水稻恢复系的优质、抗病虫基因的聚合育种

摘要

水稻恢复系是水稻杂种优势利用的重要亲本之一，一个优良的恢复系是培育超级杂交水稻的基础。我国人口众多，水稻产量问题一直是人们关注的重点，随着退耕还林还草政策的加强，耕地面积越来越少，高产显得尤为重要。水稻品质也随着人们生活水平的提高越来越得到关注。水稻稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱是影响我国水稻产量的三大病虫害，选育抗性品种是预防这些病虫害的有效方法。本研究利用实验室已经培育的高产优质聚合系、抗病聚合系和抗虫单片段代换系来进一步改良实验室已培育的优良恢复系，主要结果如下：
　　（1）本研究利用3份高产优质聚合系、1份抗病聚合系和1份抗虫单片段代换系分别改良恢复系 G3-2R、P132-06和 P132-46，共组配了15个杂交组合。2015年晚季，8个高产优质改良恢复系组合共筛选到16份纯合株系，1个高产优质改良恢复系筛选到4份纯合单株；5个抗病虫改良恢复系组合共筛选到15个纯合株系，1个抗病虫改良恢复系组合筛选到4个纯合单株，完成了恢复系的聚合育种目标。
　　（2）对新获得的16份高产优质改良恢复系进行恢复力测定和产量性状考察。2015年早季用获选单株与HXA测交，2015年晚季种植测交F1，调查花粉育性和小穗育性，结果为花粉育性在82.81％-95.55%之间，小穗育性在84.79%-94.05%之间。2015年晚季调查纯合株系单株有效穗数、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量等产量相关性状，结果有12份改良后恢复系的单株产量高于华粳籼74（W0），其中2份差异显著，4份改良后恢复系的单株产量低于W0，差异不显著。对含有gs3的纯合株系考察粒型，结果都表现长粒型，与W0差异极显著。对含有早熟基因Hd-1-2的纯合株系调查抽穗期，相对于改良前亲本，抽穗期都有一定的提前，但都比W0晚。
　　（3）对新获得的15份抗病虫改良恢复系进行恢复力测定和2份含有XA21的株系鉴定白叶枯病。2015年早季用获选单株与华粳籼74-协青早A（HXA）测交，2015年晚季种植测交 F1，调查花粉育性和小穗育性，结果为花粉育性在84.35%-95.74%之间，小穗育性在86.67%-92.48之间。2015年晚季对含有抗白叶枯病基因XA21的2份纯合株系接种白叶枯病病菌，结果表明改良后株系对白叶枯病抗性有了一定的提高。2015年晚季考察了这些株系的产量相关性状，结果表明有4份材料的单株产量高于W0，差异都不显著，11份材料的单株产量低于W0，其中1份显著低于W0。
　　本研究以实验室培育的优良恢复系、高产优质聚合系、抗病聚合系和抗虫单片段代换系为材料基础，应用分子标记辅助选择技术，进行聚合育种，分别选育了一些产量、品质和抗病虫性上有一定改良的纯合株系，为后面应用于水稻育种和继续改良提供了材料基础。

目录

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目录

第1章 文献综述

1.1 研究背景

1.1.1 水稻恢复基因的定位与克隆

1.1.2 胞质不育育性恢复的机理

1.1.3 水稻分子育种

1.2 研究的目的与意义

1.3 研究技术路线

第2章 水稻恢复系的高产优质基因的聚合育种

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 供试材料

2.2.2 实验方案

2.2.3 材料的种植、杂交、真假检测及后代筛选

2.2.4 分子标记检测方法

2.2.6 育性检测方法

2.2.7 主要农艺性状调查

2.2.8 数据分析

2.3 结果

2.3.1 优良恢复系与高产优质聚合系的聚合育种

2.3.2 高产优质改良恢复系对籼稻不育系华协A的恢复力

2.3.3 高产优质改良恢复系的产量相关性状

2.3.4 高产优质改良恢复系的粒型

2.3.5 含早熟QTL Hd-1-2高产优质聚合恢复系的抽穗期

2.4 小结

第3章 水稻恢复系的抗病虫基因的聚合育种

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 供试材料

3.2.2 实验方案

3.2.3 材料的种植、杂交、真假检测及后代筛选

3.2.4 分子标记检测方法

3.2.5 代换片段长度的计算

3.2.6 育性检测方法

3.2.7 白叶枯病抗性鉴定方法

3.2.8 主要农艺性状调查

3.2.9 数据分析

3.3 结果

3.3.1 优良恢复系与抗病虫聚合系的聚合育种

3.3.2 抗病虫聚合恢复系对籼稻不育系华协A的恢复力

3.3.3 含白叶枯抗性基因Xa21的优良聚合恢复系的抗性

3.3.4抗病虫改良恢复系的产量相关性状

3.4 小结

第4章 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 改良恢复系是增强水稻杂种优势的一种有效方法

4.1.2 分子标记辅助选择技术在恢复系改良上的应用

4.2 结论

致谢

参考文献

附表1 用于本研究中的亲本材料

附表2 高产优质聚合育种筛选到的纯合材料

附表3 抗病虫聚合育种筛选到的纯合材料