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籼稻巨胚基因的诱变获得、遗传分析及育种应用研究

章清杞

  巨胚稻的胚比普通稻米的胚重2至3倍,巨胚稻糙米中蛋白质、脂肪、氨基酸、维生素、矿物质等营养成分的含量明显高于普通稻米,是公认的高营养稻米。本研究采用核诱变技术创造水稻籼型巨胚种质,研究了巨胚基因的遗传、巨胚稻的生物学特性、巨胚稻米营养特性,巨胚发育动态解剖,并探索与建立巨胚杂交稻的育种技术体系。主要研究结果如下:1.在M_1代混收的M_2种子中,水稻巨胚突变的出现频率平均为0.00125%,变幅为0.00029%-0.00285%。如以M_1群体株数或穗数估算,突变率分别为0.03015%和0.03911%。本研究以350Gy的剂量照射11个籼稻品系的干种子,M_1群体2120-4560株,在其中9个品系中获得巨胚突变体;本研究取材的4个籼稻巨胚突变体均为单隐性基因突变,且均与粳稻巨胚品种1137的巨胚基因等位,至今无非等位巨胚基因发现;胚的大小直接由种子基因型决定,而同为胚发育提供营养的母体基因型及细胞质均无关系。育种上可直接从M_2群体(M_1植株上所结种子)进行巨胚突变的选择。2.(1)通过直接辐照诱变获得的巨胚稻品系与相应原非巨胚稻相比,在主要农艺性状和有效穗、穗粒数、结实率3个产量性状上十分相似,差异不显著,但巨胚稻千粒重下降了1.90g-3.13g,达显著水平。千粒重的减少使理论产量和实际产量也相应下降;巨胚稻的粒重(谷粒重和糙米重)和容重均比相应非巨胚稻显著减小,巨胚稻绝对胚重是非巨胚对照的1.69-2.04倍,相对胚重是非巨胚对照的1.97-2.47倍。在谷粒长、谷粒宽、米粒长、米粒宽等其它谷粒和米粒性状上二者差异不显著;(2)通过杂交选育的巨胚稻同非巨胚对照亲本比较,绝对胚重和相对胚重也显著提高,分别是相应亲本的2.06倍和1.75倍(绝对胚重)及2.42倍和2.04倍(相对胚重);(3)ge基因对杂交稻主要农艺性状和部分产量性状没有显著影响,但ge基因使杂交稻的千粒重、容重、理论产量和实际产量下降,且只有在纯合时才有显著表达。含杂合geGE基因也使其上述性状有所下降,但幅度明显小于gege纯合基因;(4)巨胚稻在起始灌浆潜势(R_0)、平均灌浆速率(Gmean)、最大灌浆速率(Gmax)和灌浆持续时间t(99%)上均比非巨胚稻对照低,且巨胚稻在开花后第4-12天灌浆高峰期间的灌浆速率明显低于非巨胚对照品种,从而造成巨胚稻籽粒重的下降;(5)巨胚稻相对胚重与粒长、粒宽、粒厚和粒重有显著关系,选择粒重……   
[关键词]:籼型巨胚稻;ge基因;遗传分析;生物学特性;解剖观察;营养分析;诱变育种
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:福建农林大学2005年
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