水稻亚种间优势利用广亲和恢复系的选育研究

通过粳型广亲和材料02428等与籼稻恢复系明恢63、密阳46等,经3交4、交等聚合杂交方式,促使广亲和基因与恢复基因重组,分析了不同类型籼粳亚种间杂种F1的可利用与非利用杂种优势,介绍广亲和恢复系的选育方法,为正确选用亲本配制亚种间目标组合提供依据。     

水稻亚种间杂种的不育性及其与性状杂种优势的关系

籼×粳、籼×爪和爪×粳的不完全双列杂交F1的平均小穗不育率分别为49.4％、36.1％、38.9％,爪哇类型表现为籼粳的中间类型。爪哇类型参与的杂交组合平均小穗不育率最低(37.9％),籼型和粳型参与的杂交组合小穗不育率相近,分别为44.9％和44.2％。亚种间杂种绝大多数农艺性状都测定有杂种优势。性状杂种优势与杂种小穗不育率的相关不显著,表明水稻亚种间杂交并非亲缘关系愈远性状杂种优势愈强,杂种优势和远缘品种间分化程度取决于相对独市的基因系统。讨论了水稻杂种优势利用存在的问题及改进杂种优势利用的策略。     

部分广亲和品种亲和性表达的稳定性

在对６个水稻产格性测验品种进行统一测交鉴定的基础上，研究不同环境条件对杂种育种的影响，试验重复２￣３ａ。结果表明：多数广亲和品种的亲和性具有明显的籼粳倾向性；亚种间杂交Ｆ１的小穗育性在组合间的变异较品种间杂产组合间的变异大；亚种间杂交Ｆ１的育性比品种间杂交Ｆ１更易受环境条件的影响。相对而言，密矮６４Ｓ、培矮６４Ｓ、０２４２８、Ｄｕｌａｒ等４个广亲和品种所配杂种Ｆ１的育性在不同组合间的变异较小，并且     

花培技术在选育水稻广亲和恢复系中的应用

水稻广亲和品种与籼粳恢复系杂种 F_1及其亲本在花药培养出愈率、绿苗率和培养力上存在很大差异,三者变幅分别为0.44%～13.54%、0～42.865和0～4.69%。F_1平均出愈率高出亲本平均1.75倍,表现出明显的杂种优势。对广亲和品种与恢复系杂交 F_1花粉植株以珍汕97A 和7627A 分别作为籼、粳测验种进行了广亲和恢复性的筛选和鉴定。来自杂交组合 CP-SL017/明恢63的花培系 TG7、TG8和 TG11综合了亲本 CPSL017的广亲和基因和明恢63的恢复基因,与籼、粳不育系和南京11、IR36,巴里拉、秋光等广亲和测验种测交 F_1结实均正常,并有矮杆、株型较佳、米质好、抗稻瘟病等优点。而且与珍汕97A 和7627A 等籼粳不育系配组还表现出较强的杂种优势。可作为直接利用水稻亚种间杂种优势的优良种质。证实花药培养是一条快速选育水稻广亲和恢复系的有效途径。     

水稻亚种内及亚种间杂交花粉在柱头上附着和萌发状态的观察

用扫描电镜对水稻的当代花粉在柱头上附着及萌发状态的观察发现：花粉的附着量呈现出亚种间＜品种间＜籼／粳广亲和及粳／籼广亲和间的趋势。灿粳亚种间的杂交组合，在花粉管伸长的前端出现膨大、弯曲、盘绕等多种异常现象，而品种间及籼粳与带有广亲和基因品种间的杂交组合，花粉管的生长较为正常。花粉内容物在授粉后３ｈ之内几乎没有释放，４ｈ开始大量地释放，５ｈ左右基本释放完毕。     

水稻广谱广亲和系的选育策略

 选育广谱广亲和系对于利用水稻亚种间杂种优势具有极其重要的意义。根据现有的研究结果，初步假设水稻亚种间亲和性基本上可以分为四大类：广谱广亲和性、部分广亲和性、弱亲和性和非亲和性。决定亚种间亲和性的基因可能有两类：一类是广亲和基因Wc，另一类是辅助亲和性基因Sc。这种辅助亲和性基因既有可能是几个主基因，也有可能是一系列微效多基因。广谱广亲和系可能同时完全具备Wc和Sc基因；部分广亲和系可能只具备Wc基因；弱亲和系可能只具备Sc基因；非亲和系则两者都不具备。选育广谱广亲和系的途径有二个，一是利用现有的广谱广亲和种质直接转育，二是利用部分广亲和系与弱亲和系杂交，组合广亲和基因与辅助亲和性基因。筛选广谱广亲和系可以分三步进行：初选，即在低世代用两个具有代表性的品系进行测交鉴定；复选，即在中世代增加测交品系个数，进一步作亲和性鉴定；决选，即用更多的非亲和品系与当选株系测交，在进一步确定广谱广亲和性的同时筛选优势组合。     

水稻籼粳亚种间杂种不育性的研究进展

克服杂种不育性是利用籼粳亚种间杂种优势的关键。由此对水稻亚种间杂种不育性的原因、细胞学基础及两种主要基因遗传模式进行了总结,并详细综述了利用“亲和基因”克服籼粳杂种不育性的两种有代表性的学说-广亲和基因和特异亲和基因分子定位的最新研究进展,并提出了两“亲和基因”共同利用的初步设想:将聚合了Si等位基因的粳型亲籼系与聚合了不同广亲和基因(中性亲和基因的广亲和力强、亲和谱广泛的粳型品种进行杂交和回交,选育出聚合不同广亲和基因和Si等位基因的粳型亲籼系,再与籼稻品种杂交,真正实现直接利用籼粳亚种间杂种优势。     

水稻广亲和基因的遗传及其利用

利用广亲和基因可以有效地克服水稻籼、粳亚种间杂种所表现的不育现象。广亲和基因的发现,为实现籼、粳亚种间杂种优势利用,大面积提高水稻单产展示了广阔前景。栽培水稻不同类群之间亲和性的分化与生态型的分化有着密切联系。已经发现的广亲和水稻品种,其广亲和性受单个主效基因S_(-g)~n控制。本文对广亲和基因在育种上的利用途经亦作了讨论。     

部分广亲和品种亲和性表达的稳定性

在对６个水稻亲和性测验品种进行统一测交鉴定的基础上，研究不同环境条件对杂种育性的影响。试验重复２～３ａ。结果表明：多数广亲和品种的亲和性具有明显的籼粳倾向性；亚种间杂交Ｆ＿１的小穗育性在组合间的变异较品种间杂交组合间的变异大；亚种间杂交Ｆ＿１的育性比品种间杂交Ｆ＿１更易受环境条件的影响。相对而言，密矮６４Ｓ、培矮６４Ｓ、０２４２８、Ｄｕｌａｒ等４个广亲和品种所配杂种Ｆ＿１的育性在不同组合间的变异较小，并且受环境条件的影响也较小，表明其余和性表达的稳定性较好。     

水稻亚种间亲和性研究进展

概述了水稻籼粳亚种间亲和性的研究进展,介绍了广亲和概念,广亲和测验种,广亲和基因的遗传研究,新的杂种不育基因的发现及分子定位,以及广亲和系的选育进展等,并就如何利用这些亲和基因进行了讨论。     

籼型杂交水稻及三系对白叶枯病的抗性预测

】比较了水稻三系的抗性及其对杂交稻抗性的贡献。结果表明,杂交稻的抗性主要受恢复系的核基因控制,同时也受不育系胞质效应的影响。Ｄ型、冈型和野败型胞质的抗性较差,滇型和ＢＴ型较强。由于不同稻区的病菌小种组成不同,致病力的亲和性以及分化变异速度也不同,故推广杂交稻组合应考虑病菌小种的组成和分化趋势。     

三个水稻恢复系及其两系杂交组合衰老特性对产量的影响

采用3×3 NCII遗传交配设计,以三个籼稻恢复系亲本(R527、R498和9311)与三个两系不育系(广占63S、Y58S和PA64S)组配的9个水稻杂交组合以及3个恢复系亲本为材料,测定其在孕穗期、抽穗期、灌浆期和成熟期的剑叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性以及在作物成熟后测定构成水稻产量的主要因素,确定衰老与产量的关系;分析12个材料的衰老特性与产量的相关性,从而进一步探讨不同恢复系杂交组合的抗衰老特性,为育种工作者培育出具有抗衰老特性的优良杂交稻组合提供一定的理论依据与参考。     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

滇型杂交稻亲本籼粳分化与杂种优势关系的初步研究

 以滇型杂交稻不育系 10个、相应的保持系 10个和恢复系 38个 ,以及由上述不育系和恢复系组配的 4 0个杂交种为试材 ,研究了亲本材料的RAPD籼粳分化程度与杂种优势的关系。结果表明 ,亲本籼粳差异与产量杂种优势存在抛物线的关系。利用籼粳分化存在一定差异的亲本杂交 ,易得到正向优势组合 ,平均杂种优势较强 ;但并非双亲籼粳分化差异越大越好 ,双亲差异过大则不易获得正向优势组合 ,使杂种优势减弱 ,甚至为负。双亲籼稻成分差值以 12 %～ 16 %为宜     

优质抗稻瘟病高产三系杂交水稻组合的选育

阐述优质、抗稻瘟病不育系,爪籼交强优恢复系,优质、抗稻瘟病、高产三系杂交水稻组合选育的技术路线和方法。育成了优质、抗稻瘟病的夏丰A、谷丰A、连丰A、昌丰A,安丰A、全丰A、长丰A、乐丰A、富丰A、捷丰A、成丰A等11个不育系分别于2001,2004,2005年通过福建省技术成果鉴定。育成了福恢964、福恢5138、福恢5178等爪籼交强优恢复系。育成了福优964、谷优527、昌优964、全优94、乐优94等多个优质、抗稻瘟病、高产杂交水稻组合通过审定。     

发展优质杂交稻促进“三高”农业上新台阶

本文论证了培育优质杂交稻的必要性和可能性，进一步分析了培育优质杂交稻的主要经验，论证了优质杂交稻的发展方向。     

杂交稻新选恢复系碾米品质与外观品质的分析

采用35个杂交稻新选恢复系与已在生产上获得推广的16个杂交稻两系或三系不育系随机配组成73个杂交稻组合,将各杂交稻稻组合杂种F1及其亲本在相同栽培环境条件下种植,对其收获各杂交稻组合与其亲本种子的碾米品质性状及外观品质性状进行了分析.结果表明:丰源A/R2032、P64S/R996、粤太A/R259、金23A/R52等杂交稻组合的碾米与外观品质表现优异;母本T98A、陆18S,父本R2773、保健红米适宜大面积推广配组;杂交稻组合整精米率受恢复系的影响不可忽视,73个杂交稻新选恢复系整精米率的一级优质米达标率为95.9％;杂交稻垩白性状的超亲优势表现明显;同时还发现不同杂交稻恢复系与同一杂交稻不育系配组的杂交稻组合、同一杂交稻恢复系与不同杂交稻不育系配组的杂交稻组合的碾米品质及外观品质各性状均表现不同;今后杂交稻及其亲本的碾米品质和外观品质改良重点是进一步提高糙米率和降低垩白度.     

杂交水稻育性基因型初探

本试验通过对两组不完全双列杂交(6×5和4×3)组合的F_2、F_3及B_1等群体的育性分离情况的观察和分析,初步认为杂交水稻育性茎因型因组合不同而不尽一致。有些组合只具有隐性不育基因,另一些组合则既具有隐性不育基因,也具有显性不育基因,显性可育基因对显性不育基因表现出遮盖作用。隐性不育基因数在组合问的变异主要决定于不育系,而显性不育基因数的变异则主要决定于恢复系。作用育性基因数和显性不育基因数与F_1结实率呈显著负相关。本文还提出了根据已知育性基因型求F_2、B_1和F_3等群体的理论不育株率的公式,以及根据各群体的不育株数和样本容量估算其育性基因型的方法。     

杂交水稻新不育系“早显A”抽穗期遗传的初步研究与应用

“早显A”是笔者用远缘杂交法选育的一个新不育系,经1990—1992年的初步研究,结果表明:“早显A”的早抽穗特性受一对呈不完全显性的基因控制,这与“珍汕93A”等当家不育系不同。用“早显A”与优良迟熟恢复系组配的F_1代杂种,将早熟性与丰产性融为一体,对建立高产高效农业有重要价值。     

优质香稻不育系川香28A的选育及利用

以湘香二Ａ中雄性可育株为父本材料,与Ｄ９０Ａ杂交、回交,通过排除微效恢复基因和微效温敏不育基因,转育成具有Ｄ型不育胞质的优质香稻不育系川香２８Ａ。该不育系的垩白粒率较珍汕９７Ａ低１８倍,垩白面积小７５倍;稻米香味浓;配制的杂交种亦表现外观和食味品质好。目前,川香２８Ａ已配制出一批优质高产组合。香优１号于１９９７年通过四川省优质杂交稻区域试验;川香２８Ｂ作为优质种质用于保持系米质改良的育种计划之中。