孟加拉国新育成水稻品种遗传变异解析:产量与营养品质协同改良的育种潜力评估

《JSFA reports》:Genetic variability studies for qualitative and quantitative traits in some recently developed rice varieties of Bangladesh

【字体: 时间:2026年01月30日 来源:JSFA reports 1.1

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  本研究对孟加拉国6个新育成水稻品种(BRRI dhan84–102)的22个农艺及品质性状进行遗传变异分析,通过广义遗传力(h2b)、遗传进度(GA)等参数评估其育种潜力。结果表明,锌含量(GCV=37.13%)、铁含量(h2b=99.84%)等性状受强加性基因控制,可通过直接选择高效改良;而直链淀粉含量等高遗传力-中GA性状需结合杂交育种。研究为东南亚水稻高产、营养强化品种选育提供关键靶点。

  
研究背景与目标
作为全球半数人口的主粮,水稻(Oryza sativaL.)的遗传改良对孟加拉国(全球第三大水稻生产国)的粮食安全至关重要。孟加拉国水稻研究所(BRRI)已培育113个高产品种,但新育成品种(BRRI dhan84–102)的遗传潜力尚未系统评估。本研究旨在通过分析22个数量与质量性状的遗传参数,明确关键性状的遗传控制模式,为精准育种提供依据。
材料与方法
试验在拉杰沙希大学农学田间进行,采用完全随机设计(3次重复),测定包括株高、每穗粒数、千粒重、籽粒产量、叶绿素(移栽后45/70天)、蛋白质、碳水化合物、直链淀粉、锌、铁含量等性状。计算遗传方差(σ2g)、表型方差(σ2p)、遗传变异系数(GCV)、表型变异系数(PCV)、广义遗传力(h2b)及遗传进度(GA)。
遗传变异特征
方差分析显示,除移栽后70天叶绿素a外,其余性状均存在显著基因型差异。每穗粒数的遗传方差(579.88)和表型方差(742.85)最高,而移栽后45天叶绿素a的方差(0.05)最低。锌含量的GCV(37.13%)和PCV(37.95%)居首,碳水化合物含量变异最小(GCV=2.98%)。PCV普遍高于GCV,但千粒重、蛋白质、锌含量等性状的PCV与GCV接近,表明环境干扰较小。
遗传力与选择响应
铁含量(99.84%)、直链淀粉含量(98.47%)、锌含量(95.73%)等15个性状具有高遗传力(>60%),遗传主导性强。每穗粒数的绝对GA最高(43.83),而锌含量(GA%=74.84%)和铁含量(GA%=73.54%)的相对遗传进展最显著。高遗传力结合高GA%的性状(如锌含量、每穗粒数、生物产量)受加性基因控制,适合直接选择;而直链淀粉含量、收获指数等虽遗传力高但GA%中等,需采用杂交育种整合非加性效应。
结论与育种启示
BRRI新种质在营养品质(锌、铁、蛋白质)和产量构成因子(每穗粒数、千粒重)上存在丰富加性遗传变异。针对这些性状的定向选择可高效提升品种性能,而直链淀粉含量等性状需通过群体构建发掘超亲优势。该研究为孟加拉国水稻“量质协同”育种提供了理论依据与基因资源筛选策略。
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