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水稻抗倒性状是当前育种家重点关注的一个重要性状。本研究在调查水稻种质资源的抗倒特性基础上,以自育或外引的6个恢复系和和14个不育系为材料,采用不完全双列杂交配组84个杂交组合,通过对其亲本及杂交组合抗倒伏性状的系统考察,并分析了杂种后代茎秆物理性状和茎秆解剖结构性状的遗传效应和杂种优势,研究结果为水稻抗倒性育种提供理论参考。1.种质资源抗倒性状的相关与聚类:以国内的150个恢复系和50个不育系为材料,系统调查了9个与水稻抗倒相关性状,采用形态学聚类,以倒伏指数为标准,将上述材料分为高抗倒型、普通型和倒伏型等3种类型。相关分析表明,恢复系的株高、弯曲力矩和基部第二节长与倒伏指数呈极显著正相关,其中弯曲力矩与倒伏指数的相关系数最高（r=0.789）。不育系的株高和基部第二节长与倒伏指数呈极显著正相关,其中株高与倒伏指数的正相关性最高（r=0.681）。恢复系和不育系的鞘叶厚度、基部抗折力、秆型指数、茎直径和茎壁厚与倒伏指数均呈极显著负相关,其中基部抗折力与倒伏指数的负相关性最高,恢复系（r=﹣0.754）和不育系（r=﹣0.841）。通径分析结果表明,恢复系的弯曲力矩对倒伏指数为直接正向作用（Py=0.519）,不育系的株高对倒伏指数有直接正向作用（Py=0.737）。且双亲的基部抗折力对倒伏指数均有较大的直接负向作用（Py分别为﹣0.331和﹣0.702）。2.选用6个恢复系（包括3个籼型,3个籼粳中间型）和14个不育系（11个籼型,3个籼粳中间型）为供试材料,按照不完全双列杂交（NC-II,6×14）配制包括亲本和84个杂交组合,考察并分析了亲本及84个杂交组合的茎秆物理和解剖结构等15个性状。（1）结果表明,籼粳中间型的供试亲本在茎秆抗倒性状中均优于籼型亲本。相关性分析发现组合的株高、重心高度和弯曲力矩与倒伏指数呈极显著正相关,其他茎秆物理性状和解剖结构性状与倒伏指数呈极显著负相关,通径分析发现,基部抗折力和大维管束数目对倒伏指数的直接负向作用较大,株高对倒伏指数的直接正向作用较大。（2）配合力分析的结果表明,除恢复系的基部第二节长和不育系基部第二节长、大维管束数目和小维管束数目的一般配合力方差不显著外,其他性状的一般配合力和组合间的特殊配合力方差均达显著或极显著水平,受基因加性和非加性效应共同影响,恢复系的选择对培育抗倒的杂交后代具有重要作用,籼粳中间型的不育系则在降低后代重心高度,提高抭折力上也有明显效果。籼粳中间型的恢复系R105、R106、R108和不育系CS61、CS66、CS48倒伏指数的一般配合力为负值,基部抗折力、茎直径和茎壁厚的一般配合力为正值,在育种中易配组出茎秆粗壮和基部抗折力较强的杂交后代。此外,R106及CS61和CS48在茎秆解剖结构性状的一般配合力和组合特殊配合力均为正值,可有效增加后代组合的大、小维管束面积或数目。在水稻抗倒伏育种中,我们应根据亲本和组合的配合力特性进行科学的合理选配,通过优势互补,培育出符合育种目标的强优势抗倒杂交组合。3.茎秆物理性状和茎秆解剖结构的遗传分析:采用植物数量性状的加性-显性遗传模型（A-D模型）和统计方法,对亲本及杂种一代茎秆性状遗传分析表明,（1）在遗传主效应中,抗倒性状的加性方差分量和显性方差分量均达极显著水平,主要受等位基因的加性效应和显性效应共同影响。株高、鞘叶厚度、基部抗折力、秆型指数、大维管束面积、茎直径、髓腔面积和倒伏指数的加性方差分量占遗传主效应比值较大,这些性状主要受基因加性效应控制,宜在早期分离世代选择。其余茎秆性状遗传主要受基因显性效应控制,杂种优势较强。在遗传率上,茎秆抗倒性状的广义遗传率均达显著或极显著水平,主要由基因型控制,遗传给子代的能力强;且狭义遗传率也均达极显著水平,主要受加性效应控制,宜在低世代选择。（2）在株高性状上,大多组合呈负向超亲优势,尤其是采用籼粳中间型不育系组配的后代株高明显降低,抗倒性增强。基部抗折力作为衡量茎秆弹性的重要指标,这与品种的茎秆物理性状及内部结构有关。在基部抗折力上,采用籼粳中间型双亲配组的组合中,具有显著的超亲优势。在倒伏指数上,多数的组合呈负向的中亲优势,倒伏指数明显降低,其中籼粳中间型恢复系与籼型不育系配组的后代,倒伏指数也表现出负向的超亲优势,抗倒能力增强。综合上述结果表明,利用籼粳中间型恢复系或不育系进行大量组配,有望配组出抗倒能力较强的杂种后代。（3）基部抗折力、鞘叶厚度、秆型指数、茎秆干物质含量等茎秆物理性状与倒伏指数的遗传、加性、显性均呈负向相关;茎秆解剖结构中大、小维管束面积和数目、茎直径、茎壁厚和髓腔面积与倒伏指数的表型、遗传、加性、显性亦均呈负向相关,说明上述性状均有利于提高基部抗折力和水稻抗倒性。综上结果,本试验通过形态学、解剖学及遗传学的角度对水稻的抗倒伏性状进行系统分析,分析了水稻茎秆物理性状及解剖结构性状等特性与其抗倒性的相关性,并进行了配合力、遗传率和加、显性的遗传参数估算,研究结果为抗倒伏亲本的世代选择和优异杂交组合的培育具有一定的参考价值。