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本文以西南科技大学水稻研究所选育的新质源水稻不育系JW803A为主要研究对象。通过配制不完全双列杂交组合研究不同不育系在产量及氮素吸收利用方面的配合力;采用NCⅡ模式,研究不同胞质对杂交水稻F1产量、氮素利用效率、氮素收获指数、氮素转移效率等性状的影响;在干旱(10%PEG浓度)胁迫下研究不同不育胞质对水稻抗旱生理的影响。研究结果表明:
⑴在不同不育系对杂交水稻产量、氮素吸收利用的研究中,以产量和氮素利用效率作为选择目标时,WA803A、JW803A和蜀恢527都属于Ⅰ类亲本,表明了这两个不育系的核供体803B的一般配合力较强。JW803A/蜀恢527的产量优势最强(特殊配合力效应值达到3.48),并具有较高的氮素收获指数和氮素利用效率(特殊配合力效应值分别达到0.98和0.87)。
⑵在不同胞质对杂交水稻产量、氮素吸收利用的研究中,胞质效应和恢复系效应在产量性状、穗粒性状、茎节性状及氮素吸收利用特性方面均达到显著或极显著差异水平。芒长、粒形、单穗重受环境的影响较小;产量和收获指数的非加性遗传作用明显,受环境效应的影响也较大;氮素利用效率主要受基因的加性效应影响。亲本效应方面,恢复系对产量性状的影响效应远大于胞质效应;胞质对氮素吸收利用相关性状的遗传率均大于恢复系。JW型胞质在产量性状和氮素吸收利用方面均具有较高的一般配合力效应。与WA型胞质相比,JW型胞质的基部节长一般配合力效应值较低,茎的直径和壁厚一般配合力效应值较高,表明了JW型胞质具有更强的抗倒伏能力及干物质积累能力。
⑶不同程度干旱胁迫下,不同胞质水稻的生理活性差异显著,胞质对核基因调控的抗旱生理反应也存在明显差异。JW型等不育胞质在中等干旱胁迫下较WA型胞质具有更高的POD活性、Chla/b值以及较低的MDA含量,这对提高杂交水稻的抗旱性更加有利。
⑷不育胞质对杂交水稻的产量产生显著影响,表现为负效应;不育胞质对氮素吸收利用产生极显著影响,表现为正效应;不育胞质对水稻抗旱性产生显著影响;本试验条件下,JW型胞质在产量、氮素吸收利用与抗旱性等性状上优于其他胞质。