超级杂交水稻形态性状特征及其遗传规律的研究

本研究分为两大部分：第一部分以超级杂交稻模式组合培矮64S/E32为主要 试验材料、以三系高产杂交稻汕优63为对照，研究超级杂交稻形态生理特征特 性；第二部分以培矮64S等3个光温敏核不育系和E32、9311、明恢63等39个 优良恢复系及其所配制的组合F1、F2、BCF1为材料，研究主要形态性状的亲本 间差异、杂种优势表现、配合力关系和分离世代遗传模式等基本规律。旨在揭 示杂交稻超高产形态生理基础，以及主要形态性状的遗传机制，为超级杂交稻 育种、栽培提供理论依据。获得以下主要结论： 1．与三系杂交稻汕优63相比，超级杂交稻模式组合培矮64S/E32具有更优 良的上3叶叶片形态和姿态，其叶面积较大，叶片基角、披垂角较小和 叶片卷叶指数较高的特点，有利于叶片的两面受光和群体通透性的改善， 从而提高群体光能利用率。 2．超级杂交稻培矮64S/E32群体下层叶片晴天8：00～17：00左右始终处于光 补偿点（1000Lx）之上，而对照汕优63的群体下层叶片只有在12：00～14：00 处于光补偿点之上，其余时间均处于光补偿点之下。超级杂交稻的这一 群体光分布特性为充分发挥下层叶片的光合功能，防止根系早衰，从而 提高群体光合产物的整体生产水平奠定了形态学基础。 3．群体消光系数小是超级杂交稻培矮64S/E32的又一个重要形态特征。当 叶面积系数达到7.63时，其群体消光系数仍只有0.3853，使之可以容纳 较大的有效叶面积，其抽穗期理论最适叶面积系数比汕优63高66.2％。 4．生育后期群体叶面积指数以及剑叶、倒二叶叶绿素含量衰减较慢是超级 杂交稻培矮64S/E32的一个显著特点，为在更高的物质生产水平上维持 其持久的“源”供应能力，协调“源”、“库”矛盾奠定了生理基础。 5．超级杂交稻培矮64S/E32抽穗后干物质积累速率较快，其穗干重、总干 憾t学位论文 用级杂交水积形态件状特征及其邀传规怀的研灾ZIXX)年10月 重积累速度分别比汕优63尚 13o和 25o，群体生长率比汕优63高 14．7o。 6．杂种F；的主要形态性状表现为：自然冠层高主要为超高亲，剑叶基角、 披垂角和比叶用多倾低亲值，剑叶叶长和叶宽、叶面积多倾高亲值或超 高亲，茎集散度和剑叶洛叶指数多倾中亲值。因此，在超级杂交稻育种 的亲本选配中应注意迢循双亲比叶重都较大、株型郡饺紧奏，双亲之一 剑叶基角、披垂角较小以及剑111·叶长、叶面积和卷叶指数较大的原则。 7．杂种F、的栩长，每秘一次伎梗数，剑叶叶长、叶宽和叶面积以及二叶叶 长等多数形态性状受恢复系的影响更大；但倒二叶至倒三叶叶枕距和株 高等性状受不商系彤响更大；而茎集敬度、柯颈长和剑叶彼垂角等则以 不育系和恢复系的互作效应为主。 8．就伙试不育系而言，培矮645在人多数叶片形态性状上具有较好的一般 配合力，因此，现阶段超级杂交稻育种应继续以培矮645为母本进行大 ’量配组筛选，同时也应加gg具有较好的形态性状配合力的新不育系的选 育。 9．就供试恢复系而言，热研 1号、密p［j 23、三不吃和 9311在大多数叶片形 态性状上具有较好的一般配合力，是用于超级杂交稻形态改良的最优良 亲本；密阳23和长粒爪在较多的叶片形态性状上具有显著或极显著的特 殊配合力方差，囚此，在超级杂交稻育种中也应重视对其加以利用。 10．对培矮 645／E32的分离群体研究表明，剑叶叶长为多基因遗传，剑叶叶 宽和比叶重的遗传受2对具有抑制作用的主基因控制，剑叶叶面积和卷 叶指数表现为2对具有互补作用的主基因遗传，剑叶基角和披垂角则受 二对具有重蠢作用的主基因控制，小角对大角显性． 对杂交水稻的超高产形态学基础、理想株型模式以及超级杂交稻选育的亲本 选配原则和宵种技术路线进行了讨论。