粳型杂种稻米品质性状的表现及遗传控制

系为 CR , 核等位基因分别为 D 和 d。根据遗传原理, 本试验各世代群体的遗传组成如下:
上述模式中的3 为本研究所测定的胚乳世代和遗传组成。
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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关键词 粳型杂种; 稻米品质; 遗传控制; 细胞质效应
Performance and Genetic Con trol of Qua l ity Characters of R ice Gra in s in J ap on ica Hybr ids
L I X in1 TAN G Shu2Zhu1 Y IN Zh i2Tong1 ZHU Y i2H ua1 W AN G A n2M in2 M O H u i2Dong1
第26卷 第4期 2000 年7月
作 物 学 报 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA
V o l. 26, N o. 4 J u ly, 2000
粳型杂种稻米品质性状的表现及遗传控制X
李 欣1 汤述翥1 印志同1 朱毅华1 王安民2 莫惠栋1
(1扬州大学农学院, 江苏扬州, 225009; 2 泰州市农业委员会, 江苏泰州, 225300)
的名称及 PA、PB、PR 的品质性状见表1。
1. 2 性状测定 加工品质 测定糙米率、精米率、整精米率。以15g 饱满稻谷为一随机样
本, 先用砻米机脱壳, 测出糙米率, 再用 Kett 小型精米机碾精, 测出精米率和整精米率。每
一材料每一性状重复测5次。
外观品质 粒长和粒宽用游标卡尺测量, 精确到0. 02 mm ; 垩白率采用 Khush 等目测方
Abstract 4 m ale sterile lines and their m ain tainers, and 7 resto rers w ere u sed as paren ts and con tracted 24 hyb rid s in o rder to investigate the inheritance of 9 quality characters in J ap onica rice. T he resu lts show ed: (1) In general, the perfo rm ance of hyb rid rice in each character w as in the m idd le of bo th paren ts and no sign ifican t d ifference w as found betw een hyb rid and m id2 paren t value. B u t the grain w id th and am ylo se con ten t of hyb rid s tended to h igh2paren t, and the b row n and m illed rice percen tage tended to low 2paren t. (2) Sign ifican t co rrelation s w ere found betw een hyb rid rice and sterile line in head rice percen tage, grain length, grain w id th, chalk iness sco re and A SV 2GT , and betw een hyb rid rice and resto rer in b row n and m illed rice percen tage, chalk iness sco re and am ylo se con ten t. H yb rid s co rrelated sign ifican tly w ith m id2paren t values in all quality characters excep t A SV 2GT and gel con sistency. (3) T he genetic exp ression of b row n, m illed and head rice percen tage, grain length, grain w id th and chalk iness sco re in hyb rid s w as sub ject to the d ip lo id m aternal geno types, and that of A SV 2GT , am ylo se con ten t and gel con sistency w as m ain ly con tro lled by trip lo id endo sperm geno typ s. ( 4) T he genetic effect of fertile cytop lasm s am ong cu ltivars in japon ica and that of fertile to sterile cytop lasm s on quality characters of rice grain s w ere no t un iversal and varied w ith the characters m o re o r less. Key words J ap onica hyb rid; R ice quality; Genetic con tro l; Cytop lasm ic effect
同一组合的 A、B、R、F1、F1’和 F10相邻种植,
每材
料种4行, 每行20株, 株行距16. 7cm ×23. 3cm , 常规田间管理。成熟时收获各组合的 A (套袋
授以相应保持系 B 的花粉)、B、R 自交种子和 F1、F1’、F10杂种植株上的自交种子, 亲本植株
上的自交种子分别记为 PA、PB、PR、杂种植株上的自交种子分别记为 F2、F2’和 F20。A 、B、R
提 要 研究了由4个不育系及其保持系与7个恢复系配组的24个粳型杂种的9个品质性状的遗传表现, 结果表明: (1) 杂种粳米的品质性状表现普遍介于双亲之间, 但粒宽和直链淀粉含量有较多的超高亲 组合, 糙米率和精米率有较多的超低亲组合。(2) 杂种的整精米率、粒长、粒宽、垩白率、糊化温度5个 性状与不育系呈显著正相关; 糙米率、精米率、垩白率、直链淀粉含量4个性状与恢复系呈显著正相 关; 除糊化温度和胶稠度外的其余7个性状均与中亲值呈显著正相关。 (3) 杂种的糙米率、精米率、整 精米率、粒长、粒宽、垩白率的遗传表达主要决定于二倍体的母体基因型, 而直链淀粉含量、糊化温 度、胶稠度的遗传表达主要由三倍体胚乳的基因型决定。 (4) 在栽培粳稻不同品种的细胞质之间以及 不育胞质与可育胞质之间, 并不普遍存在对品质性状的遗传效应, 但可因性状而有所不同。
X 国家自然科学基金项目39370436资助 收稿日期: 1998207231, 接受日期: 1999209202 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
41 2 作 物 学 报 26卷
(1 A g ricu ltu re Colleg e, Y ang zhou U niversity , Y ang zhou, J iang su, 225009, 2 A g ricu ltu re comm ittee of T aizhou, T aizhou, J iang su 225300)
1 材料与方法
1. 1 试验设计 1994年选用4个不育系 (A ) 及其相应保持系 (B ) 和7个恢复系 (R ) , 按原优
势组合配成8个 A ×R 杂种 F 1, 同时配成 B ×R 和 R ×B 正反交组合各8个, 分别记为 F1’和
F
10。1995年种植
F
1、F
1 ’和
F
0 1
及其亲本,
n2 (y 2 - y 3) 2 = n C 2iM S e
n (y 2 - y 3) 2 2M S e
(3)
可依次测验 H 0: 细胞质 CA 与 CB、CR 无不同效应, 和 H 0: 细胞质 CB 与 CR 无不同效应,
以上 F 测验的自由度是 d f 1= 1, d f 2= 3 (n- 1) , 式中 y 1、y 2、y 3分别为任一品质性状在设计
41 4 作 物 学 报 26卷
1. 3. 2 统计分析 1、上述模式说明, 三种设计的杂交配组中, PA、PB、PR 胚乳和 F1植株
均为同质世代, 而 F2、F 2’、F20胚乳则为产生分离的异质世代。因此, 若某品质性状受胚乳基
也有超高亲和超低 亲 的 组 合。其 中 糙
性 状 Character
超高亲 组合数
因型控制, 则其 F 2方差 V F2’+ V F20必然显著大于亲本方差 V pB + V pR; 若某品质性差无显著差异。故由
F=
(V F2’+ (V PB +
V V
F20) PR )
d f
1
=
2 (n -
1) d f 2 = 2 (n -
1)
(1)
近年来, 对籼型杂种米及籼- 粳杂种米的品质问题已有较多的研究和探讨[1～ 8], 但对粳 型杂种米的品质性状表现及遗传研究尚未见有系统报道。本文以长江中下游地区推广应用或 试种的8个粳稻强优势杂交组合为试验材料, 研究粳型杂种稻米的加工品质、外观品质和蒸 煮食用品质的9个品质性状的表现及其与亲本的关系, 各品质性状的遗传控制和细胞质遗传 效应, 以便为粳型优质杂交稻的选育提供参考。
一自由度的独立比较方法原理[13], 记①对②+ ③的正交系数 ci= 2, - 1, - 1, ②对③的 ci= 0, 1, - 1, 则由统计数:
6 F =
n2 (2y 1 - y 2 - y 3) 2 = n C 2iM S e
n (2y 1 - y 2 6M S e
y 3) 2
(2)
和
6 F =
①、②、③的平均数, n 为测定重复次数, M S e 为设计①、②、③的合并均方。
2 结果与分析
2. 1 杂种稻米品质性状的平均表现 A ×R , B ×R , R ×B 共24个杂种 F2胚乳各品质性状
的表现列于表2。可以看出, 杂种胚乳品质性状表现普遍介于双亲之间, 没有明显优势, 但
表2 杂种稻米各品质性状的平均表现 Table 2 D istr ibution of qua l ity characters of r ice gra in s in 24 J ap onica hybr ids
可以区分以上两种遗传控制系统[ 8 ]。
2、上述三种设计的 F1母株和 F2种子核遗传组成均相同, 不同的仅仅是细胞质。其中设 计②和③为正反交, 其 F2胚乳间的差异可看成是普通栽培粳稻可育细胞质 CB 和 CR 间 (不同 品种间) 的差异, 而设计①和设计②、③之间的胚乳差异则为不育细胞质 CA 和可育细胞质 CB、CR 间的差异, 因此从这两个比较可直接鉴别有关品质性状是否存在细胞质效应。根据单
法[9], 根据米粒纵面垩白面积大小分为9级。每一材料每一性状均随机测定30粒。
蒸煮食用品质 测定糊化温度、直链淀粉含量和胶稠度, 方法见文献[ 10 ]、[ 11 ]和[ 12 ],
每一材料每一性状均随机测定30粒。
1. 3 统计分析
1. 3. 1 遗传基础 设涉及某品质性状的细胞质分别是: 不育系为 CA , 保持系为 CB , 恢复