水稻灿粳亚种间杂交子一代不育机理的探讨

水稻灿粳亚种间杂交子一代不育机理的探讨

刘红艳[1]2003年在《水稻灿粳亚种间杂交子一代不育机理的探讨》文中指出水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在我国粮食生产中占有举足轻重的地位。通过长期育种,水稻单产已经达到相当高的水平,继续运用常规育种法来提高水稻单产已经难有大的突破,需要另僻溪径。大量研究发现:籼粳亚种间杂种的营养器官和产量性状表现出强大的杂种优势,如能有效加以利用,将有可能使水稻产量取得新的突破。但由于籼粳亚种间杂交存在F_1代结实率偏低的问题,使得目前难以直接利用其杂种优势。因此探讨籼粳亚种间杂种不育机理,对于克服亚种间杂种不育,有效利用其杂种优势具有重要的理论价值和实践意义。 本研究主要以2个籼稻品种南京11和IR36、1个粳稻品种秋光为基本材料,配制籼粳亚种间组合南京11/秋光、亚种内品种间组合南京11/IR36,其中南京11/IR36为对照,着重从以下4方面来探讨籼粳亚种间杂种F_1代不育的原因:1)雌雄配子形成过程;2)花粉在柱头上的附着、萌发以及花粉管伸长情况;3)花粉育性;4)胚囊受精情况。 主要实验结果如下: 1.运用石蜡切片法对南京11/秋光和南京11/IR36的F_1代雌雄配子发育过程进行了详细的细胞学观察,结果发现:二供试组合的小孢子母细胞在四分体时期之前发育正常,单核期后亚种间组合(南京11/秋光)F_1出现部分花粉败育(败育率为20.27%),而品种间组合(南京11/IR36)F_1则表现正常(败育率为2.25%);大孢子母细胞在发育为胚囊过程中,亚种间组合(南京11/秋光)F_1除少数无胚囊分化外,绝大多数都有胚囊分化,并且前期发育比较正常。这些分化出的胚囊一般能进行第一次有丝分裂形成2核胚囊,但大多数不能继续进行第二次、第叁次有丝分裂从而不能形成正常的8核胚囊,而对照组合(南京11/IR36)F_1则表现正常。 2.利用扫描电镜观察亚种间组合南京11/秋光和对照品种间组合南京11/IR36的F_0代、F_1代的花粉在柱头上附着、萌发以及花粉管伸长情况,结果发现:在F_0代和F_1代,亚种间组合南京11/秋光的花粉附着量分别为0.48个/cm~2和0.2个/cm~2,均少于品种间组合南京11/IR36的花粉附着量3.5个/cm~2和3.62个/cm~2;这些附着在柱头上的花粉粒大多能萌发,但亚种间组合(南京11/秋光)F_1的花粉粒萌发后,花粉管在柱头表面出现扁平、弯曲、盘绕等异常现象,而品种间组合(南京11/IR36)F_1的花粉管却能正常伸长。这表明籼粳亚种间组合的花粉与柱头存在严重不亲和性。 3.对成熟花粉粒进行碘-碘化钾染色和荧光染色观察,结果表明:碘-碘化钾染色反应中,可育花粉(即深染花粉粒)所占比例在亚种间组合(南京11/秋光)F_1中约为25%,而在对照品种间组合(南京11/IR36)F_1中约为80%;荧光染色中,有 水稻釉粳亚种间杂交子一代不育机理的探讨活性的花粉(即口+II)类花粉粒)所占比例在亚种间组合南京11/秋光中约为40%,而品种间组合南京11八R36中约为80%。从这两种方法所得花粉育性的结果来看,皆是亚种间组合低于品种间组合,这说明花粉育性主要通过淀粉积累的多少和花粉活性的强弱间接影响粕粳杂种F,代的结实性。 4.通过盐酸浸泡结合碘一碘化钾染色来观察胚囊受精情况,结果发现:亚种间组合(南京11/秋光)F:的胚囊受精率一般在25%-30%之间,而对照品种间组合(南京江R36)F,在6俄~9湍之间,这说明结实率低可能主要是由于受精率低造成的。 5.通过雌雄配子败育相对重要性比较,结果表明:两供试组合皆是雌配子败育比例大于雄配子败育比例,其中亚种间组合(南京11/秋光)F,中雌配子败育重要性占58.20%,雄配子占41.80%,而对照品种间组合(南京八R36)F:中雌配子占53.47%,雄配子占46.53%,这说明亚种间杂种F:中雌雄配子败育是导致其败育的主要原因,其中雌配子败育占主导地位,雄配子败育占次要地位。

杨振玉[2]1986年在《籼粳杂交培育模型强优势恢复系》文中研究说明六十年代日本新城长友以籼稻钦苏拉包罗11为母本,以台中65为轮回亲本,通过杂交,回交,选育包台型不育系、保持系和恢复系,实现了粳型叁系配套,为利用粳型杂种优势提供了方法。但由于包台型叁系遗传背景类同,杂种优势不明显,不能用于生产。七十年代以来,中国北方粳

参考文献:

[1]. 水稻灿粳亚种间杂交子一代不育机理的探讨[D]. 刘红艳. 华中农业大学. 2003

[2]. 籼粳杂交培育模型强优势恢复系[J]. 杨振玉. 杂交水稻. 1986

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