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利用远缘杂交和多倍体双重优势选育超级稻是一种全新的水稻育种战略。在解决了多倍体水稻育种结实率低的瓶颈问题并选育出一批多倍体籼粳亚种杂交株系和品系的基础上,研究多倍体水稻雄性不育和恢复的特性,选育出优良不育系和恢复系,实现多倍体杂种化生产已成为多倍体水稻应用的关键。应用籼型不育系PA64S-4X,HD9802S-4X为母本,含PMeS基因的粳型高结实多倍体水稻HN2026-4X、Sg99012-4X,以及优良恢复系9311-4X为父本,选育出了具有光温敏雄性不育特性的多倍体不育系品系WS006和WS012。
本实验通过分期播种实验、人工控制光温条件培养、自然条件下跟踪观察花粉育性,对不育系WS006、WS012育性转换特性进行研究。(1)分期播种实验结果显示,武汉地区,多倍体光温敏不育系WS006、WS012在9月中旬以前小育,九月下旬可育性有一定恢复;在海南四月初之前,不育系表现为可育,之后开始不育。不育期内不育彻底、无波动:可育期内育性好而稳定。两不育系相比较,不育系WS006不育期更长,WS012在可育阶段自交结实率更高。(2)人控光温条件下结果表明,温度是影响多倍体光温敏核不育系WS006、WS012花粉育性和自交结实的主要原因,不同温度对不育系育性影响的差异明显。光照及光温互作对不育系WS006的影响不明显。不育系WS012为典型的光温互作型不育系,育性明显受到光温互作的控制,其中温度的影响占主导。(3)自然条件下不育系育性检测结果表明,不育系WS006的育性转换温度约在23.6℃左右,WS012约为24.4℃左右。温度敏感期都在抽穗前的6～15天,敏感期长10天。不育系WS006的最敏感期出现在第7或者第10天;WS012的最敏感期为抽穗前10～14天。在敏感期内,可育性随温度的升高而降低。
通过对不育系育性转换的研究、确定了多倍体光温敏核不育系WS006、WS012育性转换光温条件,为实现多倍体水稻杂种化生产提供了科学的依据。要加快应用于生产,还有待对其配合力、自然异交率等进一步研究。