选育水稻亚种间杂交组合的策略

选育水稻亚种间杂交组合的策略袁隆平（国家杂交水稻工程技术研究中心，长沙４１０１２５）选育高产亚种间杂交稻，从根本上说，就是要应用育种艺术，克服各种障碍，将水稻亚种间强大的生物杂种优势协调地转化为经济产量优势，特别是要把解决杂种结实率低而不稳和籽粒充实...     

两系法品种间和亚种间杂种优势的比较研究

通过时２４个两系法籼粳亚种间组合、１０个品种间组合杂种一代优势的比较分析，得出以下结论：（１）亚种间杂种一代单株粒重优势明显大于品种间杂种一代；（２）品种间杂种一代主要靠穗数和粒数增加而增产，亚种间杂种一代主要靠粒数和千粒重增加而增产；（３）亚种间杂种一代株高优势明显大于品种间杂种一代，但株高在一定范围内（１０４．３±９．１８）与产量呈显著正相关；（４）亚种间杂种一代抽穗日数优势指数与品种间杂种一代没有显著差异，说明选择合适父母本，可配组出生育期适宜的亚种间组合；（５）亚种间杂种一代结实率和充实系数的平均数、优势指数均与品种间杂种一代没有显著差异，表明在广亲和基因参与下，父本充实系数正常时，亚种间杂种一代的结实率和充实度完全可达正常水平。     

水稻籼粳杂种一代生育期的表现

 采用生育期不同的籼型野败恢复系和保持系与典型粳稻和籼粳中间型亲本配制成80份籼粳杂种一代组合，用亚种肉品种间杂交为对照，研究了籼粳稻杂种一代生育期的表现。结果表明，以籼粳亚种间杂种一代生育期优势最强，一般都超过双亲平均值；品种间杂种一代生育期优势最弱，接近中亲值；籼或使型亲本配籼粳中间型亲本，杂种一代生育期优势介于上述两类型组合之间。籼粳杂交由于双亲的不同，组合间F₁生育期优势差异很大，有的组合甚至出现负向优势．这种生育期优势差异既受双亲本身生育期的迟早所支配，如杂种一代生育期长短排列顺序为中籼／晚粳＞中籼／早或中粳＞早籼或早熟中籼／晚粳＞早籼或早熟中籼／早或中粳；又受籼型亲本所含的野败恢、保遗传基因所制约，凡用籼型野败恢复系配制的籼粳杂种一代其生育期优势明显减弱，并与双亲籼、粳遗传距离的大小有关，杂种一代生育期优势随双亲籼、便遗传距离的扩大而增强。     

两系亚种间杂交水稻抽穗日数的杂种优势和配合力分析

用光敏核不育水稻与广亲和品种配制的两系杂交稻组合,目前已成为利用籼粳亚种间杂种优势的一条重要途径。但由于籼粳交杂种一代往往表现生育期延迟的特点,使一些产量优势明显的两系亚种间杂交组合因生育期过长而限制了在生产上应用。几年来,通过对许多籼粳杂种一代的观察,发现并非所有籼粳交组合都表现超亲迟熟,不同组合间存在明显差异,并且与亲本有关。因此,有必要研究两系杂交稻组合在生育期方面的杂种优势特点及不同亲本在这一性状上的配合力效应,为组配两系亚种间杂交组合的亲本选择提供理论依据。1 材料与方法1990年夏季,以5个籼型光敏核不育系为母本,10个广亲和品种为父本,按5×10不完全双列杂交组配50个杂交组合。5个光敏核不育系为W6154S,W6184S,KS-9,5460S和衡农S-1。     

两系杂交水稻的栽培特性和高产策略

在大田栽培条件下，以6个两系杂交水稻组合为供试材料，设计3个N肥水平，研究两系组合的栽培特性及高产栽培途径。结果表明，两系组合每穗颖花数多，高峰苗多，成穗率低，单茎叶面积小，成熟期叶片衰老快，生物产量中等，经济系数高。获得高产的关键在于促进分蘖早发，提高成穗率，提高抽穗后物质生产量。     

水稻利用不同杂种优势途径和方法的比较研究

选用两个二系不育系和4 个三系不育系与2 个籼稻恢复系和4 个广亲和品种, 按6 ×6 不完全双列杂交配制36 个组合。比较不同组合类型的杂种优势强弱。研究结果表明: 亚种间组合的产量优势明显高于品种间组合的产量优势, 具有较高的增产潜力。但亚种间组合存在着植株偏高,结实率较低等缺点。     

穗期喷施外源物质对两系法杂交稻生长调控初报

两系法杂交稻的选育,已取得可喜进展,但一些组合特别是亚种间组合籽粒充实不良,一仍是其优势利用的主要障碍之一。许多研究者曾以三系品种间杂交稻为材料作过一些调控技术研究[l、2],目的在于防止早衰,延长后期叶片功能期。但对于杂交稻的后期群体受光姿态、灌浆生理特性涉及较少。我们于1990-1991年在大田条件下,对自配的20种外源物质进行、了广泛的试验研究.取得了良好进展一本文取其部分结果加以分析。 材料与方法 1.供试材料:亚种间杂交组合安农S一1/核质28和161一5A/724 0两系品种间组合*6抢拍/特青和w6154s/3卯,三系品种间组合优IA/…     

从育种角度展望我国水稻的增产潜力

农业生产和作物育种的历史表明，凡在育种上有所突破，就会给农业生产带来一次飞跃。如杂交玉米和高粱、矮秆水稻和小麦的育成和应用，都在世界范围内大幅度地提高了这些作物的产量。我国的水稻育种，已有两次突破，第一次是６０年代初矮化育种的成功，把水稻产量提高了２０％～３０％；第二次是７０年代中期杂交水稻的研究成功，水稻产量又在矮秆良种的基础上增长了２０％左右。当前，我国的水稻育种正在酝酿着第三次突破，即利用水稻亚种间杂种优势的研究已取得重大进展，预计在近期内，具有更强大杂种优势的两系法亚种间杂交水稻就能培育成功，其产量潜力要比现行的杂交水稻高１５％～２０％。水稻育种更高层次的发展是通过生物技术利用远缘杂种优势，１９９５年我们在野生稻中发现了两个重要基因位点，每一基因位点可对杂交稻再贡献２０％的产量，现在正开始进入这方面的研究，将常规育种手段与分子育种技术结合起来，利用水稻的远缘杂种优势，预期在下世纪初将会取得重大突破。     

籼粳杂种一代结实率的调查方法

结实率是水稻亚种间亲和性研究的重要指标.影响结实率的因素席遗传因素外,还有气象因素(温、湿度)、稻株内物质分配(稻穗大小、着较密度)等因素的影响,这些因素对具有生育期偏长、稻穗较大、杂种优势较强等特征的籼粳亚种杂种一代的结实率影响更甚.为此,我们探讨了从遗传上能正确反映籼粳亚种间杂种一代结实率的调查统计方法.1材料和方法 用13个籼稻和14个粳稻品种为亲本配制杂交组合152个,各组合F1及亲本于1992年在杭州作单季稻种植,随机区组设计,3次重复、单行区.抽穗后20天左右即选择3株结实率较高的主穗,调查穗上部100 at和整趣的结实…     

甘蓝型油菜杂种优势及其与亲本配合力和亲本系数间的关系

用１４个亲本所配制的９１个杂交组合进行产量比较试验,分析组合的产量优势,及其与亲本的配合力和亲本系数的关系,结果表明：油菜杂交种的产量优势普遍存在,４９．５％组合的超亲优势达到了显著水平,配合力、亲本系数与杂种产量和杂种优势间均存在极显著的相关,杂种组合选配时应考虑配合力和亲缘关系。６个最高产杂种组合的分析表明,杂交种亲本的亲缘关系较远、配合力较高,则产量优势明显。这６个组合的亲本中均含有中国亲本。     

杂种小麦干物质积累及其杂种优势的研究

对6个澳大利亚杂种小麦在不同生育期植株及各器官的干物质积累、分配及干物质积累的杂种优势进行了研究。结果表明,植株总干物质积累在籽粒灌浆末期达到最大值,茎秆和叶片干物质积累均在开花期达到最大值。挑旗期茎秆、叶片各占植株总干物质的50％;从孕穗王灌浆末期,茎秆为干物质的主要贮存器官,占植株总干物质的 39.87％～66.67％;在成熟期,籽粒成为干物质贮存的最主要部位,占37.65％,茎秆占35.23％。从6个杂交种平均值来看,干物质积累多表现为正向杂种优势,尤其在营养生长期优势最明显。相关分析表明,营养生长期植株总干物质积累量较大且主要分配在茎秆部位的杂交品种,一般具有较高的籽粒产量和较强的产量优势。     

Agronomic Performance of F1 Hybrids of Rice (Oryza sativa L.) in Japonica-Indica Crosses

Summary

Generally F₁ hybrids from crosses between japonica and indica rice show variable degrees of sterility. Previous studies revealed that among the indica rice, the Aus type has sexual affinity with japonica cultivars giving higher fertility in F₁ hybrids. Therefore, we made an effort to obtain higher grain yield by producing F₁ hybrids between japonica and Aus-type indica. A field experiment was conducted to investigate the heterosis in these F₁ hybrids for dry matter accumulation, spikelet fertility, yield and yield attributes, to find cross combinations with higher grain yield, and examined the relationships of grain yield with some agronomic characters. F₁ hybrids flowered earlier than their parent cultivars. Heterosis for dry matter accumulation was positive at the panicle initiation stage, at heading and at maturity. The average heterosis for number of panicles, grain and straw yield per plant, number of spikelets per panicle and 1000-grain weight was positive. A few F₁ hybrids showed positive heterosis for number of filled grains per panicle, spikelet fertility and harvest index; but the average heterosis for these traits was negative. Among the yield components, a higher number of panicles per plant and higher number of spikelet per panicle contributed to higher grain yield in F₁ hybrids. A significant and positive relationship existed between spikelet fertility and grain yield per plant. The higher grain yield was attributed to higher dry matter production rather than higher harvest index in F₁ hybrids, although low spikelet fertility limited yield potential in some F₁ hybrids.     

超高产水稻的干物质生产特性研究

 以我国近年育成的超高产水稻品种为材料, 在福建龙海和云南涛源研究分析了超高产水稻品种的高产生理特性。结果表明超高产水稻品种积累了高额的生物量。 稻谷产量随干物质积累总量的增加而提高，产量主要取决于生物产量的高低，而收获指数对稻谷产量的贡献较小。超高产水稻干物质生产优势在中期和后期，产量随中期和后期干物质净积累量的增加而提高。中期和后期的群体生长率(CGR)与产量呈高度正相关，而前期CGR与产量的关系不密切。茎叶干物质输出量构成籽粒产量平均为24％（福建龙海）和33％（云南涛源），茎叶干物质输出量和抽穗后干物质积累量均与稻谷产量呈极显著正相关。在同一地点，对干物质积累的作用，CGR显著大于生长日数。     

两系亚种间杂交早稻干物质积累分配特性研究

根据测定分析，初步表明两系法亚种间杂交早稻组合干物质积累量大，且具有明显的中、后期优势，尤以生育后期优势显著。干物质的分配较合理，根系和穗部干物质量显著高于常规稻。叶面积适中。后期光合效率高     

Markers for pollen fertility in intersubspecific hybrid rice

Since an allele S5n was identified and used to overcome the sterility in hybrid rice breeding, many intersubspecific hybrids harbored the S5n allele had been tested for their yield potential. Such hybrids showed pronounced heterosis and high yield potential, but some of them had an unstable or low seed set. The reason for the low seed set was attributed to the partial pollen sterility.     

4个玉米品种氮素利用效率的比较研究

以郑单958、农大108、京单28、京科308为试验材料,研究了不同玉米品种产量、干物重、氮含量、氮利用效率的差异.结果表明:4个玉米品种产量、总吸氮量存在一定程度的差异,氮利用效率差异均不显著.植株干重、子粒氮含量、总吸氮量与产量显著相关,子粒氮含量对产量的直接影响最大.植株干重与子粒氮含量显著相关,植株干重越大子粒氮含量越高;子粒氮含量与植株干重对产量的影响不同品种之间存在差异;氮收获指数与产量呈负相关.     

水稻籼粳核质核杂种研究初探

籼质粳核核质杂种配普通籼稻,粳质籼核核质杂种配普通粳稻,以及这两种核质杂种互交F1,称之为核质核杂种.研究表明,核质核杂种既保持了或基本保持了籼粳稻亚种间的杂种优势水平,又克服了籼粳稻亚种间不亲和的问题、植株超高问题和不能正常抽穗等问题.探索了一条亚种间杂种优势利用的新途径.     

玉米单交种光合生产能力杂种优势对氮肥的响应

以先玉335和郑单958及其亲本为材料,设不追氮和追氮150 kg/hm~2两个氮处理,研究玉米单交种光合生产能力杂种优势与产量杂种优势的关系及其对氮肥的响应。不追氮条件下,玉米单交种产量杂种优势主要来源于干物质积累量和LAI的杂种优势,叶片光合特性Pn、Gs、Ci和Tr均未表现出杂种优势。追氮150 kg/hm~2条件下,产量杂种优势显著提高,较不追氮高36.6%;除干物质积累量和LAI等群体数量性状仍具有杂种优势外,叶片光合特性Pn、Gs、Tr和SPAD值等个体功能性状也表现出明显的杂种优势。施氮条件下,干物质积累量和LAI的杂种优势没有提高,Pn、Gs、Tr和SPAD值的杂种优势分别较不追氮提高35.8%、55.3%、50.9%和19.6%。施氮条件下玉米单交种产量杂种优势的提高主要来源于叶片光合特性杂种优势的提高,与干物质积累量和LAI的杂种优势无关。     

双季超级稻的干物质生产特性研究

以10个超级早、晚稻品种为材料,研究了双季超级稻的干物质生产特性.结果表明,超级早、晚稻均具有明显的干物质生产优势,稻谷产量随生物产量的增加而提高,与抽穗后的干物质积累量呈显著或极显著正相关,而与抽穗前各阶段的干物质积累量相关不显著,与抽穗后的LAI也呈极显著正相关.早发度与成穗率和产量密切相关,可作为水稻由营养生长向生殖生长过渡期的群体质量指标.     

Physio-Morphological Characters of F1 Hybrids of Rice (Oryza sativa L.) in Japonica-Indica Crosses: II. Heterosis for leaf area and dry matter accumulation

Summary

A pot experiment was conducted to investigate the heterosis for morphological characters and to examine the relationship among some characters at active tillering, flowering and dough ripe stages of 12 Fj hybrids from crosses between japonica and indica rice. Heterosis for plant height, number of tillers, green leaf area and dry matter accumulation per plant was positive at all stages. The intensity of heterosis was higher at the active tillering stage for number of tillers, leaf area and dry matter accumulation per plant. A significant positive relationship was found between tiller number and leaf area per plant at active tillering and flowering stages. Significant positive relationships between leaf area and dry matter accumulation, and between tiller number and dry matter accumulation per plant were observed at all stages. A significant positive relationship was found between leaf area per plant at an early stage and dry matter accumulation per plant at a later stage, suggesting that early development of leaf area is an important factor for higher dry matter accumulation in 1 hybrids. Although heterosis for percent dead leaf blade was positive at the flowering stage due to early leaf senescence in some Fx hybrids, a larger leaf area was also found in Fx hybrids at this stage and leaves of Fx hybrids remained green longer compared to parent cultivars up to the dough ripe stage.