全 文 ：籼型温敏核不育水稻转绿型白化突变体
的利用价值研究
刘贵付 3 　舒庆尧　夏英武
(浙江农业大学核农所　杭州　310029)
本研究受浙江省 8812 项目资助。3 现在安徽省农科院水稻所工作。
此文于 1995 年 1 月 21 日收到。
　　本试验对 2 个由60 Coγ射线辐照产生的苗期白化突变体 W24 和 W27 的叶色转
换过程及其稳定性、农艺性状和配合力特征进行了研究。结果表明 ,2 个突变体的叶
色突变在不同生长温度下均可表达 ,叶色特征基本相似。第 1～3 张叶片在伸出时表
现白化 ,但在随后的生长过程中逐渐转绿 ,可转绿叶片的面积 ,第 1 叶约为 40 % ,第 3
叶约为 90 % ,第 4 叶开始表现正常绿色。突变体与亲本 2177S 的柱头外露率及大多
数农艺性状无显著差异 ,并保持了亲本的育性转换特性和配合力 ,从而表明 ,叶色突
变性状可作为选择标记 ,在苗期可排除杂交种子中的自交种子 ,而对杂交优势表达和
制种没有显著的负效应。
关键词 :转绿型叶色突变 　选择标记 　温敏不育系 　配合力 　两系杂交稻
前 　　　言
自 1973 年石明松发现并鉴定出光敏核不育水稻农垦 58S〔1 ,2〕以来 ,籼型光 (温) 敏核不育
系的选育一直是两系杂交水稻育种中有待攻克的难点。迄今育成的籼型核不育系 ,无论是由
农垦 58S 转育而成 ,还是来自自发或人工诱发的突变体 ,都属于温敏或温光互作型不育
系〔3 ,4〕,在制种时往往由于温度变化而造成育性回复 ,产生自交种子 ,严重影响杂种 F1 的纯
度。为解决这一问题 ,在进一步通过遗传育种选育新的不育系的同时 ,一些学者提出了利用标
记性状剔除自交种子的设想〔5 ,6〕。任光俊等〔7〕已着手通过回交转育将紫叶色标记性状导入籼
型两用核不育系。
笔者直接以温敏核不育水稻 2177S 为材料 ,利用60Coγ射线辐照处理 ,获得了一批叶色突
变体〔8〕,本试验对其中 2 个 ( W24 ,W27) 转绿型白化突变体的叶色特征及其利用价值作了探
讨。
材 料 与 方 法
供试材料　W24 和 W27。由60Coγ射线辐照两用核不育系 2177S 筛选出的隐性白化突变
921　核 农 学 报　1996 ,10 (3) :129～132Acta A gricult urae N ucleatae Si nica
体〔8〕。TEC 为本组育种谱中的 1 份中籼材料。
试验方法　田间试验于 1993 年 4～10 月在安徽省农科院实验农场完成。杂交种子于
1993 年由人工授粉配置产生。从 1994 年 4 月 27 日至 6 月 30 日 ,每隔 7 天播种 1 次 ,所有材
料的移栽秧龄为 30 天 ,突变体及其与 TEC 的 F1 于 5 月 19 日播种。移栽规格为 1617 ×
2010cm。
叶色转换　在田间条件下研究分期播种材料的叶色转换过程和稳定性 ,并于 1994 年在光
照培养箱中研究不同温度下突变体与对照的叶色表现。
育性转换　1993 年 7 月 24 日～9 月 13 日 ,每隔 3 天考察 1 次突变体和 2177S 的花粉育
性和自交结实率。随机选取 10 株植株的稻穗各 1 个套袋。从每穗的上、中、下各取 1 朵小花 ,
每朵小花的花粉混合后 ,用涂抹法检查花粉育性。镜检时 ,先用 70 %酒精固定花药 ,然后用
KI2I2 染色观察。
杂种优势观察　在田间条件下研究突变体及 2177S 和 TEC 杂交 F1 的产量和农艺性状。
以单株为单位 ,每份材料考查 10 株 ,同时考查突变体与亲本的农艺性状和柱头外露率。
突变体的竞争力　1993 年 4 月 19 日 ,各取 2000 粒 W24 和 W27 种子 ,分别与 1800 粒汕
优 63 种子混合 ,浸种催芽后播种。在一叶一心时标记杂种和突变体 ,并追踪观察到 6 叶期。
结 果 与 分 析
(一)叶色特征
W24 和 W27 苗期叶色基本相同。从出苗到第 4 叶伸出前基本为白化状。第 4 叶伸长后
开始逐渐转绿 ,并趋于正常。
11 转绿过程 :W24 和 W27 在出苗时芽鞘为白色 ,并保持到衰亡。第 1 叶伸出时 ,仅在叶
尖和叶枕处有 011mm 宽的绿点。在生长过程中 ,从叶尖沿叶脉往下转为绿色 ,叶枕处向上转
绿 ,最后约 40 %的叶片和 60 %的叶鞘转为绿色。第 2 叶大致与第 1 叶相似 ,唯伸出时绿点宽
度较大 ,约有 012mm 左右。但在生长过程中 ,转绿的方式恰与第 1 叶相反 ,主要是以叶枕处向
叶尖逐渐转绿 ,最后 ,叶片和叶鞘分别约有 70 %和 90 %转为绿色。第 3 叶伸出时 ,绿点进一步
增大 ,转绿速度加快 ,方向与第 2 叶相同 ,最后 ,叶片的 80 %～90 %及整个叶鞘转为绿色。第 4
叶伸出时略有点白 ,但很快转绿 ,以后叶片和叶鞘均为正常绿色。
21 不同播期对转绿进程的影响 :不同播期的突变体 ,叶色转绿的速度存在较大差异 ,但对
白化性状本身没有显著影响。播种期越往后推 ,转绿速度越快 ,如 4 月 27 日播种的材料 ,完全
转绿约需 25 天 ,而 6 月 30 日播种的只需 15 天。转绿速度加快主要有两个因素 ,一是出叶速
度加快 ,二是由白化到转绿所需的时间减少。这些可能与秧苗随温度升高新陈代谢加快有关。
31 不同温度下的叶色表现 :白化突变体和 2177S 在 15、20、25、30 和 35 ℃的培养箱中生长
时 ,第 1～3 叶均表现白化 ,但转绿速度随温度增高而加快 ,与田间条件下分期播种的结果相吻
合。
(二)农艺性状
除 W27 的每穗总粒数与对照存在显著差异外 ,突变体与 2177S 在所有考查的农艺性状上
均无显著差异 ,保持了亲本的基本特性 (表 1) 。W24、W27 的柱头外露率分别为 4117 %和
4212 % ,也与对照 2177S 的 4218 %没有显著差异。
031 核　农　学　报 10 卷
表 1 　叶色突变体与亲本 2177S的农艺性状
Table 1 　Morphoagronomic characters of the leaf color
mutation line W24 , W27 and their parent 2177S
材料
Material
株高
Plant
height
(cm)
穗长
Panicle
length
(cm)
穗总粒数
Grain
No1 per
panicle
结实率
Fertility
( %)
千粒重
1000 grain
weight
(g)
生育期
Growth
duration
(d)
柱头外露率
Stylar
extrusion
rate ( %)
W24 7615a 1918a 8719b 5819a 2710a 121 4117a
W27 7613a 2010a 10512a 5819a 2710a 122 4212a
CK 7513a 1913a 8414b 5711a 2710a 120 4218a
　　同一列数据后的字母相同 ,表示在 0105 水平上差异不显著。
Data within a column followed by the same letter are not significantly different at 0105 level1
(三)育性转换特性
7 月 24 日到 9 月 13 日 ,经连续花粉镜检和套袋结实率考查 ,W24 和 W27 的育性转换特
性与对照 2177S 基本相似。根据气象资料分析 ,育性波动的主要因素是抽穗前 11 天左右气温
的变化。初步推测 ,2177S、W24 和 W27 由不育转为可育的临界温度约在 27 ℃左右。
(四)配合力
白化突变体 W24、W27 和亲本 2177S 与中籼品种 TEC 的杂种 F1 具有基本相同的杂交优
势 ,除 W27/ TEC 的千粒重外 ,其它性状在三者之间没有显著差异 (表 2) ,表明 2 个白化突变体
基本保持了亲本的配合力特性。
表 2 　叶色突变体 W24、W27 和 2177S与 TEC的杂交 F1 的农艺状性
Table 2 　Morphoagronomic characters of the F1 plants
of W24 , W27 and 2177S crossed to TEC
组合
Crosses
株高
Plant
height (cm)
穗长
Panicle
length (cm)
穗总粒数
Grain No. per
panicle
结实率
Fertility
( %)
千粒重
1000 grain
weight (g)
生育期
Growth
duration (d)
W24/ TEC 10616a 2416a 15814a 7817a 2712b 138
W27/ TEC 10713a 2414a 17612a 7519a 2819a 139
CK/ TEC 10417a 2412a 16013a 7513a 1616b 138
　　同一列数据后的字母相同 ,表示在 0105 水平上差异不显著。
Data within a column followed by the same letter are not significantly different at 0105 level1
(五)白化突变体的竞争力
对白化突变体追踪观察的结果表明 ,白化突变体种子能正常萌发 ,并长出前三叶 ,说明白
化突变体种子积累有正常的代谢物质。但在进一步生长过程中 ,杂交种子表现出明显的竞争
优势 ,W24 和 W27 在较高密度下生长缓慢 ,并逐渐死亡 ,到 6 叶期 ,存活的白化突变体苗数分
别只有原来的 410 %和 715 %。
讨 　　　论
11 叶色突变体标记的利用价值。W24 和 W27 白化突变体不但自身的农艺性状与原亲本
131　3 期 籼型温敏核不育水稻转绿型白化突变体的利用价值研究
基本一致 ,而且杂种 F1 也无大的差异 ,因此可以认为 ,转绿型白化突变可以作为优良标记用于
两系杂交稻的去杂保纯。如果突变性状能转育到三系不育系中 ,则可大大简化杂交种子纯度
鉴定手续 ,在实验室条件下 ,通过鉴定苗期叶色确定不育系和保持系种子含量 (杂交种子中最
主要的混杂) ,因此也具有重要的利用价值。
21W24 和 W27 的直接利用价值。由于 2177S 本身温敏不育的起始温度较高 ,因此在本
地的利用仍受到一定限制 ,对不育期间有较高气温的地区仍有一定的应用前景。
参 考 文 献
1 　石明松等 1 晚粳自然两用系选育及其利用初报 1 湖北农业科学 ,1981 , (7) :1～3
2 　石明松等 1 湖北光敏感核不育水稻的发现、鉴定及其利用途径 1 遗传学报 ,1986 , (2) :107～112
3 　江树业等 1 水稻两用核不育系的研究进展 1 北京农业大学学报 ,1993 (增刊) :6～10
4 　Lu Xinggui et al1 Current status of two2line method of hybrid rice breeding1 中国水稻科学 ,1994 ,8 (1) :48～54
5 　Shu Qingyao et al1 Marker2assisted elimination of contamination in two2line hybrid rice seed production and multiplication1 浙江
农业大学学报 ,1996 ,22 (1) :56～60
6 　李泽炳 1 盛夏低温对光敏核不育水稻育性稳定性的干扰及其克服的预见性对策 1 华中农业大学学报 ,1991 , (4) :343～
348
7 　任光俊等 1 水稻紫叶及两用核不育系雄性不育性的遗传分析 1 北京农业大学学报 ,1993 (增刊) :35～38
8 　夏英武等 1 籼型温敏核不育水稻叶绿素突变体的诱发及初步研究 1 核农学报 ,1995 , (9) 3 :127～133
UTIL IZATION OF GREENABL E ALBINO MUTATION L INES OF THERMOSENSITIVE
GENIC MAL E STERIL E RICE( Oryza sativa L1 ssp indica)
Liu Guifu 　Shu Qingyao 　Xia Yingwu
( Instit ute of N uclear A gricult ural Sciences , Zheji nag A gricult ural U niversity , Hangz hou 　310029)
ABSTRACT
　　Two greenable albino mutation l ines W24 and W27 induced by 60Co gamma rays treatment
on seeds of a thermosensitive genic male sterile ( TGMS) rice c1v 2177S were investigated on
their usefulness in two2l ine hybrid rice1 The leaf color of W24 and W27 was similar and could
be expressed in different temperature conditions1 The f irst three leaves of W24 and W27 were
ablinotic at extending , but changed into green after the fourth leaf extended1 The greenable leaf
area were about 40 % for the f irst leaf and 90 % for the third leaf1 No signif icant differences
were detected in morphoagronomic characters and stylar extrusion rate between the mutaion l ine
and 2177S , which suggested that the mutation leaf color may be a useful marker in el iminating
contamination of selfed seeds in two2l ine hybrid rice.
Key word :Greenable albino mutation , TGMS , combining ability , selection marker , two2line
hybrid rice
231 Acta A gricult urae N ucleatae Si nica
1996 ,10 (3) :129～132