特异亲和基因及其在杂交水稻育种上利用的设想

水稻籼粳亚种间杂种优势利用是水稻超高产育种的重要途径之一。然而,水稻籼粳亚种间的子一代普遍存在不育性,一般结实率很低。因此,水稻籼粳亚种间杂种优势利用的关键在于克服杂种的不育性。近年来,Ikehashi和Araki提出“广     

水稻广亲和系的选育

水稻广亲和基因的发现及其遗传研究 ,揭开了籼粳稻亚种间杂种一代半不育现象的遗传本质 ,为利用水稻亚种间杂种优势指明了方向。但是 ,已知的广亲和材料 ,绝大多数为古老的农家品种 ,农艺性状不良 ,如植株太高 ,株叶形披散和生育期很长等 ;不能直接作为选配优良组合的亲本加以利用。因此 ,培育具有优良农艺性状和经济性状、可供实用的水稻广亲和系就显得非常重要 ,这是开展亚种间杂种优势育种的首要任务之一。普通栽培稻有籼稻、粳稻和爪哇稻三个亚种 ,所以亚种间的杂交可分为籼粳交、籼爪交和粳爪交三种形式。初步研究表明 ,水稻杂种优势强弱的程度 ,具有籼粳交 >籼爪交 >粳爪交 >籼籼交 >粳粳交的一般趋势。也就是说 ,亚种间的杂种优势一般要强于品种间的。为了能充分利用各种形式的亚种间杂种优势 ,提高育成强优组合的几率 ,就有必要建立籼、粳、爪三个亚种类型的优良广亲和系。我们在以前工作的基础上 ,近年来开展了水稻广亲和系选育的研究 ,已取得一些进展和结果 ,育成了粳型广亲和系培C3 11,爪哇型广亲和系轮回 4 2 2 ,籼型广亲和系培矮 64以及广亲和光敏核不育系培矮 64S。     

粳型同质恢复系选育初探

粳型同质恢复系选育初探Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｊａｐｏｎｉｃａｉｓｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｓｔｏｒｅｒｌｉｎｅｓ邓应德，唐传道（湖南杂交水稻研究中心．长沙４１０１２５）水稻籼粳亚种间杂种优势利用一直是育种家追求的育种目标。７０年代，不少籼型同...     

我国粳不籼恢亚种间杂交稻的研究进展与展望

目前籼粳亚种间杂交稻绝大多数为粳不籼恢亚种间杂交稻。自第1个粳不籼恢亚种间杂交稻甬优6号在浙江省通过品种审定以来,利用粳型不育系与籼粳中间型广亲和恢复系配组,已选育出了一批有影响力的籼粳杂交稻,表现出超高产的产量潜力,在生产上广受欢迎。本文对我国籼粳亚种间杂交稻的发展历史、粳不籼恢亚种间杂种优势利用研究的现状进行回顾与展望,以期为我国今后籼粳亚种间杂种优势利用研究和籼粳亚种间杂交稻培育提供有益的借鉴与参考。     

籼粳稻杂种优势利用研究─粳不籼恢偏籼型杂交水稻新组合的选育

一、引言 籼稻和粳稻杂交的杂种一代具有极强的优势,这一事实引起了世界水稻育种工作者的普遍关注。运用不同的途径和方法研究籼粳杂交获得的成果屡有报道。在常规方面,如南朝鲜的“统一”系统和密阳编号等一批带有粳稻血缘的籼稻品种,。我国粳稻区培育的有籼稻血缘的高产粳稻品种等。在籼粳杂种优势利用方面,1976年,湖南首次用黎明与培迪实现粳不釉恢三系配套,但由于籼便花时严重不遇而未能进人生产利用。八十年代初,袁隆平曾利用核代换的回交方法,研究培育粳质籼核的核质杂种税稻品种,1984年,袁隆平又提出杂交水稻的超高产育种。最近,湖南…     

水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展

从籼粳亚种间杂种优势的间接利用、籼粳杂种F1的直接应用和籼粳亚种间杂交稻生产利用的限制因素及对策等方面对近年来水稻籼粳亚种间杂种优势利用的研究加以综述,同时对籼粳杂交稻育种提出了建议。     

亚种间杂种优势利用的设想与实践

l亚种间杂种优势利用的提出 30年代日本加藤茂苞等为品种分类进行了籼粳杂交研究。50年代初杨守仁等为将籼稻中的有利基因导入粳稻开始了籼粳杂交育种研究。这些研究指出,籼粳杂种F;具有明显的植株高大、穗大粒多、苗期生长快、分蘖力强、茎粗抗倒、根系发达、再生力和抗逆性好等优势。但籼粳杂交F1的结实率低,长期成为杂种优势直接利用的最大障碍。由于广亲和基因与光敏核不育基因的发现,1986年袁隆平提出亚种间杂种优势直接利用的战略设想,接着全国掀起二系法、三系法亚种间杂交组合选育的热潮。2广亲和材料在籼粳亚种间杂交上的应用 冈…     

利用粳型亲籼恢复系组配的籼粳亚种间杂交稻的实用性研究

利用空间诱变育成的粳型亲籼恢复系，分别与多个不育系配组成杂交组合种植，连续3a观测了同一恢复系与不同不育系配成的各组合和同一组合在不同年份、不同季节的结实率和籽粒充实度表现，并对一些组合进行产量比较试验。结果表明：由这类型亲籼恢复系与籼型不育系配成的籼粳亚种间杂交稻组合，其结实率高，籽粒饱满度好，且季节间、年度间均表现稳定，特别是部分组合的单产和日产量均显著高于对照。可见，这类粳型亲籼系在杂交水稻育种和生产上有较好的应用前景。     

“47”粳的广亲和性研究及杂种优势利用

多年来,育种家们一直致力于籼粳亚种间的杂种优势利用研究。由于亚种间的进化不同而产生的生殖隔离使其F_1的结实率低或近似不育。IKEHASHI·H(1982)研究籼粳不亲和性及由此引起的杂种结实率低的原因,强调“中间型”在克服水稻籼粳杂种低结实的作用,提出了“水稻广亲和现象”。筛选具有广亲和性的品种,成了育种极为重要的工作。1988年发现47粳与籼、粳杂交,F_1结实正常。1990年用广亲和标准测验种对47粳进行鉴定,现将结果报导     

水稻粳型亲籼光温敏不育系509S的选育及其杂种优势

水稻籼粳亚种间杂种不育的主要原因在于育性位点上等位基因互作,因此,在籼粳交主要的育性位点上的片段置换,及把籼粳片段相互置换克服生殖障碍进行育种成为可能。本研究将籼稻轮回422S的光温敏不育基因以及籼稻249黄的黄叶形态标记通过回交方法导入到粳稻镇稻88中,同时在S5、S7、S8和S9育性位点上,分别利用4个与育性位点紧密连锁的分子标记RM276、RM455、RM141和RM185进行分子标记辅助选择,最终成功选育出粳稻光温敏不育系509S。该不育系株叶形态表现为粳稻特征,与大量籼稻品种杂交结实率正常,与粳稻杂交结实率反而偏低。选用分布于水稻12条染色体上的SSR标记对509S的遗传背景进行鉴定,实验结果表明不育系509S遗传背景92%为粳稻遗传背景。不育系509S在4个置换的育性位点都为籼稻片段,正是这些籼稻片段的置换使不育系509S与籼稻杂交可育,而与粳稻杂交表现低育,且在不育系与籼稻配制的杂交组合中表现强大的籼粳交杂种优势。该实验结果为籼粳交杂种优势的育种实践利用提供了一条新的可行途径。     

北方超级粳稻育种研究进展与前景

从育种理论、育种技术及新品种选育等方面,综合评述了中国北方超级粳稻育种研究的进展与前景,认为培育和推广超级稻是继株型育种和杂交稻之后,提高北方粳稻综合生产能力,实现北方水稻生产跨越式发展的重要途径。在“利用籼粳稻杂交创造新株型和强优势,通过回交或复交优化性状组配,聚合有利基因,进而选育理想株型与优势利用相结合的超级稻”育种理论与技术路线确立之后,常规超级梗稻育种已取得了重大突破,成功地培育出一批优质抗病的超级稻新品种并已广泛应用于生产。与常规超级稻育种相比,超级杂交粳稻育种研究进展相对较缓慢。这一方面是由于北方气候与生态条件的限制,另一方面是育种技术研究相对落后。解决优势与生育期的矛盾、产量与品质的矛盾以及提高制种产量等问题,仍然是北方超级杂交粳稻育种所面临的严峻挑战。讨论了与超级粳稻育种有关的生理和遗传问题。     

水稻粳型亲籼系亲和性的测定

通过研究建立了粳型亲籼系的检测方法和鉴定标准,以6个籼型和6个粳型品种作为亲和性测验种,凡与籼型测验种杂交F1的平均花粉育性达85%以上,且平均小穗育性达80%以上者,为亲籼系。利用测验种对10个待测粳型亲籼系的亲和性进行了测定,结果表明, G2416-3、G2417-2-1、G2605和G3004-4与籼型测验种的亲和性高,达到或基本达到亲籼性的标准,其中G2416-3和G2417-2-1与粳型测验种的亲和性低,为特异亲籼系,G2605和G3004-4与粳型测验种的亲和性高,为广亲和系。     

水稻籼粳交衍生不育系的籼粳属性鉴定及配组F_1优势初探

通过籼粳杂交培育了3份水稻不育系,分别为野败型不育系064A、协研A和光温敏不育系300S。对这3份不育系相应的保持系的籼粳属性进行了形态指数法和分子标记法鉴定。064B、协研B和300S形态指数分别为11、9和12,属于中间偏籼类型;基于分子标记的遗传距离聚类结果表明,3份材料聚为一类,也属于中间偏籼类型。通过广泛测交,发现应用籼粳杂交,在籼稻遗传背景中掺入一定比例的粳稻"血缘",培育中间偏籼型不育系,对丰富水稻育种遗传背景,配制超级杂交稻组合具有重要意义。     

北方杂交粳稻亲本遗传背景分析

 为了揭示北方杂交粳稻亲本的遗传背景,利用微卫星(SSR)分子标记对北方杂交粳稻亲本及其高代后续材料进行了遗传差异鉴定和籼性程度分析。26对SSR引物共扩增出71个等位基因,每对引物平均等位基因数为2.73个。用非加权类平均法(UPGMA)进行聚类分析,供试材料在相似系数0.66处可分成5组,各组间材料的遗传差异相对较大;64个恢复系材料的籼性程度参数值(ADi)的变幅为0.056～0.684;24个不育系材料ADi的变幅为0.087～0.381。分析表明,强优势杂交粳稻组合双亲之间遗传距离应在0.30～0.60,恢复系的ADi应在0.26～0.50,不育系的ADi不应高于0.20,杂交组合的ADi应在0.20～0.40,同时杂交粳稻组合优势受母本的遗传背景的影响较大,母本自身应具有较高的产量潜力。     

水稻亚种间杂种一代的源库特性

用具有不同遗传背景的5个母本(3个籼型恢复系绵恢725、蜀恢527和蜀恢881,1个美国粳稻 Lemont 及1个爪哇稻香大粒),与1个日本特早熟粳稻Kitaake杂交,得到不同类型的 F1。 5个 F1 及其亲本的光合特性和农艺性状的分析结果表明,在高光通量密度条件下,5个 F1 的叶片净光合速率明显高于双亲或其中之一;在表观量子效率、羧化效率、CO2 补偿点3个叶片光合指标上,杂种的表现也优于亲本;5个 F1 因亲本之间具有不同的遗传背景而表现出不同的叶片光合能力,典型籼粳亚种间杂交组合蜀恢527／Kitaake、绵恢725／Kitaake要优于其他组合;5个 F1 在农艺性状上也表现出不同程度的杂种优势,库容表现为蜀恢881/Kitaake＞绵恢725/Kitaake＞蜀恢527/Kitaake ＞Lemont/Kitaake＝香大粒/Kitaake,表明籼粳亚种间杂种的增产潜力也优于另外两个杂种,这与杂种在净光合速率方面的表现一致。但籼粳交的不正常结实阻碍了库容优势的正常发挥,所以要实现水稻超高产必须注意基因组间的协调性,即遗传距离适度。     

辽宁杂交粳稻育种有关问题探讨

针对目前北方杂交粳稻发展中存在的问题，笔者结合自己多年的育种实践，提出了杂交粳稻育种的研究方向和技术路线。     

高产粳稻品种兼恢复系京光651的选育

通过恢复系之间配组育成的早熟粳稻品种京光651，在北京区试中增产幅度（＞10％）和产量潜力接近当前同熟期的杂交粳稻组合，2000年4月已通过北京市农作物品种审定。该品种对一般粳稻不育系均具有良好的恢复性，可作为恢复系配组应用，有可能在早中熟优质高产新组合的选配中发挥重要作用。     

籼型两用核不育系主要农艺性状的配合力分析

 选用5种不同来源的6个籼型两用核不育系与6个早、中籼及广亲和品种以不完全双列杂交方式组配成36个组台，此较分析了6个不育系的株高、穗长、每穗粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株穗数、单株产量及生育期9个主要农艺性状的一般配台 和特殊配合力效应以及F1优势表现。 结果表明，不育系之间的一般配台力差异很大，且与所配对应组合的F1竞争优势呈极显著相关，不 育系的一般配合力高，其 所配组合的优势也强。 一般配合力较差的不育系所配组合即使有较高的特殊配合力效应，也难有实际应用价值。3130S和衡农S-1具有较高的一般配合力效应值。作者认为不育系的配合力与其亲缘有关，采用粳籼交或栽野交可能是选育高配合力两用核不育系的有效途径。