粳型两系杂交稻品质性状的遗传分析

粳型两系杂交稻品质性状的遗传分析
李雪林
【摘要】选择有代表性的11个优良粳型两系杂交稻亲本,包括6个光敏核不育系和5个粳稻恢复系,采用p×q不完全双列杂交模式对4个品质性状的配合力进行分析并估算其遗传参数.结果表明,4个品质性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)均达到了显著或极显著水平.在垩白度、直链淀粉含量性状上,以加性效应占主导地位；在胶稠度两性状上则以非加性效应为主,而在整精米率上加性效应和非加性效应的作用相当.%Selecting 11 representative parents of Japonica two-line hybrid rice including 6 light-sensitive male sterile line and 5 Japonica restorer lines,p X q incomplete diallel cross model as materials to analyze and estimate genetic parameters of 4 quality characters. The results showed, that 4 quality traits of the general combining ability (GCA) and specific combining ability ( SCA) were significant or highly significant. Additive effect of chalkiness,amylase content were all dominated. The gel consistency was main non-additive effect,but additive and on non-and additive effects were equal for the rate of milled rice.
【期刊名称】《种子》
【年(卷),期】2012(031)003
【总页数】4页(P38-41)
【关键词】两系杂交稻;品质性状;配合力
【作者】李雪林
【作者单位】河南科技大学农学院,河南洛阳471003
【正文语种】中文
【中图分类】S511
我国在20世纪70年代中期实现水稻杂种优势“三系”配套利用后，筛选出许多
优于当地栽培品种的水稻杂交种。

由于新的育种材料水稻光(温)敏核不育系的发现，杂交水稻育种也由“三系”向“两系”转变。

两系法育种的优越性引起了我国杂交水稻育种战略的重大转变，同时杂交水稻品质育种也受到人们的关注［1］。

因此，弄清两系杂交稻品质性状配合力的一般规律，对于亲本选配、组合测配和评鉴以及品质育种等工作都有很大的指导意义。

本研究利用粳型光(温)敏核不育系和恢复系，按NCⅡ设计进行遗传交配，分析稻米品质
性状的配合力效应、杂种优势和遗传参数，以获得粳型两用核不育系及恢复系的数量性状有关基因作用的信息，从而指导粳型光(温)敏核不育系、恢复系及杂交亲本的选配，并对两系杂交水稻品质性状进行改良。

试验材料:粳型水稻光(温)敏核不育系和恢复系(如表1)。

品质分析仪:实验室用脱壳机、精米机及磨粉机，722 s分光光度计，水浴锅，分
析天平(0.000 1 g)，涡旋振荡器，酸度计及试管。

1.2.1 田间种植及管理
选用 6个粳型光(温)敏核不育系 29130 S、5088 S、7001 S、31301 S、27103 S 和 95076 S 作母本(P1)，5 个恢复系 R 187、C 418、41678、双9 和1514 作父本(P2)。

按NCⅡ设计于2009年3月在海南陵水配制30个组合，杂种F1和亲本于2009年夏在华中农业大学校实验场种植。

5月20日播种，杂种F1田间种植按随机区组排列，2行区种植共30个单株，株行距13 cm×20 cm，设3次重复。

栽培管理措施按常规进行，其中组合5088 S/R 187作为对照。

1.2.2 稻米品质测定方法
稻米品质主要测定整精米率(GB/T 17891－1999)、垩白度(GB/T 17891－1999)、直链淀粉含量(GB/T 15683－1995)及胶稠度(GB/T 17891－1999)，在国标的基
础上进行测定。

所有测定重复3次，取其平均值。

整精米率(%)=整精米重/精米重×100%;
垩白度(%)=垩白米粒数/总粒数×垩白大小×100%。

方差及配合力分析采用NCⅡ设计的统计模型，利用DPS 7.5分析软件进行。

所有百分数数据都经过平方根反正弦转换处理，主要有整精米率、垩白度和直链淀粉含量。

从表2可以看出，整精米率、垩白度、直链淀粉含量和胶稠度在重复间方差不显著，而在组合间方差都达到了极显著水平。

这说明在整精米率、垩白度、直链淀粉含量和胶稠度性状中基因型效应间存在着显著差异。

2.2.1 品质性状的配合力方差分析
从表3可以看出，4个性状的一般配合力差异都达到极显著水平，特殊配合力差异也都达到极显著水平。

说明粳型光(温)敏核不育系和恢复系的一般配合力效应对
F1代品质性状的影响有明显差异，不育系和恢复系组合的特殊配合力效应对F1品质性状的亦有明显影响。

可以进行品质性状的配合力效应分析。

除胶稠度外，亲本各性状的一般配合力方差均明显大于组合的特殊配合力方差，表明加性基因效应在粳型两系杂交稻米品质的杂种优势中有重要作用，同时也说明亲本的选择对改良粳型两系杂交稻米品质是重要的。

2.2.2 一般配合力(GCA)效应分析
由表4可以看出，同一亲本各品质性状间及同一品质性状各亲本间的一般配合力(GCA)效应差异都很大，说明各亲本在品质性状上的加性效应作用程度是不同的。

以品质性状的一般配合力效应小于0(整精米率和胶稠度大于0)为准，恢复系双9
和41678在整精米率、垩白度、直链淀粉含量和胶稠度4个性状上的表现都好。

但不育系29130 S和恢复系1514除胶稠度外，其余3个性状的一般配合力表现很差(即为正向效应)。

在稻米加工、外观和蒸煮食味品质中，整精米率、垩白度、直链淀粉含量和胶稠度是4个很重要的指标，其中整精米率、垩白度和直链淀粉含量特别重要。

恢复系1514的垩白度和直链淀粉含量2个性状的一般配合力相对效应高达77.71%和6.69%，而不育系27103 S的这两个性状的相对效应也达到10.91%和1.21%。

因此选配组合时，以不育系27103 S和恢复系1514为亲本可能使组合的垩白度和直链淀粉含量提高而导致品质较差。

相反，不育系31301 S的垩白度一般配合力相对效应为－34.02%，恢复系双9则为－26.77%。

所以若以两者为杂交亲本进行配组，有助于降低杂交稻米的垩白度及改良其组合的稻米品质。

2.2.3 特殊配合力(SCA)效应分析
表5列出了30个组合4个稻米品质性状的特殊配合力效应值及相对效应。

同一品质性状的特殊配合力因组合不同而有明显差异，同一组合各品质性状的特殊配合力也差异很大，既有正效应又有负效应且差别很大。

这表明，在控制稻米品质上基因互作方式存在多样性。

在4个品质性状中，整精米率和直链淀粉含量的特殊配合力效应值差别不大外，垩白度和胶稠度则正负效应差别都很大。

组合5088 S/双9和95076 S/R 187的垩白度特殊配合力效应差别特别突出，它们的相对效应分别为－26.24%、－24.76%。

因此可以利用其杂种优势降低垩白度。

值得注意的是，该两组合的父本双9和R 187的一般配合力效应都很低，但母本5088 S和95076 S的一般配合力效应则属中等，说明组配特殊配合力效应较低的组合，并不需要双亲的一般配合力效应都低。

2.2.4 群体配合力方差和遗传参数估算
遗传力是目前在育种实践上应用较广的遗传参数，一般分为广义遗传力(h 2 B)和
狭义遗传力(h 2 N)。

表6列出了各性状的广义遗传力、狭义遗传力以及一般配合
力和特殊配合力基因型方差在总方差中的比重(Vg，Vs)以及一般配合力方差中母、父本各占的分量(Vg 1，Vg 2)。

由表6可以看出，若以广义遗传力为例，直链淀
粉含量、整精米率、垩白度、胶稠度都很高。

另外胶稠度的广义遗传力与狭义遗传力差别很大，这表明胶稠度受非加性基因效应的作用较大。

其狭义遗传力的顺序为:垩白度＞直链淀粉含量＞整精米率＞胶稠度，这与前人的研究结果基本一致。

同时由表6可以看出，一般配合力基因型方差在直链淀粉含量、垩白度、整精米
率等性状中所占的比重均在70%以上或接近70%。

在这些性状中，亲本的基因加性效应对杂种一代的品质性状形成起主导作用;特殊配合力基因型方差在胶稠度等
性状中的比重较大，说明该性状中的遗传变异主要来自基因的非加性效应。

在一般配合力基因型方差中父、母本所占的比重因性状而异。

整精米率、垩白度和直链淀粉含量的父本基因型方差所占的比重大于母本，说明父本基因型方差对一般配合力方差所做的贡献大，但在胶稠度性状上父、母本所做贡献相对接近。

同时从特殊配合力基因型方差所占比重(Vs)来看，整精米率和胶稠度在30%以上(尤其胶稠度在80%以上)，说明双亲的互作在这些性状上是不容忽视的。

在30个组合中，品质较好的优良组合有31301 S/双9、5088 S/41678。

虽然29130 S与41678的各性状一般配合力较差，但29130 S/41678的特殊配合力
却相对较好，说明一般配合力不能完全反应亲本间组合的效果。

利用杂种优势，除选择一般配合力高的亲本外，又要多配组进行广泛杂交选择特殊配合力高的组合［2］。

当以品质性状为主要育种目标时，若想降低垩白度和直链淀粉含量则应以稻米垩白度和直链淀粉含量的一般配合力为负向效应的亲本为优，而提高整精米率和增加胶稠度长则以整精米率和胶稠度的一般配合力为正向效应的亲本为优。

因此，不育系7001 S、31301 S和恢复系41678、双9则相对较好。

在本研究中，通过对母本、父本基因型方差及其互作对F1贡献率分析得出:杂交粳稻的品质性状受恢复系的影响比不育系大得多，说明在两系法育种中，应特别重视对恢复系的改良。

如在选配杂交组合时，恢复系的选择至关重要。

这与倪林娟［3］研究三系杂交稻的结果相似。

但在实践中育种家认为稻米品质多受母本影响较大，主要是籽粒的胚乳含有较多的母本遗传成份。

因此需要对其遗传控制进行更深入的研究。

【相关文献】
［1］张利华，王林友，王建军.籼型杂交稻稻米碾磨品质与外观品质的配合力及遗传力研究［J］.
核农学报，2003，17(6):417－422.
［2］李建红，洪德林.新选粳稻BT型不育系主要农艺及品质性状的配合力分析［J］.南京农业大学学报，2004，27(4):11－16.
［3］倪林娟.上海地区杂交粳稻米品质性状的遗传分析［J］.上海农业学报，2001，17(3):22 －26.。