全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 062412205
水稻长穗颈不育系主要农艺性状配合力分析
张书标　杨仁崔
(福建农林大学作物遗传育种研究所 ,福建 福州　350002)
摘 　要 :应用半双列杂交的设计分析了采用直接辐射诱变育成的水稻长穗颈不育系的 19 个农
艺性状的配合力。分析表明 ,含有 eui1 基因的长穗颈不育系 Ⅱ232eA1 的株高、穗颈伸出度、剑
叶、倒 2 叶、穗长、倒 1 节、着粒密度及生育期等 8 个性状的一般配合力效应值表现不同于 Ⅱ2
32A ;而含 eui2 基因的协青早 eA2 只有株高、倒 1 节、生育期的一般配合力效应值同协青早 A
差异显著。两个长穗颈不育系的株高、穗颈伸出度、剑叶长、倒 2 叶、倒 3 叶、穗长、倒 1 节、倒 2
节、倒 4 节、倒 5 节、千粒重和结实率等性状的一般配合力效应值都大于原不育系。其余性状
一般配合力效应值的变化依两个长穗颈不育系有所不同。结果表明 ,采用核辐射诱变的育种
技术路线选育水稻长穗颈不育系是可行有效的。
关键词 : e2杂交稻 ;长穗颈不育系 ;配合力 ;农艺性状
THE ANALYSIS OF COMBINING ABILITY OF RICE eui2CMS LINES
ZHANG Shu2biao 　YANG Ren2cui
( Institute of Genetics & Crop Breeding , Fujian Agriculture & Forestry University , Fuzhou , Fujian 　350002)
Abstract :A set of incomplete diallel crosses was created to study the combining ability of 19 agronomic characters of
eA lines ,which were induced by irradiation. In comparison with original lines , the general combining ability for
plant height , panicle exsertion , flag leave , second leave from top , panicle length , first internode from top , seed
density and growth duration of Ⅱ232eA1 was different from Ⅱ232A , and only plant height , first internode from
top , growth duration of Xieqingzao eA2 was different from those of XieqingzaoA. The combining ability effects in
plant height , panicle exsertion , flag leave , second leave from top , third leave from top , panicle length , first inter2
node from top , second internode from top , fourth internode from top , fifth internode from top , 10002grain weight
and seed setting rate of two eA lines were stronger than those of A lines. The different of combining ability effects for
other traits were various according to different eA lines. The results indicated the way of development eA lines by ir2
radiation was efficient .
Key words : eui2hybrids ; eui2CMS lines ; combining ability ; agronomic characters
收稿日期 :2002206224
基金项目 :国家自然科学基金项目 (30070470)
作者简介 :张书标 (1972～) ,男 ,福建屏南人 ,博士 ,从事水稻遗传育种研究。
杂种优势利用在大幅度提高我国水稻产量发挥了极其重要的作用。采用直接辐射诱变的技术路线
已育成多个长穗颈不育系[1～3 ] 。由于配合力在亲本选育和组合选配中起着重要的作用 ,探讨长穗颈不
育系亲本主要农艺性状配合力表现及其遗传规律具有重要的意义。本研究选用新育成的长穗颈不育系
及其相对应的原不育系为亲本 ,首次研究了长穗颈不育系的主要农艺性状的配合力 ,以期为了解长穗颈
不育系配合力状况及其主要农艺性状的遗传规律 ,为选育 e2杂交稻提供理论参考。
214　 核 农 学 报　2003 ,17 (6) :412～416Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1 　材料与方法
111 　材料
不育系为协青早 eA2 (含 eui2 基因) 、协青早 A、Ⅱ232eA1 (含 eui1 基因) 及 Ⅱ232A。恢复系为明恢
63、明恢 86、皖恢 57 及密阳 46。
112 　方法
上述 4 个不育系为母本和 4 个恢复系为父本 ,按 p ×q 模式配置的 16 个杂种试验于 2000 年在福建
农林大学实验田进行。田间设计采取 4 区组随机排列 ,每个小区 10 ×17 株 ,株行距 20 ×20cm ,单本插。
田间管理同一般大田。
成熟期每个小区取 10 株考察株高、穗长、剑叶长、倒 2 叶长、倒 3 叶长、各节间长、有效穗、穗粒数、
结实率、千粒重、1 次枝梗、2 次枝梗及着粒密度、生育期等性状。并对以上结果进行配合力分析。
统计分析参考刘来福等的方法[4 ] 。
2 　结果与分析
211 　组合间各性状差异显著性测验
16 个组合 19 个性状的方差分析结果列于表 1。全部 19 个性状中除倒 3 节外 ,组合间均存在极显著
的遗传差异 ,于是进一步对组合间差异显著的 18 个性状作配合力分析。
表 1 　随机区组资料方差分析
Table 1 　Variance analysis for randomized complete block data
变因
variance
株高
plant
height
穗颈伸出度
panicle
exsertion
剑叶长
flag
leave
倒 2 叶
second
leave
倒 3 叶
third
leave
穗长
panicle
length
倒 1 节
first
internode
倒 2 节
second
internode
倒 3 节
third
internode
倒 4 节
fourth
internode
组合
hybrids 101. 8860 21. 5085 23. 4065 44. 6153 55. 7253 3. 7293 24. 5070 8. 4483 2. 2325 3. 5761
误差
error
14. 7735 0. 3778 2. 7210 2. 7113 4. 4232 0. 2512 0. 5455 2. 4173 1. 6310 0. 8139
F 值
F value 7. 75
33 56. 94 33 8. 60 33 16. 46 33 12. 60 33 14. 84 33 44. 93 33 3. 49 33 1. 37 4. 39 33
变因
variance
倒 5 节
fifth
internode
穗粒数
grain
number
1 次枝梗
primary
branch
2 次枝梗
secondary
branch
有效穗
productive
panicle
结实率
seed
setting
着粒密度
seed
density
千粒重
10002grain
weight
生育期
growth
duration
组合
hybrids 3. 5130 1987. 1525 2. 6131 87. 9274 40. 0248 0. 0177 3. 3116 10. 7075 30. 4097
误差
error
0. 4165 126. 4857 0. 1810 6. 1336 1. 4112 0. 0013 0. 1641 0. 4090 0. 9097
F 值
F value 8. 43
33 15. 71 33 14. 43 33 14. 34 33 2. 85 33 13. 67 33 20. 18 33 26. 18 33 33. 43 33
　　注 : 3 表示差异达显著 (5 %)水准 , 33 表示差异达极显著 (1 %)水准 ,下同。
Note : 3 means significance at 5 % level , 33 means significance at 1 % level ,the same as in the following tables.
212 　各性状配合力方差分析
各性状配合力方差分析结果列于表 2。不育系一般配合力方差除倒 4 节和倒 5 节差异不显著外 ,其
余性状均达极显著水准 ;恢复系一般配合力方差在所有的 18 个性状均达显著或极显著水准。这说明 ,
恢复系对杂种的影响要大于不育系。不育系 ×恢复系特殊配合力方差除株高、穗颈伸出度、倒 1 节长、
结实率、千粒重和生育期差异达显著或极显著水准外 ,其余性状均不显著。进一步对一般配合力和特殊
配合力方差都显著的性状分析 ,分析它们的一般配合力方差 (gca) 和特殊配合力方差 (sca) 的比值发现 ,
314　6 期 水稻长穗颈不育系主要农艺性状配合力分析
除结实率外均以基因的加性效应为主 ,尤其是穗颈伸出度、倒 1 节。结实率的特殊配合力方差相近于一
般配合力 ,表现出结实率受基因的非加性效应和基因的加性效应共同控制。
表 2 　配合力方差分析
Table 2 　Mean squares for combining ability
性状
traits
不育系
A lines
恢复系
R lines
不×恢
A ×R
误差
error
Vgc
( %)
Vsc
( %) VgcΠVsc
株高 Plant height 136. 5852 33 332. 8491 33 34. 2893 3 14. 7734 83. 69 16. 31 5. 13
穗颈伸出度 panicle exsertion 22. 3714 33 80. 1657 33 1. 6685 33 0. 3778 95. 06 4. 94 19. 24
剑叶长 length of flag leave 76. 7588 33 33. 9529 33 2. 1069 2. 7210
倒 2 叶 length of second leave 65. 4751 33 153. 2235 33 1. 4593 2. 7113
倒 3 叶 length of third leave 45. 5466 33 213. 3209 33 6. 5864 4. 4232
穗长 panicle length 4. 6258 33 12. 7095 33 0. 4371 0. 2512
倒 1 节 first internode 37. 9633 33 80. 4160 33 1. 3852 3 0. 5455 97. 18 2. 82 34. 46
倒 2 节 second internode 28. 0904 33 7. 4683 3 2. 2277 2. 4173
倒 4 节 fourth internode 0. 7641 14. 8047 33 0. 7706 0. 8139
倒 5 节 fifth internode 0. 2940 15. 9919 33 0. 4263 0. 4165
穗粒数 grain number 7069. 4552 33 2513. 9569 33 117. 1501 126. 4857
1 次枝梗 primary branch 9. 6845 33 2. 7871 33 0. 1980 0. 1810
2 次枝梗 secondary branch 313. 8027 33 105. 8215 33 6. 6709 6. 1336
有效穗 productive panicle 11. 9758 33 6. 2747 3 0. 6245 1. 4112
结实率 seed setting 0. 0101 33 0. 02534 33 0. 0177 33 0. 0013 49. 56 50. 44 0. 98
千粒重 10002grain weight 15. 5789 33 32. 7702 33 1. 7294 3 0. 4090 89. 47 10. 53 8. 50
生育期 growth duration 8. 7431 33 138. 6875 33 2. 2060 3 0. 9097 86. 03 13. 97 6. 16
着粒密度 seed density 8. 3671 33 7. 6912 33 0. 1667 0. 1641
213 　一般配合力效应( gca)分析
由表 3 可以看出 ,同一亲本不同性状的一般配合力表现有较大的差异 ,有正效应 ,也有负效应。长
穗颈不育系与其相应的不育系相比 ,多数性状的一般配合力表现没有差异 ;但分别含有 eui1 基因的 Ⅱ2
32eA1 和 eui2 基因的协青早 eA2 与各自的原不育系的各性状一般配合力差异不一样。含有 eui1 基因
长穗颈不育系 Ⅱ232eA1 的株高、穗颈伸出度、剑叶、倒 2 叶、穗长、倒 1 节、着粒密度及生育期等 8 个性状
的一般配合力效应值表现不同于 Ⅱ232A ;而含 eui2 基因的协青早 eA2 只有株高、倒 1 节、生育期的一般
配合力效应值同协青早 A 差异显著。两个长穗颈不育系的株高、穗颈伸出度、剑叶长、倒 2 叶、倒 3 叶、
穗长、倒 1 节、倒 2 节、倒 4 节、倒 5 节、千粒重和结实率等性状的一般配合力效应值都大于原不育系。
其余性状一般配合力效应值的变化依两个长穗颈不育系有所不同。其中长穗颈不育系 Ⅱ232eA1 的 1 次
枝梗、2 次枝梗和着粒密度的一般配合力效应值小于原不育系 Ⅱ232A ,穗粒数、有效穗和生育期的一般
配合力效应值大于原不育系。协青早 eA2 的穗粒数、有效穗、着粒密度和生育期的一般配合力效应值小
于协青早 A ,1 次枝梗和 2 次枝梗的一般配合力效应值大于协青早 A。
214 　特殊配合力效应分析
将特殊配合力方差显著的 6 个性状的特殊配合力效应值列于表 4。表 4 表明 ,同一不育系与不同恢
复系杂交 ,或同一恢复系与不同不育系杂交 ,其特殊配合力值都有较大的差异。Ⅱ232AΠ密阳 46 株高的
特殊配合力效应值最大 (314856) ,而协青早 AΠ密阳 46 的效应值最低 ( - 613269) 。穗颈伸出度协青早 AΠ
明恢 86 的特殊配合力效应值最大 (215225) ,而 Ⅱ232eA1Π皖恢 57 的效应值为最小 ( - 019950) 。倒 1 节特
殊配合力效应值最大的组合为协青早 eA2Π皖恢 57 ,最小的为协青早 eA2Π密阳 46。对于其他 3 个性状也
表现出类似的情况。结果说明 ,特殊配合力表现比较复杂 ,同一性状对于不同的组合表现不一样 ,同一
组合的不同性状效应也不一样。总的看来长穗颈不育系与恢复系的特殊配合力效应值与原不育系与恢
复系的特殊配合力的效应值的差异依组合及性状的不同而变化 ,没有表现出一定的规律。这也说明 ,育
种中特殊配合力效应的利用较为复杂。
414 核　农　学　报 17 卷
表 3 　亲本性状一般配合力效应值
Table 3 　General combining ability(gca) effects of parents
不育系
lines
株高
plant
height
穗伸出度
panicle
exsertion
剑叶
flag
leave
倒 2 叶
second
leave
倒 3 叶
third
leave
穗长
panicle
length
倒 1 节
first
internode
倒 2 节
second
internode
倒 4 节
fourth
internode
协青早 eA2
XieqingzaoeA2
0. 496b - 0. 958c - 1. 640c - 1. 700c - 1. 292b - 0. 123c - 1. 050c - 1. 358b 0. 025a
协青早 A
XieqingzaoA
- 5. 195c - 1. 190c - 2. 66c - 2. 170c - 1. 795b - 0. 488c - 1. 668d - 1. 675b - 0. 018a
Ⅱ232eA1 3. 756a 1. 697a 2. 862a 2. 674a 2. 410a 0. 618a 2. 381a 1. 716a 0. 275a
Ⅱ232A 0. 941b 0. 477b 1. 377b 1. 196b 0. 677a - 0. 006b 0. 336b 1. 316a - 0. 284a
明恢 86
Minghui86 1. 826a - 0. 552b 0. 657b 0. 706b - 0. 585b 1. 371a 0. 156b 0. 736a 0. 048b
明恢 63
Minghui 63 5. 019a 3. 537a 2. 040a 4. 379a 5. 552a 0. 381b 2. 966a 0. 274ab 1. 393a
皖恢 57
Wanhui57 - 1. 610b 0. 317b - 0. 985c - 0. 852c - 0. 102b - 1. 126c 0. 224b 0. 076ab - 0. 121b
密阳 46
Miyang46 - 0. 235c - 2. 985c - 1. 712c - 4. 228c - 4. 865c - 0. 626b - 3. 348c - 1. 088b - 1. 319c
不育系
lines
倒 5 节
fifth
internode
穗粒数
grain
number
1 次枝梗
primary
branch
2 次枝梗
secondary
branch
有效穗
productive
panicle
着粒密度
seed
density
千粒重
10002grain
weight
结实率
seed setting
生育期
growth
duration
协青早 eA2
XieqingzaoeA2
0. 007a - 17. 326b - 0. 755b - 4. 212b 0. 831a - 0. 758c 1. 146a - 0. 017a - 1. 354c
协青早 A
XieqingzaoA
- 0. 205a - 15. 344b - 0. 797b - 4. 612b 0. 835a - 0. 598c 0. 788a - 0. 032a 0. 478b
Ⅱ232eA1 0. 225a 23. 588a 0. 740a 3. 992a 0. 996b 0. 583b - 0. 757b 0. 060b 0. 895a
Ⅱ232A - 0. 027a 23. 533a 0. 812a 4. 832a - 0. 688b 0. 773a - 1. 177b - 0. 010b - 0. 020b
明恢 86
Minghui86 0. 162ba 8. 813b 0. 257b 0. 605b - 0. 521b - 0. 363bc 1. 249a - 0. 037a - 0. 437b
明恢 63
Minghui63 1. 362a - 10. 114c - 0. 110b - 3. 402c 0. 496a - 0. 601c 1. 343a 0. 075b 4. 645a
皖恢 57
Wanhui57 - 0. 072b 24. 620b 0. 707a 3. 697a - 0. 713b 1. 196a - 2. 152c 0. 005a - 0. 104b
密阳 46
Miyang46 - 1. 152c - 16. 319c 0. 340b - 0. 900b 0. 738A - 0. 231b - 0. 440b - 0. 032a - 4. 104c
3 　讨论
水稻配合力研究的目的是为杂种优势提供亲本选配的依据。陆作楣[5 ] 指出 ,目前杂交稻育种的主
要问题在配合力的提高 ;杂交水稻育种包含两个重要方面 :一是选育高配合力的亲本 ,二是亲本间实现
三系或两系配套 ,并具有良好的异交特性。e2杂交稻的能否应用取决于长穗颈不育系配合力的好与坏。
配合力分析结果表明 ,长穗颈不育系与其原有的不育系相比 ,多数性状的一般配合力表现没有差异 ,说
明含有 eui 基因的长穗颈不育系没有改变原不育系的配合力。
一般配合力分析表明 ,含有 eui1 基因的长穗颈不育系 Ⅱ232eA1 的株高、穗颈伸出度、剑叶、倒 2 叶、
穗长、倒 1 节、着粒密度及生育期等 8 个性状的一般配合力效应值表现不同于 Ⅱ232A ;而含 eui2 基因的
协青早 eA2 只有株高、倒 1 节、生育期的一般配合力效应值同协青早A 差异显著。两个长穗颈不育系的
株高、穗颈伸出度、剑叶长、倒 2 叶、倒 3 叶、穗长、倒 1 节、倒 2 节、倒 4 节、倒 5 节、千粒重和结实率等性
状的一般配合力效应值都大于原不育系。其余性状一般配合力效应值的变化依两个长穗颈不育系有所
不同。配合力分析表明 ,长穗颈不育系并没有改变原不育系的一般配合力 ,说明采用直接辐射诱变获得
eui 突变体 ,选育长穗颈不育系的方法和技术路线是可行有效的 ,育成的长穗颈不育系能够在生产上直
514　6 期 水稻长穗颈不育系主要农艺性状配合力分析
接应用。
表 4 　特殊配合力效应值
Table 4 　Effects of specific combining ability(sca)
组 合
hybrids
株 高
plant height
穗伸出度
panicle exsertion
倒一节
first internode
结实率
seed setting
生育期
growth duration
千粒重
10002grain weight
协青早 eA2Π明恢 63
Xieqingzao eA2ΠMinghui63 - 2. 4144 0. 0855 0. 4231 - 0. 1000 - 0. 1461 0. 0924
协青早 AΠ明恢 63
XieqingzaoAΠMinghui63 1. 1581 - 0. 1325 0. 2506 - 0. 1050 2. 5209 0. 6066
协青早 eA2Π明恢 86
XieqingzaoeA2ΠMinghui86 - 1. 6219 - 0. 3045 - 0. 3069 0. 0125 - 0. 3958 0. 5431
协青早 AΠ明恢 86
XieqingzaoAΠMinghui86 2. 3406 2. 5225 - 0. 2394 0. 0675 - 0. 5619 1. 7065
协青早 eA2Π皖恢 57
XieqingzaoeA2ΠWanhui57 2. 1156 0. 8905 0. 7313 0. 0225 0. 8439 - 0. 2619
协青早 AΠ皖恢 57
XeqingzaoAΠWanhui57 2. 8281 0. 4225 0. 2531 0. 0350 - 0. 3226 - 0. 2543
协青早 eA2Π密阳 46
XieqingzaoeA2ΠMiyang46 1. 9206 - 0. 4620 - 0. 8419 - 0. 0025 - 0. 3960 - 0. 3735
协青早 AΠ密阳 46
XieqingzaoAΠMiyang46 - 6. 3269 1. 0700 0. 2644 0. 0025 0. 1052 - 1. 056
Ⅱ232eA1Π明恢 63 (Minghui63) 2. 1156 0. 1900 - 0. 2294 0. 1525 0. 2709 - 0. 7076
Ⅱ232AΠ明恢 63 (Minghui63) - 0. 8594 - 0. 1700 - 0. 4437 0. 0525 - 0. 8126 0. 0090
Ⅱ232eA1Π明恢 86 (Minghui86) - 0. 0519 0. 4900 0. 1806 - 0. 0750 0. 6272 - 0. 3135
Ⅱ232AΠ明恢 86 (Minghui86) - 0. 6669 0. 5300 0. 3656 - 0. 0050 - 0. 0626 - 0. 9334
Ⅱ232eA1Π皖恢 57 (Wanhui57) - 2. 9844 - 0. 9950 - 0. 6769 - 0. 0775 - 0. 6460 0. 3182
Ⅱ232AΠ皖恢 57 (Wanhui57) - 1. 9594 - 0. 3450 - 0. 3019 - 0. 4750 - 0. 0625 0. 1982
Ⅱ232eA1Π密阳 46 (Miyang46) 0. 9206 0. 3325 0. 7256 0. 0000 - 0. 6460 0. 7031
Ⅱ232AΠ密阳 46 (Miyang46) 3. 4856 0. 3025 0. 3810 0. 0000 0. 9375 0. 7265
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