楊少宗 王衍彬 方茹 王麗玲 錢華
摘 ? ?要:根據(jù)在旱稻栽培過程中所發(fā)現(xiàn)的雜種后代分離現(xiàn)象和特點(diǎn),總結(jié)了兩個(gè)旱稻品種百靈谷3號(hào)和百靈谷18號(hào)的一些性狀變異,主要包括穎殼變色、米色變異等,初步分析了旱稻后代發(fā)生雜種分離的原因及生產(chǎn)上的利用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:旱稻;雜種變異;利用價(jià)值
文章編號(hào): 1005-2690(2021)11-0109-02 ? ? ? 中國圖書分類號(hào): S511 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
近年來,隨著林下經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和山地開發(fā)及農(nóng)田置換的需求,旱稻栽培在浙江省得到較大的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),旱稻在浙江的武義、遂昌、縉云、嵊州、天臺(tái)、青田、奉化、常山、衢州等27個(gè)市縣得到進(jìn)一步的發(fā)展,栽培面積擴(kuò)大到1 840.87 hm2。油茶幼林套種旱稻成為浙江林下經(jīng)濟(jì)十大推廣栽培模式之一,創(chuàng)造出旱稻在南方低丘山地的規(guī)模種植和林下經(jīng)濟(jì)新模式。同時(shí)旱稻與其他作物套種技術(shù)已向江西、廣東、廣西、福建、四川、湖南、湖北、河北、北京等15個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)推廣。隨著旱稻栽培面積的不斷擴(kuò)大,廣大農(nóng)戶對(duì)旱稻的種質(zhì)與品質(zhì)的要求越來越高,因此,創(chuàng)制質(zhì)量更好、抗旱性更高的新旱稻品種成為當(dāng)務(wù)之急。
1 ? 旱稻雜種后代的變異現(xiàn)象
隨著旱稻栽培面積的不斷擴(kuò)大,發(fā)現(xiàn)旱稻也發(fā)生了許多雜種變異現(xiàn)象。目前,在浙江地區(qū)引種推廣的旱稻主要有百靈谷3號(hào)和百靈谷18號(hào)。百靈谷3號(hào)從云南引進(jìn),原名云陸140號(hào),為白色秈稻米,生育期110~120 d,產(chǎn)量為200 kg/667 m2,谷殼為黃色;百靈谷18號(hào)從浙江省江山市引進(jìn),原名仙霞山稻,為白色糯稻米,生育期為130~150 d,產(chǎn)量為150 kg/667 m2,谷殼為褐色,谷粒不是十分飽滿。經(jīng)過近十多年的栽培,從百靈谷18號(hào)中發(fā)現(xiàn)和篩選出一種谷殼為黃色、谷粒較飽滿的變種(圖1~圖2);百靈谷3號(hào)中發(fā)現(xiàn)和篩選出一種谷殼為灰黑色、米粒為黑色的變種(圖3~圖4)。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),百靈谷18號(hào)和新百靈谷18號(hào)的千粒重不同,百靈谷18號(hào)的千粒重為24.01 g,新百靈谷18號(hào)為28.53 g,兩者相差較顯著。這表明,自百靈谷18號(hào)發(fā)生谷殼顏色的變異后,其胚乳的發(fā)育能力有一定的增強(qiáng),在后期新百靈谷18號(hào)的栽培中還發(fā)現(xiàn),同一穗上,凡是癟谷的谷殼上都出現(xiàn)一條黑色的條紋,這說明調(diào)控百靈谷18號(hào)谷殼顏色的基因和調(diào)控其胚乳發(fā)育的基因是相關(guān)聯(lián)的。當(dāng)控制谷殼顏色的基因表達(dá)時(shí),其控制胚乳發(fā)育的基因則受到抑制。所以,百靈谷18號(hào)的谷粒多、比較癟;新百靈谷18號(hào)的谷粒多、比較飽滿。今后,這一發(fā)現(xiàn)還需要對(duì)其基因序列的研究來證實(shí)。從百靈谷3號(hào)分離出來的新百靈谷3-1,谷殼為灰黑色、米粒為黑色,而且米芯也為黑色,與水稻的黑米相比,僅米皮為黑色不同。這兩個(gè)變種經(jīng)過幾代的自交,其谷粒的黑色性狀不再分離,谷殼顏色也不再變化,成為兩個(gè)新選的旱稻品系,供下一步抗旱育種試驗(yàn)使用。
2 ? 旱稻雜種后代分離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
為什么某些雜種旱稻在栽培過程中會(huì)出現(xiàn)較多的分離現(xiàn)象?根據(jù)有關(guān)專家的研究認(rèn)為,雜種旱稻分離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn)。
(1)配合力薄弱。配合力是衡量雙親之間結(jié)合的優(yōu)勢潛力,而兩個(gè)一般配合力的雙親雜交,其后代的表現(xiàn)不一定突出。因此,兩個(gè)不同性狀的雙親后期也容易出現(xiàn)分離[1]。
(2)后代出現(xiàn)性狀分離,說明親本不是純合子,不符合雜交育種的目的[2]。因?yàn)殡s交是希望得到更好的基因組合,需要不斷測交找出純合子,所以這些容易發(fā)生分離的雜交種,是由于雜交不完全、工作沒有做到位造成的。
(3)環(huán)境條件的改變。環(huán)境條件如水肥、陽光的改變,也會(huì)引起植物出現(xiàn)雜交性狀的分離現(xiàn)象。旱稻由于在原生環(huán)境中隨環(huán)境的改變而產(chǎn)生的適應(yīng)性并且有了進(jìn)化和產(chǎn)生新遺傳變異的機(jī)會(huì),不同地區(qū)地理生態(tài)上的差異以及群體內(nèi)的變異也會(huì)對(duì)旱稻種質(zhì)的遺傳分化產(chǎn)生一定的影響[3]。云南地區(qū)的海拔比浙江地區(qū)的海拔要高,云陸140號(hào)的適宜種植區(qū)域在云南省海拔為900~1400 m陸稻區(qū)域,而在浙江省的栽培試驗(yàn)在海拔為200~700 m區(qū)域,而且光、熱條件都不如云南,積溫不夠,導(dǎo)致生長期延長,因此,長期的低海拔、低光照等環(huán)境條件的變化會(huì)導(dǎo)致該品種的變異。
3 ? 旱稻雜種后代分離現(xiàn)象的利用
3.1 ? 有利于旱稻野生種類的收集
目前,旱稻的野生種類越來越少,據(jù)記載,這些前期完成的雜交稻,當(dāng)時(shí)所選擇的兩個(gè)旱稻親本,一般都是從眾多的旱稻品種中選擇出來的,這從客觀上保留了兩個(gè)歷史旱稻品種的基因。目前正是從這些雜交分離的旱稻種中,獲得了十幾個(gè)早期的旱稻種質(zhì),豐富了旱稻種質(zhì)基因庫。
3.2 ? 有利于旱稻良種的選育
研究表明,雜交后代出現(xiàn)分離現(xiàn)象基本都是純合子,而這些純合子正是要尋找的。通過對(duì)這些純合子進(jìn)一步開展抗旱性和產(chǎn)量優(yōu)勢評(píng)價(jià),選育出適應(yīng)性更強(qiáng)、品質(zhì)更好的旱稻新品種。
3.3 ? 結(jié)論與討論
新百靈谷3-1是從云陸140號(hào)中選育出來的,而云陸140號(hào)原來是由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所2002年在三亞通過雜交、回交,組合“滇粳優(yōu)1號(hào)/B6144F-MR-6//滇粳優(yōu)1號(hào)”,經(jīng)多年多代選育而成的一個(gè)陸稻品種。
該品種的產(chǎn)量經(jīng)參加2011—2012年云南省陸稻品種區(qū)域試驗(yàn),兩年平均產(chǎn)量為230.1 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)17.82%,增產(chǎn)點(diǎn)次率60%,各點(diǎn)表現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)。2013年生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量為216.5 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)15.96%,增產(chǎn)點(diǎn)率80%,瀾滄比對(duì)照減產(chǎn)70.2%。適宜在云南省海拔900~1400 m陸稻區(qū)域種植[4]。
以上資料表明,云陸140號(hào)是由國外引進(jìn)的優(yōu)良旱稻品種B6144F-MR-6與云南高原區(qū)主栽水稻品種滇粳優(yōu)1號(hào)雜交并用滇粳優(yōu)1號(hào)持續(xù)回交幾次選育而成的一種種間雜交粳型旱稻品種。根據(jù)其連續(xù)回交多次的系統(tǒng)選育過程來看,由于這是一種種間雜交粳型旱稻品種,其雜交性狀是相對(duì)穩(wěn)定的,而經(jīng)過篩選和多年的純化復(fù)種,其米色的性狀分離現(xiàn)象很可能是一種基因突變。利用這種突變,也是一種獲取旱稻新種質(zhì)的途徑,對(duì)選育適應(yīng)性更強(qiáng)、品質(zhì)更好的旱稻新品種有一定的幫助。
百靈谷18號(hào)的谷殼黃色變種新百靈谷18號(hào),根據(jù)60份旱稻種質(zhì)間 Nei's 遺傳距離的變幅(0.004 0~5.428 9)分析其遺傳關(guān)系表明,其中來自“新百靈谷18號(hào)”和“百靈谷18號(hào)”兩份糯稻種質(zhì)間的遺傳距離最大(GD=5.428 9),相似度最?。℅S=0.004 4),從研究中可以看出,這兩個(gè)種質(zhì)存在較大的遺傳差異[5]。
4 ? 結(jié)語
從目前發(fā)現(xiàn)的旱稻雜交后代的變異現(xiàn)象可以知道,從高海拔、高光溫地區(qū)引種旱稻雜交品種,到低海拔、低光溫地區(qū)栽培,經(jīng)過多代的自播自種,發(fā)生較大的性狀分離的可能性,如果在生產(chǎn)中不注意觀察,很有可能會(huì)造成品種混雜、產(chǎn)量下降、抗旱性降低等分離退化現(xiàn)象。因此,不主張對(duì)一個(gè)品種進(jìn)行長期的復(fù)種,考慮到農(nóng)民的利益,育種工作者們還是要不斷地對(duì)這些品種進(jìn)行觀察,復(fù)壯或引進(jìn)新的旱稻品種進(jìn)行輪作。對(duì)目前國內(nèi)那些區(qū)域性強(qiáng)的旱稻品種,引種栽培時(shí)一定要注意環(huán)境條件的改變而導(dǎo)致的旱稻性狀的變化。需要注意的是栽培時(shí)有一定的限制,以免造成生產(chǎn)上的損失。
參考文獻(xiàn):
[ 1 ] 余漢勇,魏興華,王一平,等.國外近年旱稻選育品種(品系)產(chǎn)量和主要品質(zhì)性狀的綜合評(píng)價(jià)[J].中國稻米,2004(2):18-19,22.
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[ 3 ] 朱軍.遺傳模型分析方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1997.
[ 4 ] 盧寶榮,朱有勇,王云月.農(nóng)作物遺傳多樣性農(nóng)家保護(hù)的現(xiàn)狀及前景[J].生物多樣性,2002,10(4):409-415.
[ 5 ] 白麗榮,時(shí)麗冉.旱稻、長芒稗、高粱屬間雜交后代幼苗對(duì)干旱脅迫的生理反應(yīng)特點(diǎn)研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(1):29-31.