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1、水稻磷高效重组自交系群体的筛选鉴定杜娟1,曾亚文1:杨树明1,普晓英1,杨涛2,杜威£王雨辰£赵大伟11.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南昆明650205;2.云南农业大学中药材硏究所〃云南省中药材规范化种植技术指导中心,云南昆明650201摘要:水稻耐彳氐磷RILs群体培育可为磷高效育种和基因定位提供材料。该试验利用强耐低磷杂交组合合系41X大白稻产生的永久性重组自交系(RILs)群体,设低磷(有效磷6.26陀・k*)胁迫和非低磷(有效磷)胁迫两种处理,全生育期测定了相关的耐低磷形态性状利用相关分析和多元逐步回归分析等方法探索RILs群体耐低磷筛选
2、指标以筛选优良株系。结果表明:(1)12个主要农艺性状均呈连续性变异,耐低磷性状发生了明显的重组和分离,说明利用重组近交系可以筛选并培育出强耐彳氐磷的水稻品系。重组近交系是水稻耐彳氐磷特性进行遗传研究的良好材料;(2)6个相对性状:株穗产量、地上干物质量、实粒数、有效穗、剑叶长、穗长,综合评价RIL群体各株系的耐低磷强弱;(3)在RILs群体选出综合性状表现优良的5个大穗、大粒的耐低磷株系,具有良好的推广前景。关键词:重组自交系;磷高效;筛选指标;大穗大粒中图分类号:S33文献标识码:A文章编号:1672-2175(2008)03-1151-06土壤有效磷缺乏是限
3、制作物产量的关键因子之一。施磷增产显著却导致多样性丧失、磷源枯竭、环境污染、人类维营养危机、农业成本增加等系列问题"⑶;40多年来大规模的化肥施用使我国土壤成为蕴藏1亿t无效磷库,鉴于作物的“遗传学缺磷”,挖掘作物活化利用无效磷的磷高效特性培育水稻品系对于解决上述问题意义重大。迄今,国内的多数水稻耐低磷研究仍停留在对大量种质低磷筛选鉴定的初步阶段⑷,而利用耐低磷种质进行创新利用以及利用磷高效重组近交系(recombinantinbredlines,RILs)筛选、鉴定和培育磷高效水稻品系的研究罕有报道。云南是中国稻种最大的遗传、生态多样性中心和优异种质富集地区⑸,
4、云南稻种资源蕴藏着丰富的有利基因,如磷高效、矿质元素含量高、苗穗期耐冷、广亲和、抗白叶枯病等"①,在水稻育种中具有长期潜力。548份云南地方稻核心种质中挖掘出大白稻(Oryzasmiva)大穗、大粒#而刑氐磷特性极强,但其植株高大,株型披散极难推广应用。为此,以高产、耐寒、抗稻瘟病,云南历史上栽培面积最大的粳稻合系41小"(Oiyzasativa)为母本,云南稻种核心种质大白稻为优良磷高效基因供体,培育合系41x大白稻重组自交系群体,并在严重缺乏有效磷的酸性红壤开展耐低磷鉴定性究,探索RILs耐低磷筛选指标,筛选岀综合表现较好的耐低磷优良株系,为云南缺磷红壤区磷高
5、效品种选育及推广提供参考。1材料与方法2000年夏季在昆明以合系41为母本,大白稻为父本配制杂交F
6、,自交得F2群体。2003—2006年在昆明省农科院试验田(18mx3.5m水泥池,土培介质0.8m;海拔1916m),种植P】、P2?DFI、F3sF4、F5、F()群体,F3-F6均与F2群体的对应株行种植,按重组自交系培育规程进行。以昆明阿子营2()多年未施化肥的酸性红壤20cm表层土为土培介质,土壤经云南省农业科学院土壤肥料研究所测定:有效磷和总磷含量分别为6.26mg.kg"和1050mgkg1,水解氮和总氮含量分别为146.99和1820mgkg1,有效
7、钾和总钾含量分别为207.15和1232mgkg1,pH值为5.49。两种有效磷处理种植群体进行耐低磷鉴定(不施磷有效磷含量6.26mg-kg'1,施磷肥有效磷达40mgkg'1)f不再施用其他化肥,常规管理。株行距为10cmxl5cm,2次重复。成熟时每株系取样10株,观察及考种项目:分篥、株高、有效穗、穗颈长、穗下节长、剑叶长、剑叶宽、穗长、实粒数、社匕粒数、地上干物质量、总粒数、株穗质量(单株籽粒质量)等性状。Fs、F6各性状基本稳定,可视为耐低磷RILs。计算亲本及320个重组自交系农艺性状的的平均值、峰度、偏度及相关性分析(数据为F5、F6RILs两代平
8、均值),SPSS软件和EXCELL软件进行统计分析。2结果与分析2.1亲本及RILs主要农艺性状的表现6.26mg.kg一有效磷和40mgkg有效磷土壤环境下,两亲本和320个RILs群体12个主要农艺性状表现见表1。双亲之间除有效穗其余11个性状均达到极显著差异水平。6.26有效磷,大白稻株高(138.0cm)明显高于合系41(81.2cm),RILs平均株高为105.2cm,变异范围为78~161cm,双向超亲优势明显。大白稻是典型的大穗大粒型材料/与合系41穗长相差11.6cm,RILs穗长介于双亲之间(20.3cm),变异范围13.0~27.8cm。大白稻
9、的总粒数、