最新发现与创新:印水型不育胞质使水稻生产再上台阶

我国科学家发掘出“印水型水稻不育胞质”，从而使杂交水稻不育系的高产制种和提高米质再上一个新台阶。科学家说，用新不育胞质的方法，从栽培稻中发掘出的“不育胞质”的效率高。获得“不育胞质”多，远居于国内外同类研究之先。     

水稻不同胞质不育系异交能力对氮肥调控的响应研究

不育系异交习性的差异影响杂交水稻制种产量,制种过程已成为制约三系杂交水稻推广的关键环节。不育系的异交习性受遗传和环境因素的多重影响。【目的】研究5种水稻不育胞质类型和肥料调控技术对杂交水稻不育系异交习性的影响,为提高繁殖、制种产量提供新的途径。【方法】选择野败型(W)、爪哇型(JW)、冈型(G)、K型(K)和印水型(YS)核质互作不育胞质构建同核异质不育系,研究不同氮肥调控处理不育系的异交习性和繁殖产量,探索胞质效应对不育系异交能力的影响效应及其肥料调控机制。【结果】各同核异质不育系繁殖产量的提高主要由有效穗数、千粒重和结实率的增加共同控制;JW型和W型胞质不育系在10 kg/667m~2氮肥施用条件下繁殖产量达到最高,分别达到259.20、244.04 kg/667m~2,GA、KA和YSA则需要18 kg/667m~2氮肥施用量其繁殖产量才可以达到250 kg/667m~2,但又会存在病虫害高发的风险。【结论】胞质效应及其与氮肥的互作对不育系的主要农艺性状和异交习性均会产生显著影响,氮肥水平对不育系的农艺性状和繁殖产量的影响大于胞质效应,胞质效应主要影响不育系的柱头外露等异交习性。     

红莲型不育系C418A的选育及评价

为了进一步拓宽水稻不育系种质资源,利用红芒野生稻与C418杂交,连续回交转育,选育出具有野生稻胞质基因和特异亲和性核基因于一体的红莲型不育系C418A。C418A具有野生稻胞质,为水稻品种多样性和基因多元化提供了丰富的胞质基因,又具有C418的特殊亲和细胞核基因,可提高籼粳2个亚种的亲和力,是籼粳杂交育种优异胞质不育种质资源。     

杂交水稻光合特性胞质间差异分析

为了研究不同水稻雄性不育胞质的光合特性的差异规律,以生产上广泛应用的3 种不同胞质类型不育 系及其保持系配置的二元不育系为试材,测定其净光合速率、气孔导度和光合色素的含量。结果表明院各水稻组合间 的光合色素含量、净光合速率以及气孔导度均达到显著或极显著差异水平;不同类型细胞质之间的净光合速率差异 达到极显著水平,其中冈型胞质的水稻组合的Chla、Chlb 含量和净光合速率明显高于其他水稻组合,爪哇型胞质所 配套的杂交组合中胞质效应明显优于野败型胞质和冈型胞质。     

水稻不育系对白叶枯病的抗性测定

共测定了６种胞质类型的１２个不育系对白叶枯病菌３５个菌株的抗病性。结果表明,目前我国杂交稻生产上广泛使用的不育系抗病性大多较差,不同胞质类型及其不同核基因型的不育系间抗病性差异明显,ＢＴ型不育系抗病性较强,而冈型、野败型、Ｄ型和印水型等多数类型抗病性较差,生产上大面积使用的珍汕９７、龙特甫、Ｇ汕和Ｖ２０等核基因型的不育胞质抗病性又明显低于六千辛和矮选等不育胞质;不同菌株之间致病力也有很大差异,其中有１５个菌株对不育系的致病力较强,尤其表现在珍汕９７不育系上,甚至有些菌株的致病力极强,并且它们大多对珍汕９７等不育胞质具有特异性侵染。因此,在杂交稻的抗病育种中,一方面要努力提高不育系的抗病能力,另一方面还要经常监视白叶枯病菌的遗传变异和致病型分化,考虑稻区存行的优势小种而选用合适胞质类型的细胞质及其杂交组合,避免因白叶枯病菌专化性小种的出现而导致白叶枯病大流行。     

杂交水稻抗瘟性的遗传系谱分析与优化组合

选用分属于４个不育系的水稻杂交组合的亲代与子代，对７个有代表性的稻瘟病菌生理小种的抗瘟性遗传系谱分析结果表明：高抗与中抗的亲本组合，其杂交组合（Ｆ１）表现为高抗；高抗或中抗与高感的亲本组合，其杂交组合（Ｆ１）抗性都表现为中抗，呈不完全显性；而感病亲本间组合，其杂交组合（Ｆ１）抗性均表现为感病。针对珍汕９７Ａ抗瘟性差的弱点，分析了提高不育系抗瘟性的两条途径：选用不同的胞质不育系和改良核质遗传的抗瘟性     

水稻雄性不育系的胚囊育性及其对异交结实的影响

以3个光温敏核不育系W7415S、安农S、培矮64S和4个质核互作雄性不育系珍汕97A(夜公胞质)、珍汕97A(野败胞质)、华农A(夜公胞质)和华农A(野败胞质)为材料,通过观察各不育系成熟胚囊结构,并对异交结实率进行调查,以明确水稻雄性不育系异交结实率是否与胚囊育性有关。结果表明：不同水稻雄性不育系的胚囊育性与异交结实率呈显著正相关;对于光温敏核不育系,胚囊育性受不育系遗传、环境以及两者互作的影响,不育期的胚囊育性比可育期低,可育期的胚囊育性接近早季质核互作不育系;对于质核互作不育系,胚囊育性主要受环境的影响,早季比晚季的胚囊育性低;光温敏核不育系的胚囊对环境的敏感度高于质核互作不育系,尤其是W7415S对环境的影响较为敏感。水稻雄性不育系的胚囊育性是影响其异交结实的重要因素,在选育不育系时需考虑胚囊育性及其对环境的敏感度。     

水稻不育系抗白叶枯病的胞质效应

１９９４～１９９６年间,共选用６种胞质类型的１２个不育系及其相应的保持系,６个同核异质材料和携带不同抗性基因的品种和杂交组合,于水稻孕穗期接种分属于７个致病型的白叶枯病菌３５个菌株。结果表明,不育胞质与正常胞质的抗病性程度大体相近,但在少数不育胞质与部分白叶枯病菌菌株的互作中,表现出明显的胞质效应,即不育系较之保持系更感病,主要表现在野败型的珍汕９７和Ｖ２０、冈型的Ｇ汕、Ｄ型的Ｄ汕等几种不育胞质与Ａｈ２８、Ｇｘ５０等部分菌株的特异性互作体系中;６个同核异质水稻抗病性也具有明显差异,Ａｈ２８等部分菌株对Ｄ汕Ａ１和Ｇ汕Ａ等胞质具有较强的亲和性;杂交稻的抗病性主要受核基因控制,但胞质亦有一定影响。因此,在杂交稻抗白叶枯病育种中,胞质效应是一个不可忽视的因素,在改良核基因的同时,要注重胞质的多样化。     

杂交水稻茎秆性状的胞质配合力及遗传力分析

为了研究不同不育胞质对杂交水稻茎秆性状的影响,选用生产上常用的5个杂交水稻不育胞质与5个高配合力恢复系,采用NCII模式研究株高及基部节间性状的亲本配合力、方差贡献率及遗传力。结果表明:杂交水稻胞质效应和恢复系效应在各性状中均达到显著或极显著差异水平,茎秆性状受基因型与环境互作效应的共同影响,重穗型和穗数型恢复系对各性状的一般配合力效应相差较大,JW型胞质基部节长的一般配合力效应值较野败型(WA型)低,而其直径和壁厚的一般配合力效应值则高于野败型胞质。结论:杂交水稻JW型胞质在保证茎秆充足的生物量积累的同时抗倒伏能力方面优于野败型胞质。     

水稻品种对细菌性条斑病的抗性研究

选用3套同核异质水稻不育系及其相应的保持系,以及生产上推广应用的13个水稻主栽品种,于水稻孕穗接种具有不同致病力的4个水稻细菌性条斑病菌菌株。不育胞质的抗病性鉴定结果表明,不同胞质类型的不育系之间抗病性差异明显,均比其同名保持系感病,其中野败型不育胞质（W汕A、W协A）高感细条病,T型胞质（T新A、T协A）对细条病的抗性较好。但在G型（如G新A等）少数不育胞质与条斑病菌如Syt等少数菌株的互作中,表现出明显的胞质效应,不育胞质较之正常胞质更感病。水稻品种抗性鉴定结果表明,江苏省水稻细条病发生地区目前推广的13个主栽品种中,武育粳3号、镇稻88等6个粳稻品种表现为高抗,5个籼型品种和1个粳品种高感条斑病。根据调查,在病区种植高抗品种完全可以控制水稻细条病的危害。     

水稻高配合力、高异交率新质源不育系K17A的选育与应用

选育优质的高配合力和高异交率的不育系一直是水稻育种家们的目标。虽然已发现60多种的水稻雄性不育胞质。但在生产上用的水稻雄性不育胞质80％以上属野败型^[1],单一类型不育系的长期使用,潜伏着病虫害爆发的危险。因此选用多种类型的不育系,尤其是优质高产、高配合力的不育系,选     

不同胞质类型水稻对干旱胁迫的响应

利用WA型和G型籼型杂交水稻不育胞质与G46B转育构建的同核异质二元系,研究在PEG6000模拟干旱胁迫条件下的生理生化反应。发现两种水稻胞质对干旱胁迫的反应存在显著差异;在中度干旱胁迫条件下G型胞质综合指标优于WA型胞质;胞质对核基因的影响也存在显著差异,G型胞质可以显著提高叶绿素中Cha的比例。     

籼型水稻不育系Ⅱ—32A和优ⅠA花培提纯研究

籼型水稻不育系Ⅱ－３２Ａ和优ⅠＡ同为印尼水田谷６号胞质。利用花培纯合效应，于１９８９年对这个不育系及其相应保持系同步进行了花药培养，诱导出了一批正常二倍体花粉植株，并通过逐代测配筛选、育性鉴定和配组，杂交优势比较，获得了基因纯合、遗传稳定的Ⅱ－３２Ａ和优ⅠＡ的优良花培提纯株系。     

水稻三系不育系G29A的选育

利用保持系G98B与中间保持材料145B杂交,经过多年单株选择,不断聚合双亲优良基因,选择出优良保持材料04N1129,用野败胞质三系不育系G98A与04N1129杂交,后经过连续7代回交,育成水稻不育系G29A,2012年通过贵州省农作物品种审定委员会审定.     

泸香90A的特征特性及系列组合高产制种技术

泸香90A系四川省农科院水稻高梁研究所育成的优质、高配合力的三系籼型不育系。该不育系是用K18B与优质香稻泸香90杂交,通过保持系改良,用K17A作为胞质供体选育而来的。2002年福建省南平市农科所将泸香90A引进利用,经过多年的配组试验,组配出一系列的泸优杂交水稻新组合,     

培两优288优势表现及高产栽培技术

培两优288是湖南农业大学用父本288与不育系培矮64S配制而成的籼型两系杂交水稻.     

青花菜细胞质雄性不育系的选育

以国外引进的花榔菜雄性不育系ＭＳＡ为不育源，与青花菜自交可育系杂交。通过回交转育，将花椰菜胞质雄性不育系转为青花菜胞质雄性不育系，经过１代杂交，４代回交，选育出遗传性稳定，不育株率和不育度均为１００％，园艺性状优良的不育系５Ａ。     

“培矮64S”制种防杂保纯技术

近年来虽然广大水稻育种工作者经过努力,选育出一大批比目前生产上大面积应用的三系法杂交水稻更具优势、更加增产的两系法杂交水稻和一大批配组优势强、米质优的两系法不育系,但对诸多新选育的两系法不育系的不育性和特性了解甚少.我市仍然采用最早由湖南杂交稻中心选育的两系法不育系“培矮64S”.我所1998～2003年用“培矮64S”配制“培两优特青”和“9311”（即“扬稻6号”）,在永修县和九江县累计制种30hm^2左右,     

籼型水稻不育系Ⅱ－32A和优ⅠA花培提纯研究

籼型水稻不育系Ⅱ－３２Ａ和优ⅠＡ同为印尼水田谷６号胞质。利用花培纯合效应，于１９８９年对这２个不育系及其相应保持系同步进行了花药培养，诱导出了一批正常二倍体花粉植株，并通过逐代测配筛选、行性鉴定和配组，杂交优势比较，获得了基因纯合、遗传稳定的Ⅱ－３２Ａ和优ⅠＡ的优良花培提纯株系。     

三系法水稻亚种间杂种优势利用途径的研究

为利用水稻不同亚种间的杂种优势，以现有主要不育系，包括灿型野败（WA）型育系、红莲（HL）型不育系和粳型BT型不育系，分别与不同类型的灿型或粳型保持系或恢复系杂交，根据F1的育性分析籼、粳不同品种对不同细胞质雄性不育系的恢保特性。结果表明：（1）在同一核背景下，不同质不育系的可恢复性为BT型不育系＞HL型不育系＞WA型不痛系；（2）WA型粳型不育系的育性可恢复性明显低于相应的灿型不育系，即使这类不育系携有广亲和基因，多数野败型籼稻恢复系仍很难恢复其育性；（3）鉴于大多数籼稻品种对BT型不育系均具一定的恢复力，因而选育广亲和BT型籼型不育系很难有效进行，且常见的广亲和和品种对BT型粳型不育系一般均具有一定程度的恢复能力，因此选育广亲和的BT型雄性不育系在实际上存在较大困难；（4）基于上述原因，为有效利用水稻亚种间杂种优势，以广亲和品种与现有恢复系杂交，在选育高配合力广亲和恢复系的基础上再与不育系杂交，较易获得成功。