“三系”杂交棉组合F_1花粉育性与产量和品质的相关性研究
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摘要
细胞质雄性不育"三系"(不育系、保持系和恢复系)制种因简化制种和节约劳动力成本已成为棉花杂种优势利用的重要手段。研究棉花花粉育性及"三系"组合F_1可育花粉率与产量、品质性状的相关性,可以达到强化"三系"制种,提高育种效率的目的。用联苯胺-甲萘酚法测定12个不育系与4个恢复系杂交所得的48个F_1的花粉育性,统计了可育花粉率并分析了可育花粉率与产量、品质的相关性。结果表明:-20℃保存条件下,花粉育性随贮藏时间的增加而减弱,51 h内其花粉育性依然保持88%以上,51 h内花粉育性无显著性影响。F_1的可育花粉率均低于其恢复系及常规杂交种,大部分组合降低水平在20百分点以内。不同恢复系的恢复力有明显差异,其中H46恢复力较强。F_1的可育花粉率与单株铃数呈显著正相关。本研究结果有助于了解离体花粉的育性变化规律及"三系"杂交组合后代可育花粉率与产量品质的关系,可应用于异地授粉并在一定程度上指导"三系"杂交种选育,为育种工作提供一定的参考。
引文
[1]邢朝柱,喻树迅.棉花杂种优势表达机理研究进展[J].棉花学报,2004,16(6):379-382.
[2] Schnable P S, Springer N M. Progress toward understanding heterosis in crop plants[J]. Annual review of plant biology, 2013,64:71-88.
[3]李根源,刘金海.我国杂交棉生产概况与发展展望[J].中国棉花,2005,32(9):2-4.
[4]邢朝柱,靖深蓉,邢以华.中国棉花杂种优势利用研究回顾和展望[J].棉花学报,2007,19(5):337-345.
[5]李成奇,石跃进,任雪峰,等.中国棉花质核不育系的研究现状与前景分析[J].农业生物技术科学,2004,20(3):6-9.
[6]马小定,邢朝柱.棉花雄性不育研究和应用进展[J].棉花学报,2006,18(5):309-314.
[7]梁正兰,孙传渭,刘棣良,等.克服棉花种间杂交不亲和性及杂种F1不育性的试验效果[J].遗传学报,1978,5(3):171-180.
[8]谢晓金,李秉柏,申双和,等.抽穗期高温胁迫对水稻花粉活力与结实率的影响[J].江苏农业学报,2009,25(2):238-241.
[9]李训贞,黄崇德,周广恰,等.机械采粉,授粉对水稻花粉活力和异交结实的影响[J].作物学报,1996,22(3):353-357.
[10]张彬,芮雯奕,郑建初,等.水稻开花期花粉活力和结实率对高温的响应特征[J].作物学报,2007,33(7):1177-1181.
[11]魏兴华,袁筱萍,余汉勇,等.转基因插入对水稻花粉活力和杂交结实的影响[J].应用生态学报,2005,16(1):115-118.
[12]姬俊华,茹振钢,张改生,等.小麦温敏雄性不育系BNY的花粉育性及自交结实性研究[J].麦类作物学报,2004,24(2):24-26.
[13]王苗苗,唐灿明.高温胁迫后的棉花花粉活力测定方法[J].江苏农业学报,2010,26(2):236-239.
[14]于艳杰,吴李君,吴跃进,等.氮离子注入处理后的棉花花粉活力测定方法研究[J].棉花学报,2007,19(2):102-105.
[15]胡磊,胡保民,王沛政,等.低温超低温对棉花花粉活力的影响[J].新疆农业科学,2009,46(5):941-945.
[16]于艳杰,李君,吴跃进,等.陆地棉花粉粒萌发和花(李雪,等)“三系”杂交棉组合F,花粉育性与产量和品质的相关性研究粉管生长特性[J].自然科学进展,2007,17(9):1299-1303.
[17]王刚,吕新,刘辉,等.贮藏温度和时间对杂交棉新陆早43号父本花粉生活力的影响[J].江苏农业科学,2012,40(3):81-82.
[18]景忆莲,刘耀斌,范万发.陆地棉花粉及柱头生活力的研究[J].西北农业学报,2004,13(1)45-48.
[19]王钦丽,卢龙斗,吴小琴.花粉的保存及其生活力测定[J].植物学通报,2002,19(3):365-373.
[20]王学德,张天真,潘家驹.棉花细胞质雄性不育系育性恢复的遗传基础:I.恢复基因及其遗传效应[J].中国农业科学,1996,29(5):32-40.
[21]韦贞国,华金平.棉花雄性不育恢复系的选育及“三系”杂种优势初步研究[J].湖北农业科学,1989(11):8-12.
[22] Wu J, Cao X, Guo L, et al. Development of a candidate gene marker for Rf, based on a PPR gene in cytoplasmic male sterile CMS-D2 upland cotton[J]. Molecular Breeding, 2014, 34(1):231-240.
[23] Ayachit R S,Patel D H,Patel M M,et al. Identification of fertility restorer genes in cotton through DNA markers[J].Indian Journal of Plant Physiology, 2013, 18(1):71-72.
[24] Stoilova A, Rusev V,Spasova D. Male sterility in cotton and possibilities for its utilization[J]. Yearbook-Faculty of Agriculture,2013, 6(1):7-16.
[25] Horn R, Gupta K J, Colombo N. Mitochondrion role in molecular basis of cytoplasmic male sterility[J]. Mitochondrion, 2014, 19(3):198-205.
[26] Yue J,Ren Y,Wu S, et al. Differential proteomic studies of the genic male-sterile line and fertile line anthers of upland cotton(Gossypium hirsutum L.)[J]. Genes&genomics, 2014, 36(4):415-426.
[27]余政军,刘志,余筱南,等.棉花花粉体外萌发活力与结铃性关系初探[J].湖南农业科学,2009(12):27-29.
[28]黄双领,杨晓东,张玉花,等.中棉所38两系杂交制种花粉的贮藏方法与授粉时间研究与应用[J].中国棉花,2003,30(12):28-29.
[29]倪密,王学德,张昭伟,等.三系杂交棉花粉育性对高温和低温胁迫的反应[J].作物学报,2009,35(11)2085-2090.
[30]崔艳利,郭立平,戚廷香,等.温度及遗传背景对棉花恢复系恢复能力的影响[J].棉花学报,2016,28(3):242-249.
[2] Schnable P S, Springer N M. Progress toward understanding heterosis in crop plants[J]. Annual review of plant biology, 2013,64:71-88.
[3]李根源,刘金海.我国杂交棉生产概况与发展展望[J].中国棉花,2005,32(9):2-4.
[4]邢朝柱,靖深蓉,邢以华.中国棉花杂种优势利用研究回顾和展望[J].棉花学报,2007,19(5):337-345.
[5]李成奇,石跃进,任雪峰,等.中国棉花质核不育系的研究现状与前景分析[J].农业生物技术科学,2004,20(3):6-9.
[6]马小定,邢朝柱.棉花雄性不育研究和应用进展[J].棉花学报,2006,18(5):309-314.
[7]梁正兰,孙传渭,刘棣良,等.克服棉花种间杂交不亲和性及杂种F1不育性的试验效果[J].遗传学报,1978,5(3):171-180.
[8]谢晓金,李秉柏,申双和,等.抽穗期高温胁迫对水稻花粉活力与结实率的影响[J].江苏农业学报,2009,25(2):238-241.
[9]李训贞,黄崇德,周广恰,等.机械采粉,授粉对水稻花粉活力和异交结实的影响[J].作物学报,1996,22(3):353-357.
[10]张彬,芮雯奕,郑建初,等.水稻开花期花粉活力和结实率对高温的响应特征[J].作物学报,2007,33(7):1177-1181.
[11]魏兴华,袁筱萍,余汉勇,等.转基因插入对水稻花粉活力和杂交结实的影响[J].应用生态学报,2005,16(1):115-118.
[12]姬俊华,茹振钢,张改生,等.小麦温敏雄性不育系BNY的花粉育性及自交结实性研究[J].麦类作物学报,2004,24(2):24-26.
[13]王苗苗,唐灿明.高温胁迫后的棉花花粉活力测定方法[J].江苏农业学报,2010,26(2):236-239.
[14]于艳杰,吴李君,吴跃进,等.氮离子注入处理后的棉花花粉活力测定方法研究[J].棉花学报,2007,19(2):102-105.
[15]胡磊,胡保民,王沛政,等.低温超低温对棉花花粉活力的影响[J].新疆农业科学,2009,46(5):941-945.
[16]于艳杰,李君,吴跃进,等.陆地棉花粉粒萌发和花(李雪,等)“三系”杂交棉组合F,花粉育性与产量和品质的相关性研究粉管生长特性[J].自然科学进展,2007,17(9):1299-1303.
[17]王刚,吕新,刘辉,等.贮藏温度和时间对杂交棉新陆早43号父本花粉生活力的影响[J].江苏农业科学,2012,40(3):81-82.
[18]景忆莲,刘耀斌,范万发.陆地棉花粉及柱头生活力的研究[J].西北农业学报,2004,13(1)45-48.
[19]王钦丽,卢龙斗,吴小琴.花粉的保存及其生活力测定[J].植物学通报,2002,19(3):365-373.
[20]王学德,张天真,潘家驹.棉花细胞质雄性不育系育性恢复的遗传基础:I.恢复基因及其遗传效应[J].中国农业科学,1996,29(5):32-40.
[21]韦贞国,华金平.棉花雄性不育恢复系的选育及“三系”杂种优势初步研究[J].湖北农业科学,1989(11):8-12.
[22] Wu J, Cao X, Guo L, et al. Development of a candidate gene marker for Rf, based on a PPR gene in cytoplasmic male sterile CMS-D2 upland cotton[J]. Molecular Breeding, 2014, 34(1):231-240.
[23] Ayachit R S,Patel D H,Patel M M,et al. Identification of fertility restorer genes in cotton through DNA markers[J].Indian Journal of Plant Physiology, 2013, 18(1):71-72.
[24] Stoilova A, Rusev V,Spasova D. Male sterility in cotton and possibilities for its utilization[J]. Yearbook-Faculty of Agriculture,2013, 6(1):7-16.
[25] Horn R, Gupta K J, Colombo N. Mitochondrion role in molecular basis of cytoplasmic male sterility[J]. Mitochondrion, 2014, 19(3):198-205.
[26] Yue J,Ren Y,Wu S, et al. Differential proteomic studies of the genic male-sterile line and fertile line anthers of upland cotton(Gossypium hirsutum L.)[J]. Genes&genomics, 2014, 36(4):415-426.
[27]余政军,刘志,余筱南,等.棉花花粉体外萌发活力与结铃性关系初探[J].湖南农业科学,2009(12):27-29.
[28]黄双领,杨晓东,张玉花,等.中棉所38两系杂交制种花粉的贮藏方法与授粉时间研究与应用[J].中国棉花,2003,30(12):28-29.
[29]倪密,王学德,张昭伟,等.三系杂交棉花粉育性对高温和低温胁迫的反应[J].作物学报,2009,35(11)2085-2090.
[30]崔艳利,郭立平,戚廷香,等.温度及遗传背景对棉花恢复系恢复能力的影响[J].棉花学报,2016,28(3):242-249.