雪河矮早/R-3、雪河矮早/12 p 224的正反交组合,考察雪河矮早主要性状和特征特性表现,进一步验证雪河矮早矮杆基因的遗传。
1 材料和方法
1.1 材 料
雪河矮早为保山市农业科学研究所保存的原始材料,R-3为滇型三系粳稻恢复系,12 p 224为高杆地方粳稻品种。
1.2 方 法
2012年人工去雄配制雪河矮早/R-3、雪河矮早/12 p 224的正反交组合,每个组合不低于20个穗子,确保每组合F0代种子不低于100粒。2013年种植F1代组合,成熟时考察组合F1代株高表现,并混收组合种子。2014年正季种植雪河矮早、R-3、12 p 224以及雪河矮早/R-3、雪河矮早/12 p 224的正反交F2代组合,栽插密度为33.6万丛/hm2,全部单本移栽。调查种植材料田间生长情况,成熟时考察上述材料株高。
表1 雪河矮早及其杂交组合株高情况
组合名称 株高(cm) F2代高株、矮株株数 P1P2F1高矮小计雪河矮早/R⁃383.42±3.75118.26±2.46143.23±2.58617217834R⁃3/雪河矮早118.26±2.4683.42±3.75141.74±3.21593215808雪河矮早/12p22483.42±3.75138.75±5.68151.50±3.3755519875312p224/雪河矮早138.75±5.6883.42±3.75150.33±2.84630217847
取20丛雪河矮早进行室内考种。调查4个组合F1、F2的株高和分布情况,并进行卡方(x2)测验。试验设于海拔1 650 m的保山坝保山市农业科学研究所试验田,前作大麦,施肥和田间管理与一般大田一致。
2 结果与分析
2.1 雪河矮早主要性状表现
经调查和统计分析,雪河矮早田间平均株高(83.42±3.75)cm,穗长(17.21±2.87)cm,每穗粒数(153.48±33.13)粒,穗实粒数(143.87±29.51)粒,着粒密度89.18粒/10 cm,结实率(93.74±3.58)%,千粒重(17.24±0.65)g。平均主茎叶片数15.3叶,有5个伸长节间,单株有效穗(11.03±1.41)个。节间缩短为dg型(倒2节节间缩短)[1]。籽粒为小粒卵圆形,灌浆期籽粒为紫黑色,成熟时籽粒呈紫褐色,颖毛多而集中。剑叶短宽直立,叶片深绿色,部分叶缘带花青素。田间叶瘟1~3级,穗瘟0级,抗白叶枯病,易感条纹叶枯病,抗寒性特强。全生育期163 d。精米白色,稻米外观品质差。
2.2 雪河矮早株高遗传
调查4个组合F1株高,雪河矮早/R-3平均株高(143.23±2.58)cm,其反交组合平均株高(141.74±3.21)cm。雪河矮早/12 p 224 平均株高(151.50±3.37)cm,其反交组合平均株高(150.33±2.84)cm。雪河矮早平均株高(83.42±3.75)cm,R-3平均株高(118.26±2.46)cm,12 p 224平均株高(138.75±5.68)cm。4个组合F1代株高无论正反交均表现超亲,正反交组合F1代株高没有差异,说明雪河矮早株高遗传不受细胞质遗传影响。
3 讨 论
雪河矮早是云南高原粳稻冷水谷的矮杆突变体,具有中矮杆,株型紧凑,早熟,抗寒性特强,结实率高,抗稻瘟病和白叶枯病等优点。但也存在千粒重低,米质差,丰产性不足,后代分离偏向极端,较难把矮杆基因与优良性状结合在一起等缺点。研究认为雪河矮早的矮杆基因具有一定的利用价值[4],笔者曾经配制组合三磅七十箩/雪河矮早,并对其后代进行连续选择,最终筛选到了中间型的株系“三雪谷”,该株系田间表现抗病性强,穗粒数适中,千粒重24 g,丰产性中等,但由于米质较差,株型不够理想而没有在生产中应用,其利用价值值得深入研究。随着生物技术育种的发展,将为高原粳稻矮杆资源雪河矮早有利基因的利用打开方便之门,为我国水稻育种增添新的矮源。
[1]钱前,程式华.水稻遗传学和功能基因组学[M].北京:科学出版社,2006:44-47.
[2]林鸿宣,闵绍楷,熊振民.水稻雪河矮早矮杆基因定位研究初报[J].中国水稻科学,1993,7(1):17-20.
[3]蒋志农.云南稻作[M].昆明:云南科技出版社,1995:113.
(本栏目责任编辑:周忠燕)
Research and Evaluation on Short Source Xueheaizao of Plateau Japonica Rice
CHUANXingkuan,WANGJinyan,LIGuosheng,KANGHongcan,WANGShuo
2016-04-30
钏兴宽(1963-),男,云南省腾冲县人;学士,农业推广研究员,研究方向:水稻育种;E-mail:bscxk@163.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.065
S 511
A
1001-4705(2016)08-0065-02