水稻不同類型親本雜種F2產(chǎn)量性狀表現(xiàn)及遺傳參數(shù)分析

　　[摘要]通過對鹽粳68/密陽50、鹽粳68/鹽粳54、鹽粳68/一目惚5個不同類型水稻雜交組合Fh()群體產(chǎn)量性狀表現(xiàn)及遺傳參數(shù)估算，分析了水稻不同類型親本雜種后代與親本的關系。結果表明，產(chǎn)量性狀的表現(xiàn)及其遺傳參數(shù)因親本類型的不同而有明顯差異。秈、粳亞種間雜交組合Fh()群體產(chǎn)量性狀變異幅度大、遺傳力較高、遺傳進度也較大，因而有廣泛的選擇潛力。
　　[關鍵詞]水稻；親本類型；Fh()性狀表現(xiàn)；遺傳參數(shù)
　　稻種資源是水稻育種研究的物質基礎，正確選用優(yōu)良種質是提高育種成效的前提。分析生產(chǎn)上大面積應用品種的系譜可以發(fā)現(xiàn)：南方稻區(qū)主要秈稻矮桿良種就其淵源而言，可追溯到矮子占、低腳烏尖、矮桿水田谷、南特號、勝利秈等幾個原始親本；南方粳稻的原始親本主要是農(nóng)墾58、農(nóng)墾57、桂花黃、老虎稻等；北方粳稻的原始親本主要是石狩白毛、藤坂5號、十和田、豐錦等。經(jīng)驗表明，頻繁地利用親緣關系相近的改良品種作為育種的種質材料，其結果必然會導致遺傳上的單一性和脆弱性，難以選育更加優(yōu)良的水稻新品種。秈、粳亞種間雜交對拓寬水稻種質遺傳基礎、創(chuàng)制新類型材料具有重要作用。但由于秈、粳稻品種間親緣復雜、關系疏遠、性狀差異明顯使其雜種后代出現(xiàn)部分不育、株系穩(wěn)定慢、性狀異常分離特等現(xiàn)象。這難免給秈、粳亞種間雜交帶來盲目性和不確定性。為進一步探討水稻不同類型雜交后代與親本的關系，本研究應用親緣關系不同的水稻親本配制了3個雜交組合，對其Fh()群體產(chǎn)量性狀的表現(xiàn)及遺傳參數(shù)進行分析，以期為水稻育種中秈、粳稻的應用提供依據(jù)。
　　一、材料與方法
　　供試材料系2003年以不同類型水稻品種鹽粳68、密陽50、鹽粳34和一目惚為親本配制成的鹽粳68/密陽50、鹽粳68/鹽粳34、鹽粳68/一目惚共3個組合。2005年將上述Fh()材料及親本種植于本所試驗田。親本與后代相鄰種植、順序排列，每材料2行區(qū)、行長13m，行、穴距30，0cm×13，3cm，田間管理與大田相同。成熟后每個Fh()組合取100株以上，親本材料取10株，進行室內(nèi)考種。調(diào)查項目包括：有效穗數(shù)、千粒重、每穗總粒數(shù)、結實率、單株谷重等產(chǎn)量性狀，并計算各組合產(chǎn)量性狀的廣義遺傳力(h。)、遺傳變異系數(shù)(GCV)、遺傳進度(G)和相對遺傳進度(Gm())。親本材料的秈、粳分類按程侃聲的方法進行。抽穗期測定穗殼色、葉毛，成熟期測定稃毛、穗節(jié)長、籽粒長寬比及酚反應，計算各親本材料的程氏指數(shù)。程氏指數(shù)0～8為秈型、9～13為偏秈型、14～17為偏粳型、18～24為粳型。
　　二、結果與分析
　　1.不同類型親本形態(tài)差異表現(xiàn)
　　雜種群體各性狀的表現(xiàn)與其親本親緣關系有直接的關系。判別秈、粳差異的方法有多種，其中程氏指數(shù)得到同工酶、分子標記等的印證，成為普遍接受的分類方法。由表1可知，鹽粳68、一目惚程氏指數(shù)分別為19和22屬于粳型品種；密陽50程氏指數(shù)為4屬于秈型品種；鹽粳34程氏指數(shù)為16屬于偏粳型品種。即鹽粳68/密陽50為典型的秈、粳亞種間雜交；鹽粳68/一目惚為粳亞種內(nèi)不同品種的雜交，鹽粳68/鹽粳34為粳亞種內(nèi)粳型品種與中間型品種的雜交。從秈、粳分化關系上看，不同類型組合親本間親緣關系密切程度依次為鹽粳68/一目惚>鹽粳68/鹽粳34>鹽粳68/密陽50。分析鹽粳68、鹽粳34、一目惚系譜可以發(fā)現(xiàn)，一目惚的親本皆為不含秈稻血緣的粳稻品種，即為“純”粳型品種。鹽粳68、鹽粳34的親本中都含有秈稻血緣。鹽粳68含有菲律賓秈稻C4-63、IR8和中國南方秈稻矮腳南特的血緣，鹽粳34含有IR8和矮腳南特的血緣，即鹽粳68、鹽粳34是通過秈粳交育成的粳型和偏粳型品種。
　　2.不同類型組合Fh()群體產(chǎn)量性狀表現(xiàn)
　　由表2可知，不同類型親本間雜種Fh()群體性狀表現(xiàn)有一定區(qū)別。(1)從Fh()群體平均值與雙親值關系來看，在千粒重、每穗總粒數(shù)兩個性狀上不同組合Fh()平均值與其中親值的大小程度表現(xiàn)一致。但在有效穗數(shù)、結實率和單株谷重三個性狀上，F(xiàn)h()平均值與中親值表現(xiàn)卻并不一致。(2)從Fh()群體各性狀值變異系數(shù)來看，有效穗數(shù)、千粒重、每穗總粒數(shù)、單株谷重的變異系數(shù)均以鹽粳68/密陽50為最高；結實率的變異系數(shù)以鹽粳68/鹽粳34為最高。同時，鹽粳68/鹽粳34在有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)上的變異系數(shù)表現(xiàn)中等。表明，雜種Fh()群體產(chǎn)量性狀表現(xiàn)與親本性狀表現(xiàn)值有一定關系，但隨著親本親緣關系變遠，基因型差距加大，雜種后代性狀表現(xiàn)的變異幅度也在逐漸加大。
　　
　　3.不同類型組合Fh()群體產(chǎn)量性狀遺傳參數(shù)
　　遺傳變異系數(shù)(GCV)能較客觀地反映后代群體內(nèi)性狀遺傳變異程度。由表3可知，不同類型組合以有效穗數(shù)GCV較大，千粒重GCV較小。相同性狀GCV在不同類型組合間存在差異。在有效穗數(shù)、千粒重、每穗總粒數(shù)和單株谷重上GCv大小皆為鹽粳68/密陽50為最高；在有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)上鹽粳68/鹽粳34~GCV值表現(xiàn)中等；在千粒重、單株谷重上鹽粳68/一目惚的GCV值表現(xiàn)中等。表明，通過秈粳亞種間雜交可在多數(shù)產(chǎn)量性狀上拓寬遺傳基礎，增加選擇潛力。同時，利用秈、粳亞種間雜交創(chuàng)造的種質做親本在有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)上也有一定的遺傳潛力。
　　
　　遺傳力(hh())的大小體現(xiàn)了遺傳條件和環(huán)境條件兩者對性狀表現(xiàn)的影響程度。同時，也指明了依據(jù)性狀表現(xiàn)進行選擇的可靠性。因此，主要性狀的遺傳力可作為育種上重要的選擇依據(jù)。由表3可知，綜合三個不同類型組合各產(chǎn)量性狀千粒重、結實率遺傳力較高，有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)遺傳力中等，單株谷重遺傳力最低。表明，本試驗中3個不同類型組合中千粒重、結實率可在早期世代進行選擇，而單株谷重適合于高代選擇。同時，各性狀遺傳力在不同類型組合間存在差異。在有效穗數(shù)、千粒重、每穗總粒數(shù)上遺傳力值均以鹽粳68/密陽50為最高；在結實率上以鹽粳68/鹽粳34為最高。表明，不同類型Fh()群體各產(chǎn)量性狀遺傳力高低與親本類型關系密切，構成產(chǎn)量的多數(shù)性狀的遺傳力以秈、粳亞種間雜交類型較高。
　　遺傳進度(G)綜合了群體遺傳變異系數(shù)和遺傳力兩方面的信息。反映了性狀經(jīng)選擇后子代從親代獲得的遺傳增量，可作為從該群體內(nèi)進行選擇的效果估計。相對遺傳進度(Gm())則更為客觀地表現(xiàn)選擇前后平均數(shù)量增加量。由表3可知，不同組合Fh()群體各性狀Gm()大部分以有效穗數(shù)為高，千粒重為低。同時，各性狀的遺傳進度在不同類型組合間存在差異。在有效穗數(shù)、千粒重、每穗總粒數(shù)上Gm()都以鹽粳68/密陽50為最高；在有效穗數(shù)、千粒重以鹽粳68/一目惚表現(xiàn)中等；在每穗總粒數(shù)上以鹽粳68/鹽粳34表現(xiàn)中等。表明，秈、粳亞種間雜交后代群體變異幅度較大，多數(shù)產(chǎn)量性狀在一定選擇強度下可獲得較好的遺傳進度，而粳亞種內(nèi)不同品種間雜交及粳亞種內(nèi)粳型品種與中間型品種間雜交因親本的不同其性狀遺傳進度亦有一定區(qū)別。
　　三、小結與討論
　　研究表明，中國栽培稻具有豐富的遺傳多樣性，但豐富的遺傳變異在不同亞種、不同稻作生態(tài)區(qū)分布不均衡?？傮w上，秈稻遺傳多樣性顯著高于粳稻，南方稻區(qū)顯著高于北方稻區(qū)。其中東北稻區(qū)品種遺傳背景最為單一。因此，通過東北稻區(qū)品種間雜交難以育成突破性的水稻新品種。經(jīng)驗表明，秈粳亞種間雜交是產(chǎn)生巨大變異和明顯優(yōu)勢的有效途徑。而亞種間雜交后代結實率偏低和瘋狂分離的問題應用多次雜交可以解決。本試驗結果表明，水稻雜種F：群體產(chǎn)量性狀表現(xiàn)與其親本產(chǎn)量性狀存在關系，而親緣關系的疏密使其后代表現(xiàn)出相應的差異。由秈、粳稻配制的雜種Fh()群體產(chǎn)量性狀遺傳變異幅度大，存在豐富的遺傳基礎。同時，遺傳力、遺傳進度也較大。而粳稻與中間類型間雜交在多數(shù)性狀上也有一定的選擇潛力。因此，在育種工作中可利用含有特異基因的秈、粳稻直接進行亞種間雜交或利用秈粳交創(chuàng)造的新種質做親本間接利用亞種優(yōu)勢，可使后代出現(xiàn)具有優(yōu)異性狀的個體。并依據(jù)產(chǎn)量性狀遺傳參數(shù)不同，在不同世代對不同類型組合、不同性狀進以合理選擇，可育成符合目標的新型水稻品種。
　　參考文獻
　　[1]林世成，閔紹楷，中國水稻品種及其系譜，上?？茖W技術出版社，1991：1-9
　　[2]徐正進，李金泉，等，秈粳稻雜交后代亞種特性表現(xiàn)與分類研究，中國農(nóng)業(yè)科學，2003，36(12)：1571-1575
　　[3]魏興華，湯圣賢，等，中國栽培稻同工酶的遺傳多樣性，作物學報，2002，38(2)：203-207
　　[4]熊振民，王建林，
　　我國水稻超高產(chǎn)品種選育的理論與實踐冰稻文摘，1992，11(4)：1-8
　　[5]楊守仁，張龍步，等，水稻超高產(chǎn)育種的理論與方法，中國水稻科學，1996，10(2)：115-120
　　[6]程侃聲，王象坤，等，云南省稻種資源的綜合研究與利用Ix，論亞洲栽培稻的秈粳分類，作物學報，1984，10(4)：271-2