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轮回选择作为现代作物改良的主要方法之一,在玉米等异花授粉作物中被广泛运用,但是对于水稻等自花授粉的作物,因其自花授粉的特性,而受到限制。雄性不育材料的发现,则为水稻等自花授粉作物在应用轮回选择法方面提供了可能。本研究以35个水稻保持系材料为基础材料,以含有ABCG15隐性核不育基因的四川隐性核不育材料H2S为遗传工具,结合ABBC15基因的分子标记辅助选择,构建轮回群体,进行了四个轮次的轮回选择,通过分子标记与农艺性状相结合,综合评价轮回选择的改良效果。研究结果如下:135个保持系亲本材料及H2Sw(四川隐性核不育野生型)的主要农艺性状方差分析结果表明,产量、千粒重、结实率、株高、有效穗、穗平着粒数、粒长和长宽比等8个性状在材料间存在真实的遗传差异,且达到0.01极显著水平。产量最大值464.89(抗丰B),最小值210.67(金23B),均值322.94;千粒重最大值30.48(宜香1B),最小值18.14(D香B),均值24.11;粒型长宽比最大值4.63(D 香 B),最小值 2.44(花 B),均值 3.31。2本实验50个位点中有7个位点为高度多态位点,32个位点为中度多态位点,11个位点为低度多态位点。平均香农指数H为0.5914±0.2182。平均观察杂合度Ho为0.1222±0.2934。平均期望杂合度He为0.3945±0.1518。以上参数表明这35个保持系水稻材料异质程度不高,总体遗传多样性处于中等水平。3亲本基础材料及改良群体C1、C2、C3、C4的多态性位点数分别为50、47、43、46、47,多态位点比例分别为100%、94%、86%、92%、94%。可看出随着改良轮次的增加,多态性位点及其比例有所上升,但有波动,其中第一轮和第四轮的群体多态性位点及其比例相同。4亲本基础材料及其改良群体C1、C2、C3、C4的平均期望杂合度分别为0.3889、0.3613、0.3092、0.3346、0.3471。综合所得,平均期望杂合度,随着改良轮次的增加,而有所下降,但有波动。5亲本基础材料及其改良群体C1、C2、C3、C4平均距离分别为0.5224、0.4911、0.4681、0.4280、0.4244。根据显著性检验结果,除了 C1与亲本差异不显著外,其余三个世代均与亲本的差异达到极显著水平。群体内平均遗传距离随着改良轮次增加呈减小趋势。6亲本基础材料及其改良群体C1、C2、C3、C4的遗传多样性指数分别为0.5914、0.5397、0.4663、0.5059、0.5126。表明,经过改良后的群体 C1、C2、C3、C4,其遗传多样性指数较基础群体有所减小。7配合力方差分析结果表明,各性状组合间差异均达显著或极显著差异水平,表明产量、千粒重、有效穗、株高、穗平着粒及结实率6个农艺性状在实验组合间存在显著遗传差异。在一般配合力方面,除穗平着粒的方差不显著外,其余各性状的各项方差均达到显著或极显著水平,说明这些农艺性状多数受加性及非加性两者的共同影响。以千粒重、产量、株高、有效穗、穗平着粒、结实率6个农艺性状的一般配合力相对效应值指标,采用系统聚类方法将各轮次及对照进行归类,结果与分子水平的聚类分析较一致。8作为评价杂交稻亲本的重要遗传参数的一般配合力,6个与产量相关的主要农艺性状的GCA相对效应值在四个轮回世代中,有正有负。千粒重的GCA最大正值 0.5304(C4F1),高于 0.0853(C1F1);产量 GCA 最大正值 1.0734(C3F1),高于 0.0840(C1F1);株高 GCA 最大正值 0.2603(C3F1),高于 0.1567(C4F1);有效穗GCA最大正值0.3661(C1F1),高于1.4028(C4F1);穗平着粒GCA最大正值 0.5818(C4F1),高于 0.4310(C3F1);结实率 GCA 最大值 1.0421(C2F1),最小值-2.0548(C4F1)。各轮回一般配合力相对效应值平均值整体变化规律呈波动变化。