水稻新种质资源宜恢1577的籼粳特性鉴别和产量配合力分析 

包灵丰，林纲，赵德明，李云武，曾健，贺兵

（宜宾市农业科学研究所，四川 宜宾 644000）

摘 要：应用程侃声先生提出的形态指数法，对宜恢1577从稃毛、酚反应、第1～2穗节间的长度、抽穗时壳色、叶毛和粒形这6个性状进行了鉴别，确定了宜恢1577是偏粳型水稻材料；用4个不育系与6个恢复系组成4×6不完全双列杂交作配合力分析，结果宜恢1577一般配合力效应值为0.226，明恢63为-0.113，认为宜恢1577一般配合力优于明恢63。

关键词： 水稻；宜恢1577；籼粳特性鉴别；产量配合力分析

Identification of Indical-japonical Character and Analysis on the Yield Combination Ability for the New Germplasm Yihui1577

BAO Ling-feng , LIN Gang , ZHAO De-ming , LI Yun-wu，ZENG Jian, HE Bin

(Yibin City Agriculture Science Institute, Sichuan, 644000，China)

Abstract：This paper made an identification about six agronomic trait of Yihui 1577 including lemma hair, phenor reaction, the first and second internode’s length, the hull color while heading, leaf hair and grain shape with the morphological index method founded by Prof. Chen Kansheng. This study has proved Yihui 1577 belonging to japonicalinous restorer line. Yield combination analysis of Yihui1577 was made by partial complete double cross design with 4 CMS lines and 6 restore lines. The result showed that the general combination ability effect value of Yihui 1577 iand Minghui63 was 0.226 and –0.113, indicating Yihui1577’s general combination ability was prior to Minghui63’s.

Key words：Rice; Restore line Yihui1577; Indical-japonical character identification; Yield combination ability analysis

籼粳2类水稻各有特点。国际水稻委员会（IRC）在20世纪50年代曾组织国际协作，开展籼粳稻杂交育种工作。70年代韩国在籼粳杂交育种上取得了显著成就。其后，由于广亲和种质资源的发现，籼粳杂交倍受重视。我国也加强了籼粳亚种间杂种优势的利用。目前已成为水稻育种的热点之一。

宜恢1577以R16与云南紫稻杂交，经多代选择育成，与众多不育系配组表现出极强的杂交优势。应用宜恢1577配组，通过品种（组合）审定的有冈优1577、II优1577、N优1577和宜香1577，其中冈优1577、宜香1577已通过国家审定。目前宜恢1577的籼粳特性如何？值得研究。在籼粳稻的鉴别上，日本的加藤等（1928）提出以稃毛、粒形和杂交亲和性来鉴别；冈彦一等（oka，1988）则采用判别函数 X=--k+0.75e-0.22H+0.86ph（式中K为对氯酸钾的抵抗力，e为低温致害程度，H为颖尖稃毛长度，ph为苯酚反应）。其后Sato等（1986）又进一步简化为Z=ph+1.313K-0.82H。上述二式对较为典型的籼粳特性分析是很有用的，但对特定地区的一些难分品种就不够理想。60年代以来，应用同功酶进行稻种分类日益普遍，80年代中期限制性片断长度多态性（RFLP）也开始应用分类研究。1985年我国学者程侃声先生提出了形态指数法，该法准确性较高，且使分类初步数量化，简便易行，已为国内众多学者广泛采用^[1]。本研究采用程侃声先生提出的形态指数法试图鉴别宜恢1577的籼粳特性。

目前杂交育种和杂种优势利用仍然是最基础和最常用的育种手段，亲本的选配关系到杂交育种的成败。经验表明，杂交水稻育种要求双亲具有较强的配合力，特别是恢复系的配合力^[2]。宜恢1577配合力的强弱直接关系到以后对该材料的进一步应用，所以有必要予以分析研究。

1 材料与方法

1.1 材料

    2003年在我所将已稳定的新恢复系宜恢1577和明恢63分别相邻种植9.12m²的小区，成熟后收获用于室内对宜恢1577的籼粳特性鉴别，以明恢63为对照。

在宜恢1577配和力分析中采用材料4个不育系和6个恢复系，不育系材料为珍汕97A（简称汕A）、宜香1A、II-32A和宜2A；恢复系为明恢63、宜恢1577、宜恢3003、宜恢4723、宜恢1313和宜恢2308。于2002年组配正交组合24个，2003年将亲本和杂交组合共同种植于我所试验田供配合力分析。

1.2方法

1.2.1 籼粳特性鉴别  供试谷粒在储存袋中随机选取，稻穗在大田随机选取，并设3次重复。应用程侃声先生提出的形态指数法鉴别供试材料的籼粳特性。各项指标均以0～4的5级为计分，各项分数相加，0～8分为籼（H），9～13分为偏籼（H´），14～17分为偏粳（K´），18～24分为粳（K）。各个指标具体鉴别方法如下

稃毛  随机取出5粒供试种子，对每粒进行评分，最后求出平均数计分。

酚反应  随机取出5粒供试种子，分别在3个培养皿中用2%的苯酚溶液侵24h，干燥后观察计分。

第1～2穗节间的长度  在大田中随机取10个穗子进行测定，取其平均数计分。

抽穗时壳色  以典型籼稻明恢63作对比，判定宜恢1577抽穗时壳色评分。

叶毛  以典型籼稻明恢63作对比，判定宜恢1577叶毛的多少计分。

长宽比  取谷粒10粒，首尾相连排在直尺上或一条直线上，得出十粒谷粒的总长度，求出单粒平均长度，以两次平均为准。再用谷粒长、宽平均数求出子粒的长宽比计分。

1.2.2配和力分析 产量配和力分析应用不完全双列杂交法，并采用固定模型进行分析，分析包括组合间差异的显著性检验，配合力效应值和亲本一般配合力差数比较。试验于2003年在本所进行，24个杂交组合于3月14日播种，4月14日移栽，随机区组排列，重复3次。每小区种植4行，每行41株，行株距33.3cm×16.7 cm，单本插，小区面积9.12m²，重复间走道宽50cm。保护行用汕优63，以减少边际效应。

2 结果与分析   

2.1 宜恢1577籼粳特性分析

表1 宜恢1577和明恢63各项指标得分

Table 1  The scores in the six indexes of Yihui1577 and Minghui63

由表1可知，宜恢1577总分 15.2，明恢63总分 4.8。由前面所述的籼粳类型的等级鉴别标准可知，宜恢1577为偏粳型，而明恢63为典型籼稻。为从亲和性方面证实宜恢1577和明恢63的籼粳特性，进行了宜恢1577和明恢63的杂交，结果表明F₁代结实率较低，仅74.5%。明恢63是典型籼稻已成共识，为此可以认为宜恢1577具有粳稻特性。 

2.2 宜恢1577产量配合力分析

由亲本及其组合所收的产量结果进行方差分析。方差分析结果见表2。

表2 方差分析

Table 2  Variance analysis

由表2可知，不育系、恢复系以及组合间的均方差结果都达到极显著水平。可见母本、父本的一般配合力和母×父间的特殊配合力效应均对产量有明显的影响，需计算配合力效应值，结果见表3。

表3 产量的一般配合力效应（g_i. 、g_.j）及特殊配和力效应(s_ij)

Table 3 General combination ability effect （g_i.,g_.j）and special combination ability effect(s_ij) of parents’yield

由表3知，母本、父本间一般配合力以及各组合间特殊配合力都存在差异，所以应利用效应值对两两间的差异作显著性测验，检验结果见表4。

表4    亲本一般配合力差数比较

Table 4 General combination ability difference comparison

母本 LSD0.05=0.0498    LSD0.01=0.0827       父本 LSD0.05=0.0520    LSD0.01=0.0788

由表4可知，宜恢1577显示出最强的一般配合力，极显著强于明恢63。上述几个优良恢复系的遗传力，估算结果如下：

h（B）=95.7448%          h（N）= 86.1367%

由此结果知，宜恢1577已稳定。

3讨论

3.1  如何应用典型特征进行水稻籼粳特性鉴别

我们能综合一些性状来区分籼粳类型，这是因为各性状都存在内在联系，对各个性状也不象数值分类学说假设的那样等量齐观。形态指数法虽然列举了6个性状，但应用熟练之后，常常只需1、2个最多3个性状就可以作出判断。而另一方面，对少数难分的品种，有时的确需要从更多方面加以验证。以下就一些其他参考性状略加叙述。

穗颈伸出度 一般粳稻的约长5~15cm之间，籼稻则较短，不超出6cm。

杂交亲和力 杂交亲和力是一项很重要的指标，籼粳杂交F₁代的结实率从不足10%~85%，多数都在50%以下。

氯酸钾鉴定 取1.5%氯酸钾，选取1~2片绿叶且生长比较一致的幼苗浸6~7d，然后分别记载受害程度，轻者为粳，重者为籼。

3.2 如何加强宜恢1577在恢复系选育和新品种选育中的应用

宜恢1577遗传基础复杂，存在较好的配合力，可以将它作为中间材料，一方面可育成特性更好的恢复系，另一方面可以用宜恢1577与不育系进行广泛配组，进一步选育出更多的优势明显的新品种。目前在宜恢1577的基础上已选育成重穗型恢复系宜恢3003，其中育成的香型优质杂交稻宜香3003已通过国家和我国4个省的审定。

3.3如何进一步丰富宜恢1577的遗传物质

 杨振玉、李任华、孙传清、罗利军等学者认为超级杂交稻的选育是我国杂交水稻育种的发展方向，超级杂交稻育种的基础仍然是杂种优势的利用，而水稻杂种优势的表现与双亲遗传差异程度相关^[3-6]。双亲遗传差异过大，双亲在遗传上的不协调性将导致杂种结实率很低，如典型的籼粳杂交种，其杂种优势难以利用，双亲遗传差异过小，杂种优势又不强^[3]，而双亲遗传差异适当，可以产生强大的杂种优势^[5-6]。同时近来熊振民、张再君、王建平、李自超等研究者认为非广亲和性的籼粳亚种间杂种后代也可产生广亲和的品种^[7-10]。陈温福、徐正军、张文忠等认为水稻单产水平在经历了矮化育种和杂种优势利用两次大的飞跃后，已有相当一段时间停滞不前，第三次产量突破将产生于理想株型与优势利用相结合的超高产育种^[11]。由此看来籼粳双亲遗传差异适当，可以产生强大的杂种优势，杂种后代也可产生广亲和的品种，同时兼顾理想株型，就可育成配和能力强、适应性广且株型理想的超级杂交稻。李自超、张洪亮、曾亚文等研究者认为滇西南和滇东南的遗传多样性最大，且粳稻多样性大于籼稻^[12] 。所以要成功育成配合力很强的超级杂交稻，可用遗传差异相对较大的材料来改良宜恢1577，而滇西南和滇东南的遗传多样性大，且粳稻多样性大于籼稻，所以在改良宜恢1577时，应较多地应用云南粳稻或偏粳稻，以给宜恢1577掺入粳源来提高杂种优势。

参考文献

[1]程侃声.亚洲稻籼粳亚种的鉴别.云南科技出版社，1993

[2] 徐建中，薛庆中.杂交早稻恢复系中恢复基因的遗传.作物学报，2001，27（6）：847~850

[3] 杨振玉，刘万友. 籼粳亚种F₁的分类及其与杂种优势关系的研究.中国水稻科学，1991，5（4）：151~156

[4] 孙传清，姜廷波，陈亮，等.水稻杂种优势与遗传分化关系的研究.作物学报，2000，26（6）：641~649

 [5] 李任华，徐才国，何予卿，等.水稻亲本遗传分化程度与籼粳杂种优势的关系.作物学报，1998，24（5）：564~575

 [6] 罗利军，梅捍卫，余新桥,等. 水稻杂种优势表现与双亲遗传差异. 中国水稻科学，1993，13（1）：6~10

[7] 熊振民，闵绍楷，朱旭东,等. 利用系谱分析探讨水稻广亲和性的遗传. 中国水稻科学，1993，7（2）：101~104

[8] 李自超，王象坤，才宏伟.美国稻的广亲和性及其遗传研究.北京农业大学学报，1994，20（2）：120~127

[9] 王建平，孙传亲，李自超,等.两套水稻籼粳交DH群体的亲和性及其遗传分析.作物学报，2000，26（6）：825~832

[10] 张再君. 水稻广亲和性品种类型与籼粳分化关系的研究.中国科学院博士学位论文，2001

[11] 陈温福，徐正军，张文忠,等. 水稻新株型创造与超高产育种.作物学报，2001，27（5）：665~666

[12] 李自超，张洪亮，曾亚文,等.云南稻种资源表型遗传多样性的研究.作物学报，2001，27（6）：832~833