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高原粳稻矮源雪河矮早的研究和評價
釧興寬,王錦艷,李國生,康洪燦,王碩
(保山市農業(yè)科學研究所, 云南 保山 678000)
雪河矮早是云南高原粳稻冷水谷的矮桿突變體,田間種植雪河矮早和中、高桿粳稻材料R-3、12 p 224,用雪河矮早分別與R-3和12 p 224配制正反交組合。調查雪河矮早田間主要性狀表現,室內考察雪河矮早主要經濟性狀。調查雪河矮早配制組合的F1代株高表現和F2代株高分離情況并進行卡方(x2)測驗。對雪河矮早的主要經濟性狀進行了定性和定量描述。遺傳分析再次證實雪河矮早株高受1對隱性基因控制,符合3∶1的分離比例。對高原粳稻矮源雪河矮早的應用作出了評價。
雪河矮早; 高原粳稻; 矮桿基因; 遺傳研究
品種資源是作物育種的前提和條件,我國20世紀60年代以矮桿基因發(fā)掘利用為重點的“第一次綠色革命”開創(chuàng)了水稻育種的新篇章,使水稻產量獲得前所未有的突破[1]。與高桿品種相比,矮桿品種具有耐肥抗倒、葉挺穗多,收獲指數高,單位面積產量增加30%以上。目前,我國水稻利用的矮桿資源主要有矮腳南特、矮仔占、低腳烏尖、花龍水田谷、印尼水田谷和矮腳占等6個類型,矮生性基因均為sd-1等位基因,并且以前2種為主,占75.6%[1]。由于水稻育種可利用的矮桿資源十分貧乏和單一,潛在的危險越來越引起育種工作者的重視。雪河矮早是云南高原粳稻冷水谷的矮桿突變體,于1970年發(fā)現,產自云南省保山市龍陵縣天靈鄉(xiāng)河頭村雪山腳下。林鴻宣等研究認為,雪河矮早的矮生性受1對與sd-1非等位隱性基因控制,并定名sd-s(t),定位于第5染色體上,位于標記基因gh-1和d-2之間,交換值分別為(33.00±5.60)%和(23.00±6.10)%。該基因可能與d-1為復等位關系[2]。對雪河矮早的主要性狀和特征特性描述以及利用評價至今未見報道。田間種植雪河矮早、R-3、12 p 224以及雪河矮早/R-3、雪河矮早/12 p 224的正反交組合,考察雪河矮早主要性狀和特征特性表現,進一步驗證雪河矮早矮桿基因的遺傳。
1.1 材 料
雪河矮早為保山市農業(yè)科學研究所保存的原始材料,R-3為滇型三系粳稻恢復系,12 p 224為高桿地方粳稻品種。
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的正反交組合,每個組合不低于20個穗子,確保每組合F0代種子不低于100粒。2013年種植F1代組合,成熟時考察組合F1代株高表現,并混收組合種子。2014年正季種植雪河矮早、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代組合,栽插密度為33.6萬叢/hm2,全部單本移栽。調查種植材料田間生長情況,成熟時考察上述材料株高。
表1 雪河矮早及其雜交組合株高情況
組合名稱 株高(cm) F2代高株、矮株株數 P1P2F1高矮小計雪河矮早/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叢雪河矮早進行室內考種。調查4個組合F1、F2的株高和分布情況,并進行卡方(x2)測驗。試驗設于海拔1 650 m的保山壩保山市農業(yè)科學研究所試驗田,前作大麥,施肥和田間管理與一般大田一致。
2.1 雪河矮早主要性狀表現
經調查和統(tǒng)計分析,雪河矮早田間平均株高(83.42±3.75)cm,穗長(17.21±2.87)cm,每穗粒數(153.48±33.13)粒,穗實粒數(143.87±29.51)粒,著粒密度89.18粒/10 cm,結實率(93.74±3.58)%,千粒重(17.24±0.65)g。平均主莖葉片數15.3葉,有5個伸長節(jié)間,單株有效穗(11.03±1.41)個。節(jié)間縮短為dg型(倒2節(jié)節(jié)間縮短)[1]。籽粒為小粒卵圓形,灌漿期籽粒為紫黑色,成熟時籽粒呈紫褐色,穎毛多而集中。劍葉短寬直立,葉片深綠色,部分葉緣帶花青素。田間葉瘟1~3級,穗瘟0級,抗白葉枯病,易感條紋葉枯病,抗寒性特強。全生育期163 d。精米白色,稻米外觀品質差。
2.2 雪河矮早株高遺傳
調查4個組合F1株高,雪河矮早/R-3平均株高(143.23±2.58)cm,其反交組合平均株高(141.74±3.21)cm。雪河矮早/12 p 224 平均株高(151.50±3.37)cm,其反交組合平均株高(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個組合F1代株高無論正反交均表現超親,正反交組合F1代株高沒有差異,說明雪河矮早株高遺傳不受細胞質遺傳影響。
雪河矮早是云南高原粳稻冷水谷的矮桿突變體,具有中矮桿,株型緊湊,早熟,抗寒性特強,結實率高,抗稻瘟病和白葉枯病等優(yōu)點。但也存在千粒重低,米質差,豐產性不足,后代分離偏向極端,較難把矮桿基因與優(yōu)良性狀結合在一起等缺點。研究認為雪河矮早的矮桿基因具有一定的利用價值[4],筆者曾經配制組合三磅七十籮/雪河矮早,并對其后代進行連續(xù)選擇,最終篩選到了中間型的株系“三雪谷”,該株系田間表現抗病性強,穗粒數適中,千粒重24 g,豐產性中等,但由于米質較差,株型不夠理想而沒有在生產中應用,其利用價值值得深入研究。隨著生物技術育種的發(fā)展,將為高原粳稻矮桿資源雪河矮早有利基因的利用打開方便之門,為我國水稻育種增添新的矮源。
[1]錢前,程式華.水稻遺傳學和功能基因組學[M].北京:科學出版社,2006:44-47.
[2]林鴻宣,閔紹楷,熊振民.水稻雪河矮早矮桿基因定位研究初報[J].中國水稻科學,1993,7(1):17-20.
[3]蔣志農.云南稻作[M].昆明:云南科技出版社,1995:113.
(本欄目責任編輯:周忠燕)
Research and Evaluation on Short Source Xueheaizao of Plateau Japonica Rice
CHUANXingkuan,WANGJinyan,LIGuosheng,KANGHongcan,WANGShuo
2016-04-30
釧興寬(1963-),男,云南省騰沖縣人;學士,農業(yè)推廣研究員,研究方向:水稻育種;E-mail:bscxk@163.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.065
S 511
A
1001-4705(2016)08-0065-02