云南稻核心种质苗期与孕穗期耐冷性特点及关系分析

以544份云南地方稻核心种质为材料,在昆明自然低温(苗期平均5.5～12.3℃,孕穗期平均17.8℃)冷害下,按籼粳、稻作区进行云南稻核心种质苗期耐冷性与孕穗期耐冷性的特点及关系研究.结果表明:(1)苗期耐冷性与孕穗期耐冷性密切相关,苗期耐冷性强的材料表现为孕穗期株高、剑叶长和宽、穗颈长、穗下节长、1～2节长、穗长较长、穗粒数较多,耐冷性较强.通过对苗期耐冷性的严格选择,可以间接获得孕穗期耐冷性较强的材料.(2)苗期和孕穗期耐冷性在籼粳间、稻作区间差异明显.籼粳间均表现为粳稻强于籼稻;稻作区间苗期耐冷性为滇中一季籼粳稻区和滇南单双季籼稻区最强,滇中一季籼粳稻区和滇西北高寒粳稻区孕穗期耐冷性较强,揭示了水稻苗期与穗期耐冷性的形成演化机制存在一致性和差异性.     

云南籼稻核心种质回交后代苗期耐冷性研究

早春低温和连续阴雨是导致籼稻烂秧的主要因素之一,筛选耐冷的种质资源,将耐冷性基因导入高产的籼稻品种之中是防止低温冷害最为经济有效的方法。加强籼籼稻杂交后代的苗期耐冷性研究,可为籼稻耐冷性育种提供条件。以235份云南籼稻核心种质和云南主栽籼稻品种滇屯502(Oryzasatica)配制的杂种F5、BC1F4、BC2F3和BC3F2代为材料,在昆明自然条件下,对亲本及其后代进行苗期(三叶)耐冷性研究。结果表明,(1)不同回交世代与杂种与亲本间的苗期耐冷强弱差异较大,总体趋势为回交供体亲本>F5>BC1F4>BC2F3>BC3F2;揭示了随着回交世代的增加,其回交杂种苗期耐冷性减弱,越来越趋于轮回亲本,在耐冷育种上对回交供体亲本及其早世代材料进行选择更易获得苗期强耐冷材料。(2)同一稻作区,回交供体亲本的苗期耐冷强于杂种后代;稻作区划间,回交供体亲本及杂种F5总趋势相近,滇中一季籼稻粳稻区和滇东北高原粳稻区材料耐冷最强,而BC1F4、BC2F3和BC3F23个回交世代存在一定差异。     

云南稻核心种质苗期耐冷性及其地理生态差异

采用Nagamine等(1991)法研究了598份云南稻核心种质在稻作区划间、地州间苗期耐冷性强弱、变异程度及其地理生态差异。结果表明,稻作区划间苗期耐冷强弱差异较大,平均耐冷级别为:I(4.70)>II(4.78)>V(4.79)>III(5.34)>IV(5.36),40份强耐冷种质频率为II(45%)>I(25%)>III(22.5%)>V(5.0%)>IV(2.5%),其变异系数为II(32.22%)>I(31.28%)>V(29.65%)>III(19.66%)>IV(19.59%);揭示了苗期耐冷性与低温胁迫下水稻冬春育秧、冷泉水密切相关,其耐冷基因源是云南南部地区冬季育秧和滇中一带苗期倒春寒长期协同进化的结果;苗期耐冷种质广泛存在于热带、亚热带和温带地区,品种间苗期耐冷差异也明显。云南稻核心种质16个地州平均苗期耐冷强弱差异较大。根据气候、生态、云南稻种多样性及其苗期耐冷性等将云南稻作区划分为重冷害多样性贫乏区、冷害多样性中区和轻冷害区三部分。其中,曲靖、大理、楚雄、昆明和丽江5个地州平均耐冷级别3.65~4.32,0—2级苗期强耐冷种质占27.5%(2.5%~10%)和高海拔冷泉水苗期灌溉,属于重冷害多样性贫乏区;文山、红河、思茅、保山、德宏和临沧6个地州平均耐冷级别4.45~5.40,0—2级苗期耐冷种质占70%(5%~30%)和冬春育秧,属于冷害多样性中区;怒江、玉溪、昭通、迪庆和西双版纳5个地州平均耐冷级别5.05~5.87,0—2级苗期耐冷种质占2.5%(0~2.5%),属于轻冷害多样性扩散区。水稻冬春育秧和高海拔冷泉水灌溉在云南稻核心种质苗期耐冷基因源演化中起了重要作用。     

不同生态下云南稻核心种质孕穗期耐冷性状的表型多样性差异

以504份云南地方稻核心种质为材料,在昆明自然低温平均18℃(冷害)和新平27℃(正常)条件下进行孕穗期耐冷性状的表犁多样性生态差异分析.结果表明:(1)在3种生态环境下,云南稻核心种质11个耐冷性状的平均值、标准差、变异系数等参数存在一定差异,总趋势呈现籼稻(Indica)不同环境间这3个特征值差异较粳稻(Japonica)明显;弱耐冷系统群差异较强耐冷系统群明显.(2)不同环境间11个耐冷性状Shannon-weaver遗传多样性指数存在明显差异,体现为正常环境高于冷害环境,粳稻(Japonica)高于籼稻(Indica),强耐冷材料高于弱耐冷材料.这种差异主要由剑叶长、穗颈长、穗下节长、1～2节长、穗长、主穗实粒数和结实率等7个耐冷性状差异所致.     

不同种源地云南稻核心种质主要形态性状的遗传特征

揭示云南稻核心种质资源特性、遗传变异特点,对资源的合理利用,指导育种工作,具有重要的意义.以541份云南稻核心种质为材料,在昆明地区生态条件下对其11个形态性状的遗传参数进行研究.结果表明:所研究的11个形态性状广义遗传力在65?%之间,穗颈长、实粒数、秕粒数和结实率的遗传力最大,且均表现出较大的遗传变异,选择潜力较大; 同一性状的遗传差异籼粳间不明显,而稻作区间则存在一定差异.利用本群体进行新品种选育时,应考虑各形态性状的表现特点和遗传潜力大小.对穗颈长、实粒数和结实率系统选育时,滇中一季籼稻粳稻区、滇南单双季籼稻区和南部边缘水陆稻区3个稻作区的材料选择效果较好.     

云南稻核心种质耐低磷性状与籼粳亚种间的关系

在土壤有效磷含量6．26mg／kg和40mg／kg条件下对548份云南地方稻核心种质进行形态性状与籼粳亚种鉴别性状间的耐低磷特性研究．以明确籼粳亚种及其中间型耐低磷特性有无明显差异以及耐低磷特性和籼粳分化相互关系。结果表明：（1）相对分蘖力、相对有效穗、相对总干物质量和相对地下干物质量4个耐低磷指标性状可作为水稻耐低磷能力强弱评价的理想指标；低磷胁迫下耐低磷指标性状可作为水稻磷高效基因型筛选指标。（2）云南稻核心种质由95份籼、178份偏籼、85份偏粳和190份粳稻组成．籼粳亚种间平均耐低磷能力存在明显差异：相对分蘖力、有效穗、地下干物质量、总干物质量平均值由大到小依次为籼、偏籼、偏粳、粳．耐低磷能力随程氏指数的增大，呈现递减趋势。（3）云南稻核心种质6个籼粳分类性状和耐低磷指标性状多数呈显著负相关．耐低磷特性和籼粳分化密切相关。     

两种生态下粳稻近等基因系形态性状与糙米元素间的关联性

昆明自然和阿子营冷水下鉴定了亲本及其十和田×NIL回交的BC5F5群体264个材料12个性状及ICP-AES测定了昆明自然下糙米17种矿质元素,并研究了该群体两点12个性状间及其17种矿质元素间的相关,结果表明:(1)阿子营冷水条件下该群体9个形态性状的平均值及其变异系数与昆明常温条件下相近,但穗实粒数、秕粒数及结实率3个耐冷性指标性状的平均值及其变异系数差异较大.(2)冷水条件下十和田 NIL群体形态性状间的相关比常温条件下吏密切,冷水条件下有42对呈显著或极显著相关(-0.823**～0.954**)而常温条件下仅有1 9对呈显著或极显著相关(-0.206**～0.432**).(3)在昆明常温和阿子营冷水下BC5F5群体及其亲本12个形态性状与糙米17种矿质元素组成的408对性状中仅有糙米9种矿质元素(S、Fe、Na、P、Zn、Ca、K、Mg和Mn)与孕穗期耐冷指标性状密切相关.     

云南稻核心种质F2主要形态性状变异及地理生态研究

种质资源是水稻育种的重要基因来源.掌握育种材料遗传背景信息,可为发掘优异种质,选育优良性状新品种提供依据.以548份云南稻核心种和云南主栽籼稻品利慎屯502(Oryza satica)、粳稻品种合系35(Oryzasatica)配制的杂种F2(498份)为材料,采用群体遗传学的方法,研究云南稻核心种质杂种F2代的11个形态性状的综合变异系数、遗传多样性指数(Shannon指数)及其地理分布.结果表明:(1)F2存在明显的性状分化和遗传变异,以有效穗、穗颈长、穗下节长、每穗实粒数、秕粒数、总粒数和结实率的综合变异系数高,遗传多样性丰富;(2)滇西南(临沧、思茅、德宏、西双版纳)和滇东南(文山、红河)的材料在表型性状上存在更大的分化,综合变异系数高,遗传多样性丰富;保山、昭通、曲靖次之;怒江、丽江、迪庆、大理最低.     

云南粳稻耐低磷特性的主基因加多基因遗传分析

磷高效水稻培育是提高土壤潜在磷利用效率的一种途径,通过对云南粳稻耐低磷特性的主基因加多基因遗传分析,可以明确耐低磷特性主基因的存在、对数及遗传效应的大小,为磷高效育种提供理论依据。本试验通过云南主栽粳稻品种合系35(Oryza sativa)与耐低磷极强早旱谷(Oryza sativa)配制P1、P2、F1、F2或F3世代,在云南省农科院进行低磷胁迫试验,对耐低磷鉴定和主基因加多基因联合遗传分析,结果表明:早旱谷的分蘖和株穗产量基因受两对主效基因 多基因相互配合遗传控制的,两对主基因间存在上位性效应,两主基因间效应差异较大。分蘖力F2主基因遗传率为58.82%~72.13%,F3主基因遗传率为45.88%~57.96%;株穗产量F2主基因遗传率60.94%~83.08%,F3主基因遗传率为62.20%~75.80%。因此育种中应当充分重视主基因的利用,利用主基因应以第一对主基因的加性效应为主,对后代耐低磷性状的选择宜从F2代开始,杂交的后期世代也要注意耐性的选择。     

水稻耐亚铁的水培鉴定指标研究

通过水培试验，研究Ｆｅ（２＋）胁迫下的水稻品种生物性状和主要生理生态特性，明确Ｆｄ（２＋）１２０ｍｇ／ｋｇ为鉴别水稻品种耐性差异的适宜亚铁浓度．并提出可将苗高、根系生长量、根系氧化力、干物质产量作为水稻品种耐亚铁的鉴定指标．