浙江农业科学 ›› 2025, Vol. 66 ›› Issue (4): 805-812.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20240741
收稿日期:
2024-09-18
出版日期:
2025-04-11
发布日期:
2025-05-09
作者简介:
莫俊杰(1980—),男,广东怀集人,助理研究员,博士,E-mail:mojj@gdou.edu.cn。
基金资助:
MO Junjie(), WU Xiangyun, LIU Wentong, CHEN Churun, GAO Zhichao
Received:
2024-09-18
Online:
2025-04-11
Published:
2025-05-09
摘要:
为了研究水稻群体育种多父本效应的遗传机理,本研究利用水稻两系不育系海S1与4个水稻品种(品系)构建水稻育种杂交群体,然后比较分析其不同世代群体主要农艺性状及其变异系数的差异。结果表明,利用水稻群体育种法构建的分离世代群体的单株穗数、不育株率的变异系数均在32%以上,分离程度比较突出。多父本杂交后代的单株穗数、穗粒数、千粒重等产量构成关键因子的变异类型比单父本杂交后代的表现更为丰富。这有利于丰富水稻产量相关性状的遗传多样性,为育种增加选择机会。利用水稻光温敏不育系构建的杂交后代在不同世代群体中都分离出不育植株,其不育株率达10%以上,而且多父本杂交后代F3的不育株率变异系数大于单父本杂交后代F3群体的不育株率变异系数。利用多父本杂交后代进行多代自交、异交混合,连续不断地组合随机交配群体,随时加入新的亲本种质,扩大遗传基础,使其后代分离出的类型更为丰富,从而有利于不断创新水稻种质资源。
中图分类号:
莫俊杰, 吴相昀, 刘文通, 陈楚润, 高志超. 水稻群体育种分离世代的变异性研究[J]. 浙江农业科学, 2025, 66(4): 805-812.
MO Junjie, WU Xiangyun, LIU Wentong, CHEN Churun, GAO Zhichao. Study on variability of separated generations in rice population breeding[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2025, 66(4): 805-812.
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 d | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 d | 11.90 | 19.35 d | 7.02 |
HH12 | 31.99 b | 10.24 | 112.09 a | 4.96 | 6.24 d | 27.98 | 24.51 a | 10.00 | 26.23 a | 4.35 |
F2 | 30.79 bc | 11.70 | 96.66 c | 8.35 | 11.69 c | 36.79 | 21.62 b | 16.35 | 23.13 c | 8.77 |
F3 | 31.52 bc | 11.70 | 98.33 c | 8.56 | 14.07 b | 35.98 | 19.79 c | 18.86 | 22.52 c | 11.13 |
混合F2 | 34.06 a | 8.43 | 106.68 b | 13.49 | 6.36 d | 55.75 | 22.14 b | 18.72 | 24.32 b | 16.49 |
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 c | 11.15 | 12.60 bc | 47.21 | 21.23 b | 16.68 | 22.64 c | 12.32 |
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 d | 15.51 | 0.64 d | 65.32 | 19.65 b | 22.09 | 0 c | 0 |
HH12 | 0 e | 0 | 154.31 a | 15.21 | 81.75 a | 6.87 | 22.08 ab | 2.89 | 0.48 a | 11.10 |
F2 | 26.26 b | 68.11 | 104.25 c | 23.10 | 61.22 bc | 56.76 | 22.96 a | 25.85 | 0.38 b | 55.42 |
F3 | 19.23 c | 74.78 | 86.42 d | 37.38 | 55.67 c | 62.52 | 20.81 b | 33.74 | 0.31 c | 61.04 |
混合F2 | 13.41 d | 57.12 | 127.44 b | 37.36 | 67.25 b | 42.45 | 23.11 a | 17.39 | 0.37 bc | 40.74 |
混合F3 | 16.73 cd | 82.24 | 93.37 cd | 33.74 | 62.79 bc | 45.30 | 21.23 ab | 23.14 | 0.36 bc | 46.96 |
表1 水稻杂交组合海S1/HH12不同世代群体与混合群体的农艺性状比较
Table 1 Comparison of agronomic traits among different generations of rice hybrid Hai S1/HH12 population and mixed population
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 d | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 d | 11.90 | 19.35 d | 7.02 |
HH12 | 31.99 b | 10.24 | 112.09 a | 4.96 | 6.24 d | 27.98 | 24.51 a | 10.00 | 26.23 a | 4.35 |
F2 | 30.79 bc | 11.70 | 96.66 c | 8.35 | 11.69 c | 36.79 | 21.62 b | 16.35 | 23.13 c | 8.77 |
F3 | 31.52 bc | 11.70 | 98.33 c | 8.56 | 14.07 b | 35.98 | 19.79 c | 18.86 | 22.52 c | 11.13 |
混合F2 | 34.06 a | 8.43 | 106.68 b | 13.49 | 6.36 d | 55.75 | 22.14 b | 18.72 | 24.32 b | 16.49 |
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 c | 11.15 | 12.60 bc | 47.21 | 21.23 b | 16.68 | 22.64 c | 12.32 |
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 d | 15.51 | 0.64 d | 65.32 | 19.65 b | 22.09 | 0 c | 0 |
HH12 | 0 e | 0 | 154.31 a | 15.21 | 81.75 a | 6.87 | 22.08 ab | 2.89 | 0.48 a | 11.10 |
F2 | 26.26 b | 68.11 | 104.25 c | 23.10 | 61.22 bc | 56.76 | 22.96 a | 25.85 | 0.38 b | 55.42 |
F3 | 19.23 c | 74.78 | 86.42 d | 37.38 | 55.67 c | 62.52 | 20.81 b | 33.74 | 0.31 c | 61.04 |
混合F2 | 13.41 d | 57.12 | 127.44 b | 37.36 | 67.25 b | 42.45 | 23.11 a | 17.39 | 0.37 bc | 40.74 |
混合F3 | 16.73 cd | 82.24 | 93.37 cd | 33.74 | 62.79 bc | 45.30 | 21.23 ab | 23.14 | 0.36 bc | 46.96 |
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 e | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 d | 11.90 | 19.35 c | 7.02 |
HH11 | 32.73 b | 6.77 | 113.00 a | 5.74 | 9.58 c | 30.48 | 23.52 a | 9.59 | 23.96 a | 6.16 |
F2 | 31.40 c | 9.39 | 94.51 d | 8.38 | 11.69 b | 45.04 | 20.32 c | 14.29 | 22.82 b | 6.14 |
F3 | 31.83 bc | 10.67 | 107.25 b | 11.17 | 7.60 cd | 52.59 | 20.43 c | 15.61 | 24.76 a | 13.63 |
混合F2 | 34.06 a | 8.43 | 106.68 b | 13.49 | 6.36 d | 55.75 | 22.14 b | 18.72 | 24.32 a | 16.49 |
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 c | 11.15 | 12.60 b | 47.21 | 21.23 bc | 16.68 | 22.64 b | 12.32 |
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 d | 15.51 | 0.64 c | 65.32 | 19.65 b | 22.09 | 0 c | 0 |
HH11 | 0 e | 0 | 146.49 a | 31.87 | 74.84 a | 10.13 | 19.96 b | 8.50 | 00.50 a | 13.84 |
F2 | 22.91 b | 63.27 | 113.31 b | 21.87 | 58.74 b | 61.01 | 22.66 ab | 12.95 | 00.37 b | 61.41 |
F3 | 10.12 d | 76.99 | 126.86 b | 31.90 | 65.92 ab | 52.40 | 22.38 ab | 23.68 | 00.36 b | 52.65 |
混合F2 | 13.41 cd | 57.12 | 127.44 b | 37.36 | 67.25 ab | 42.45 | 23.11 a | 17.39 | 00.37 b | 40.74 |
混合F3 | 16.73 c | 82.24 | 93.37 c | 33.74 | 62.79 b | 45.30 | 21.23 b | 23.14 | 00.36 b | 46.96 |
表2 水稻杂交组合海S1/HH11不同世代群体与混合群体的农艺性状比较
Table 2 Comparison of agronomic traits among different generations of rice hybrid Hai S1/HH11 population and mixed population
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 e | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 d | 11.90 | 19.35 c | 7.02 |
HH11 | 32.73 b | 6.77 | 113.00 a | 5.74 | 9.58 c | 30.48 | 23.52 a | 9.59 | 23.96 a | 6.16 |
F2 | 31.40 c | 9.39 | 94.51 d | 8.38 | 11.69 b | 45.04 | 20.32 c | 14.29 | 22.82 b | 6.14 |
F3 | 31.83 bc | 10.67 | 107.25 b | 11.17 | 7.60 cd | 52.59 | 20.43 c | 15.61 | 24.76 a | 13.63 |
混合F2 | 34.06 a | 8.43 | 106.68 b | 13.49 | 6.36 d | 55.75 | 22.14 b | 18.72 | 24.32 a | 16.49 |
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 c | 11.15 | 12.60 b | 47.21 | 21.23 bc | 16.68 | 22.64 b | 12.32 |
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 d | 15.51 | 0.64 c | 65.32 | 19.65 b | 22.09 | 0 c | 0 |
HH11 | 0 e | 0 | 146.49 a | 31.87 | 74.84 a | 10.13 | 19.96 b | 8.50 | 00.50 a | 13.84 |
F2 | 22.91 b | 63.27 | 113.31 b | 21.87 | 58.74 b | 61.01 | 22.66 ab | 12.95 | 00.37 b | 61.41 |
F3 | 10.12 d | 76.99 | 126.86 b | 31.90 | 65.92 ab | 52.40 | 22.38 ab | 23.68 | 00.36 b | 52.65 |
混合F2 | 13.41 cd | 57.12 | 127.44 b | 37.36 | 67.25 ab | 42.45 | 23.11 a | 17.39 | 00.37 b | 40.74 |
混合F3 | 16.73 c | 82.24 | 93.37 c | 33.74 | 62.79 b | 45.30 | 21.23 b | 23.14 | 00.36 b | 46.96 |
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 d | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 c | 11.90 | 19.35 d | 7.02 |
振红 | 33.69 ab | 9.40 | 124.93 a | 6.15 | 5.56 c | 27.82 | 27.33 a | 13.66 | 29.55 a | 5.99 |
F2 | 33.88 ab | 13.65 | 104.16 b | 7.25 | 10.89 b | 34.15 | 21.73 b | 13.88 | 24.33 b | 7.34 |
F3 | 32.94 b | 10.07 | 105.71 b | 9.51 | 11.80 b | 36.34 | 21.94 b | 14.95 | 25.27 b | 10.65 |
混合F2 | 34.06 ab | 8.43 | 106.68 b | 13.49 | 6.36 c | 55.75 | 22.14 b | 18.72 | 24.32 b | 16.49 |
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 c | 11.15 | 12.60 b | 47.21 | 21.23 b | 16.68 | 22.64 c | 12.32 |
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 e | 15.51 | 0.64 c | 65.32 | 19.65 b | 22.09 | 0 c | 0 |
振红 | 0 d | 0 | 210.62 a | 18.45 | 79.92 a | 8.62 | 23.24 a | 4.78 | 0.43 a | 15.13 |
F2 | 18.67 b | 65.23 | 116.37 bc | 18.39 | 64.17 b | 59.66 | 22.23 ab | 25.89 | 0.35 b | 59.36 |
F3 | 15.98 bc | 80.66 | 110.53 c | 39.23 | 68.87 b | 40.01 | 22.93 ab | 20.83 | 0.39 ab | 38.60 |
混合F2 | 13.41 c | 57.12 | 127.44 b | 37.36 | 67.25 b | 42.45 | 23.11 a | 17.39 | 0.37 ab | 40.74 |
混合F3 | 16.73 bc | 82.24 | 93.37 d | 33.74 | 62.79 b | 45.30 | 21.23 b | 23.14 | 0.36 b | 46.96 |
表3 水稻杂交组合海S1/振红不同世代群体与混合群体的农艺性状比较
Table 3 Comparison of agronomic traits among different generations of rice hybrid Hai S1/Zhenhong population and mixed population
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 d | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 c | 11.90 | 19.35 d | 7.02 |
振红 | 33.69 ab | 9.40 | 124.93 a | 6.15 | 5.56 c | 27.82 | 27.33 a | 13.66 | 29.55 a | 5.99 |
F2 | 33.88 ab | 13.65 | 104.16 b | 7.25 | 10.89 b | 34.15 | 21.73 b | 13.88 | 24.33 b | 7.34 |
F3 | 32.94 b | 10.07 | 105.71 b | 9.51 | 11.80 b | 36.34 | 21.94 b | 14.95 | 25.27 b | 10.65 |
混合F2 | 34.06 ab | 8.43 | 106.68 b | 13.49 | 6.36 c | 55.75 | 22.14 b | 18.72 | 24.32 b | 16.49 |
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 c | 11.15 | 12.60 b | 47.21 | 21.23 b | 16.68 | 22.64 c | 12.32 |
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 e | 15.51 | 0.64 c | 65.32 | 19.65 b | 22.09 | 0 c | 0 |
振红 | 0 d | 0 | 210.62 a | 18.45 | 79.92 a | 8.62 | 23.24 a | 4.78 | 0.43 a | 15.13 |
F2 | 18.67 b | 65.23 | 116.37 bc | 18.39 | 64.17 b | 59.66 | 22.23 ab | 25.89 | 0.35 b | 59.36 |
F3 | 15.98 bc | 80.66 | 110.53 c | 39.23 | 68.87 b | 40.01 | 22.93 ab | 20.83 | 0.39 ab | 38.60 |
混合F2 | 13.41 c | 57.12 | 127.44 b | 37.36 | 67.25 b | 42.45 | 23.11 a | 17.39 | 0.37 ab | 40.74 |
混合F3 | 16.73 bc | 82.24 | 93.37 d | 33.74 | 62.79 b | 45.30 | 21.23 b | 23.14 | 0.36 b | 46.96 |
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |||
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 e | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 d | 11.90 | 19.35 e | 7.02 | ||
JX99 | 33.30 b | 10.54 | 121.83 b | 5.73 | 5.89 c | 38.18 | 26.07 a | 14.73 | 28.42 b | 7.72 | ||
F2 | 32.79 b | 8.56 | 130.23 a | 6.82 | 5.76 c | 32.75 | 25.34 a | 13.91 | 29.66 a | 6.43 | ||
F3 | 33.35 b | 13.12 | 127.77 a | 4.90 | 5.67 c | 33.01 | 23.86 b | 12.08 | 29.18 ab | 6.50 | ||
混合F2 | 34.06 ab | 8.43 | 106.68 c | 13.49 | 6.36 c | 55.75 | 22.14 c | 18.72 | 24.32 c | 16.49 | ||
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 d | 11.15 | 12.60 b | 47.21 | 21.23 c | 16.68 | 22.64 d | 12.32 | ||
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |||
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 d | 15.51 | 0.64 c | 65.32 | 19.65 d | 22.09 | 0 c | 0 | ||
JX99 | 0 c | 0 | 178.87 b | 20.33 | 83.34 a | 7.97 | 23.93 ab | 6.35 | 0.43 a | 15.54 | ||
F2 | 13.21 b | 85.69 | 208.13 a | 22.65 | 79.17 a | 7.35 | 23.27 ab | 4.94 | 0.43 a | 15.76 | ||
F3 | 15.44 b | 76.49 | 184.10 b | 31.78 | 83.46 a | 9.34 | 24.59 a | 4.41 | 0.42 a | 14.94 | ||
混合F2 | 13.41 b | 57.12 | 127.44 c | 37.36 | 67.25 b | 42.45 | 23.11 b | 17.39 | 0.37 b | 40.74 | ||
混合F3 | 16.73 b | 82.24 | 93.37 d | 33.74 | 62.79 b | 45.30 | 21.23 c | 23.14 | 0.36 b | 46.96 |
表4 水稻杂交组合海S1/JX99不同世代群体与混合群体的农艺性状比较
Table 4 Comparison of agronomic traits among different generations of rice hybrid Hai S1/JX99 population and mixed population
群体 | SPAD值 | 株高 | 单株穗数 | 剑叶长 | 穗长 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/cm | CV/% | 均值/cm | CV/% | |||
海S1 | 30.21 c | 9.51 | 81.95 e | 4.05 | 22.82 a | 27.98 | 15.98 d | 11.90 | 19.35 e | 7.02 | ||
JX99 | 33.30 b | 10.54 | 121.83 b | 5.73 | 5.89 c | 38.18 | 26.07 a | 14.73 | 28.42 b | 7.72 | ||
F2 | 32.79 b | 8.56 | 130.23 a | 6.82 | 5.76 c | 32.75 | 25.34 a | 13.91 | 29.66 a | 6.43 | ||
F3 | 33.35 b | 13.12 | 127.77 a | 4.90 | 5.67 c | 33.01 | 23.86 b | 12.08 | 29.18 ab | 6.50 | ||
混合F2 | 34.06 ab | 8.43 | 106.68 c | 13.49 | 6.36 c | 55.75 | 22.14 c | 18.72 | 24.32 c | 16.49 | ||
混合F3 | 34.71 a | 8.69 | 99.74 d | 11.15 | 12.60 b | 47.21 | 21.23 c | 16.68 | 22.64 d | 12.32 | ||
群体 | 不育株率 | 穗粒数 | 结实率 | 千粒重 | 收获指数 | |||||||
均值/% | CV/% | 均值 | CV/% | 均值/% | CV/% | 均值/g | CV/% | 均值 | CV/% | |||
海S1 | 100.00 a | 0 | 78.28 d | 15.51 | 0.64 c | 65.32 | 19.65 d | 22.09 | 0 c | 0 | ||
JX99 | 0 c | 0 | 178.87 b | 20.33 | 83.34 a | 7.97 | 23.93 ab | 6.35 | 0.43 a | 15.54 | ||
F2 | 13.21 b | 85.69 | 208.13 a | 22.65 | 79.17 a | 7.35 | 23.27 ab | 4.94 | 0.43 a | 15.76 | ||
F3 | 15.44 b | 76.49 | 184.10 b | 31.78 | 83.46 a | 9.34 | 24.59 a | 4.41 | 0.42 a | 14.94 | ||
混合F2 | 13.41 b | 57.12 | 127.44 c | 37.36 | 67.25 b | 42.45 | 23.11 b | 17.39 | 0.37 b | 40.74 | ||
混合F3 | 16.73 b | 82.24 | 93.37 d | 33.74 | 62.79 b | 45.30 | 21.23 c | 23.14 | 0.36 b | 46.96 |
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