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旱稻种质主要农艺性状与品质性状及抗旱性的遗传参数分析

作　者: 严学东
导　师: 庄南生
学　校: 华南热带农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 旱稻农艺性状品质性状抗旱性遗传力遗传相关通径分析
分类号: S511.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

旱稻具有耐旱、耐瘠、适应性广等特点,是水稻抗旱性改良育种的巨大宝贵种质资源。推广旱稻种植面积或利用旱稻资源培育高产优质的旱稻品种(或抗旱水稻品种)是发展节水型农业的有效措施和手段,也是减少旱灾危害、解决粮食危机的重要途径;对于解决我国水资源短缺更是具有重要的意义。本研究对35份旱稻种质的主要农艺性状、主要品质性状和抗旱性指标采用方差、协方差以及多元统计分析等方法进行了广义遗传力、简单相关、遗传相关、预期遗传进度、相关遗传进度、通径系数、因子载荷值等遗传参数的分析。结果表明:(1)13个农艺性状的广义遗传力大小顺序为:有效分蘖秆长>株高>1～2穗节长>穗颈长>穗长>全生育期>剑叶宽>单株有效穗数>剑叶长>单株实粒数>结实率>单株产量>千粒重。单株产量、千粒重、结实率这3个性状的遗传力较低,若配置杂交组合,针对这些产量性状适宜在高世代性状趋于稳定时进行定向选择。(2)13个农艺性状的遗传变异系数大小顺序为:穗颈长>单株实粒数>1～2穗节长>单株产量>单株有效穗数>有效分蘖秆长>剑叶宽>结实率>株高>剑叶长>千粒重>穗长>全生育期。单株产量的遗传变异系数位列第4,故在本试验的旱稻群体中该性状具有较丰富的遗传潜力,选择潜力较大。(3)在选择率为5%、1%时,13个农艺性状的预期相对遗传进度的大小顺序为:穗颈长>1～2穗节长>单株实粒数>单株有效穗数>单株产量>有效分蘖秆长>株高>剑叶宽>穗长>剑叶长>结实率>千粒重>全生育期。单株产量位次比较靠前,并且遗传变异系数也比较大(29.51%),因此单株产量的遗传潜力大、遗传进度快、选择效果较好。本研究的35份旱稻种质资源有着比较丰富的农艺性状遗传变异和遗传潜力,可为进一步的遗传研究和选育新种质提供有效的遗传基础。(4)单株产量与千粒重、单株实粒数、结实率的简单相关(r分别为:0.5717**、0.7584**、0.7708**)和遗传相关(rg分别为:0.7926**、0.9759**、0.9835**)都呈极显著正相关,且对千粒重、单株实粒数、结实率进行选择时单株产量的相对相关遗传进度也大(当K=2.06时,分别为:24.6034%、37.1987%、33.0304%),因此对这3个性状的间接选择能显著地提高单株产量。(5)农艺性状通径分析表明,千粒重(x1)、单株实粒数(x2)、结实率(x3)对单株产量(y)的直接作用比较大。且这3个性状与单株产量的最优回归方程y=-6.6198+ 0.1852x1+0.0081x2+0.1198x3(SLE=0.10,SLS=0.10)。因此,在旱稻的选育种中可根据各农艺性状的遗传表现、性状间的相互关系以及性状对单株产量的影响效应,配合单株产量选择的最优方程进行有重点的选择,以达到良好的选择效果。(6)品质性状简单相关分析表明,蛋白质含量与透明度级别呈极显著负相关(r=-0.4621**),与剑叶长(r=-0.3508*)、全生育期(r=-0.3583*)呈显著负相关,与糙米率呈显著正相关(r=0.3539*)。直链淀粉含量与剑叶宽(r=-0.4679**)、与1～2穗节长(r=-0.4427**)呈极显著负相关,与垩白粒率(r=0.3361)、垩白度(r=0.3190)的正相关系数较大但不显著。因此,对与之相关明显的性状进行选择能在一定程度上达到改良蛋白质、直链淀粉含量的目的。(7)品质性状因子分析表明,粒形、糙米率、垩白、胶稠度、蛋白质含量、直链淀粉含量6个主因子的累计贡献率为88.0466%,基本上概括了12个品质性状的主要信息。在旱稻品质育种中应重点对这6个主因子进行选择,以提高选择效率和效果。且6个主因子间存在着相互制约关系,在育种上必须注意主因子或性状间的协同改良。(8)对35份旱稻种质的抗旱性测验表明,离体叶片保水率、细胞质膜损伤率、分蘖秆长变异系数、种子高渗溶液发芽率4个抗旱性指标对检测旱稻抗旱性是有效的。抗旱性的通径分析结果表明,通过这些抗旱指标选择抗旱总级别的直接效应依次为:种子高渗溶液发芽率>分蘖秆长变异系数>离体叶片保水率>细胞质膜损伤率。通过这些抗旱性指标选择单株产量的直接效应依次为:种子高渗溶液发芽率>分蘖秆长变异系数>细胞质膜损伤率>离体叶片保水率。且抗旱总级别与单株产量存在着显著正相关。(9)结合抗旱总级别值法与抗旱性聚类分析法将35份旱稻种质分为3类。其中18份种质归为抗旱性强的类群(抗旱能力≥3级以上),12份种质归为抗旱性中等的类群(抗旱能力大部分介于2～3级之间),5份种质归为抗旱性弱的类群(抗旱能力<2级)。因此,可认为通过对旱稻主要农艺性状、品质性状以及抗旱性的遗传参数研究,能为寻求高产、优质、抗旱较优的性状组合提供可参考的依据以及为旱稻的选育种工作提供有价值的性状遗传参数。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-11
1 前言  11-29
  1.1 旱稻概述  11-15
    1.1.1 种质特性  12-13
    1.1.2 旱稻的主要用途  13-15
  1.2 旱稻育种研究概况及其抗旱性研究  15-20
    1.2.1 国内外旱稻育种研究概况  15-17
    1.2.2 旱稻抗旱性研究  17-20
  1.3 稻作遗传参数研究  20-27
    1.3.1 稻作遗传力的研究  20-21
    1.3.2 稻作相关性的研究  21-25
    1.3.3 稻作通径分析的研究  25-27
    1.3.4 稻作品质性状的因子分析研究  27
  1.4 本研究的目的、意义和技术路线  27-29
    1.4.1 本研究的目的与意义  27-28
    1.4.2 本研究的技术路线  28-29
2 材料与方法  29-37
  2.1 试验材料  29
  2.2 田间试验设计  29
  2.3 各试验指标的测定方法  29-32
    2.3.1 农艺性状的测定  29
    2.3.2 品质性状的测定  29-30
    2.3.3 抗旱性指标的测验  30-32
  2.4 数据统计与分析  32-37
    2.4.1 参数估算方法  32-36
    2.4.2 数据处理分析  36-37
3 结果与分析  37-75
  3.1 旱稻主要农艺性状的遗传参数分析  37-55
    3.1.1 旱稻主要农艺性状的表现  37-40
    3.1.2 旱稻主要农艺性状的广义遗传力、遗传变异系数分析  40-42
    3.1.3 旱稻主要农艺性状的预期遗传进度分析  42-43
    3.1.4 旱稻主要农艺性状间的相关分析  43-48
    3.1.5 用遗传力、遗传相关预测单株产量的遗传进度  48-49
    3.1.6 旱稻12 个农艺性状对单株产量的通径分析  49-54
    3.1.7 单株产量选择的最优方程  54-55
  3.2 旱稻主要品质性状的遗传参数分析  55-66
    3.2.1 旱稻主要品质性状的表现  55-60
    3.2.2 旱稻主要品质性状间的简单相关分析  60-62
    3.2.3 旱稻品质性状与农艺性状间的简单相关分析  62-63
    3.2.4 旱稻主要品质性状的因子分析  63-66
  3.3 旱稻抗旱性的遗传参数分析  66-75
    3.3.1 旱稻抗旱性的方差分析与评价  66-70
    3.3.2 旱稻抗旱性的简单相关及通径分析结果  70-75
4 讨论  75-81
  4.1 关于利用加性-显性模型估算旱稻有关性状遗传力的问题  75
  4.2 关于旱稻有关性状的简单相关分析问题  75-76
  4.3 有关遗传相关分析的问题  76-77
  4.4 预期遗传进度及相关遗传进度  77-78
  4.5 关于旱稻有关性状的通径分析问题  78
  4.6 有关因子分析法在旱稻品质评价上的应用问题  78-79
  4.7 抗旱性鉴定指标的标准与评价  79-81
5 结论  81-83
参考文献  83-92
附图  92-94
致谢  94

旱稻种质主要农艺性状与品质性状及抗旱性的遗传参数分析

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