分子标记辅助选择改良水稻两用核不育系创5S稻瘟病抗性和镉积累特性研究

为了培育抗稻瘟病且籽粒镉低积累的水稻两用核不育系,利用谷梅4号、天津野生稻和魔王谷为稻瘟病抗源,Cd14030(日本晴的衍生系)为稻米镉低积累基因OsHMA3的供体亲本,采用分子标记辅助选择技术和逐步聚合的方法,创制了基于创5S(C5S)背景的包含抗病双基因和镉低积累基因的三基因聚合系。三基因聚合系的苗瘟感病级别为1.5～2.1级,与抗病双基因聚合系无显著差异,但三基因聚合改良株系的糙米镉含量因亲本来源而异,其中,基因型为C5S(Pi49+Pigm+OsHMA3)的改良系糙米镉含量为0.051～0.067 mg/kg,与日本晴(0.051 mg/kg)相当,较C5S(0.118mg/kg)下降43.2%～56.8%,较好地将稻瘟病抗性与镉低积累特性聚合于两用核不育系创5S中。此外,三基因聚合改良株系的主要农艺性状大多与C5S相近,其中有一些株系甚至在每穗总粒数与一次枝梗数上还得到了改良。     

C815S衍生水稻两用核不育系的碾磨和外观品质性状配合力分析

为研究C815S衍生的8个水稻两用核不育系(505S、614S、706S、711S、712S、714S、715S和718S)的碾磨品质和外观品质性状的配合力,采用8个不育系和25个恢复系按不完全双列杂交方案配制的200个杂交组合为试验材料,对糙米率、精米率、整精米率、粒长、粒宽、长宽比、垩白粒率和垩白度8个碾磨品质和外观品质性状进行了配合力分析。所有性状不育系和恢复系的一般配合力方差、不育系×恢复系的特殊配合力方差均达到极显著水平,一般配合力方差明显大于特殊配合力方差。糙米率、粒长、粒宽的恢复系一般配合力方差大于不育系,整精米率、长宽比不育系一般配合力方差大于恢复系,精米率、垩白粒率、垩白度不育系和恢复系一般配合力方差相当。所有性状广义遗传力均在83%以上,狭义遗传力总体上表现为粒宽粒长糙米率长宽比垩白粒率整精米率精米率垩白度,其中粒长和粒宽的狭义遗传力大于80%,垩白度的狭义遗传力仅35.99%。614S、712S和715S的整精米率和长宽比一般配合力均表现为微弱的负效应或正效应,而垩白粒率和垩白度呈现出较大的负向一般配合力,可望配制出整精米率高、长宽比大、垩白度低的优质杂交稻组合。     

水稻籽粒镉和砷含量的遗传效应分析

选取4个不育系、6个恢复系进行不完全双列杂交,研究了水稻籽粒中重金属Q(Cd)和砷(As)含量的遗传效应.结果表明:不同基因型水稻的糙米Cd和As含量存在显著的差异;不育系和恢复系Cd含量的一般配合力效应及二者的特殊配合力效应均达极显著水平,说明选育籽粒低Cd含量的组合,双亲的遗传改良和组合的评价筛选都很重要;不育系和恢复系As含量的一般配合力效应不显著,而特殊配合力效应达极显著水平,说明低As含量组合的选育关键在于组合的评价筛选;培育Cd低吸收的杂交稻组合,不育系遗传改良的效果最好,恢复系改良和组合评价筛选的效果相对较差.     

两系杂交籼稻配合力分析

以5个新育成的籼型水稻光温敏核不育系和生产上广泛应用的不育系培矮64S为母本,6个新育成的恢复系为父本,采用NCⅡ设计配制36个组合,分别在海南和湖北进行试验(完全随机区组设计,3次重复）,考查单株产量等10个主要农艺性状,分析配合力。大多数性状的一般配合力和特殊配合力方差达到显著或极显著水平,各性状的一般配合力方差均大于特殊配合力方差,表明基因的加性作用大于非加性作用。5个新育成的不育系产量的一般配合力效应没有显著差异,但都显著高于对照不育系培矮64S;华885S的产量一般配合力效应最高,特殊配合力方差较大,是参试不育系中产量配合力最好的亲本;华893S的每穗总粒数和每穗实粒数的一般配合力效应最高,特殊配合力方差最大,是提高每穗粒数的优良亲本;播始历期以华328S表现最好,以华328S作母本可以选育到生育期变化较大的组合,既可以培育中籼型组合,也可以培育晚籼型组合;株高一般配合力以华884S的负效应最高,特殊配合力方差显著大于组合平均值,表明用华884S作母本,容易选育出植株较矮、抗倒性较强的组合。恢复系中,华恢2185的产量一般配合力效应表现最高,特殊配合力方差最大,千粒重、穗长、结实率和播始历期的一般配合力效应均排在参试恢复系首位,是一个理想的亲本;株高、每穗总粒数和着粒密度的配合力,以华1108表现最好。特殊配合力效应最大的前10个组合和单株产量最高的前10个组合顺序完全对应,表明在水稻杂种优势利用中,亲本之一有良好的一般配合力效应,另一个亲本或双方都具有良好的特殊配合力,就有可能育成强优势组合。     

粳型光温敏核不育系N550S的选育

N550S是以N55S为母本与恢复系中间材料R187/2032杂交选育而成的优质粳型光温敏核不育系。该不育系不育起点温度低,不育性稳定,易繁殖制种,米质优,配合力好,在武汉自然条件下稳定不育期为29 d,2018年8月通过湖北省农作物品种审定委员会的技术鉴定,所配组合粳两优5066 (N550S/R366)已进入湖北省晚粳区试续试。     

水稻不育系G软华A稻米品质配合力分析

采用不完全双列杂交设计分析了G软华A等5个不育系所配杂交组合的稻米品质性状及其配合力表现。结果表明,杂交组合稻米品质各性状主要受基因加性效应的影响,也有基因加性与非加性效应共同作用。在参试的5个不育系中,G软华A表现较为突出,其胶稠度和整精米率的一般配合力最高,垩白粒率和垩白度的一般配合力最低,直链淀粉含量一般配合力较低,是改良杂交水稻品质的优良亲本。     

籼型两系不育系恩1S的选育与利用

恩1S是恩施土家族苗族自治州农业科学院用Y58S作母本与自选恢复系R325杂交,后代经多年选育而成的籼型两系不育系,具有败育彻底、不育性稳定、不育期长、不育起点温度低、配合力强、异交结实率高、稻瘟病抗性较Y58S好等特点。2019年,该不育系通过了湖北省品种审定。利用恩1S所配制的杂交组合恩两优636和恩两优66先后于2018和2019年通过湖北省品种审定。     

两系杂交中籼新组合湘两优华占的选育

湘两优华占是湖南年丰种业科技有限公司和中国水稻研究所用两用核不育系广湘24S为母本，与配合力强的恢复系华占配组育成的两系杂交中籼新组合，表现熟期适中，丰产稳产性好，适应性较广，米质较优良，2018年通过国家农作物品种审定委员会审定。     

籼型杂交稻稻米镉积累的遗传分析

稻米镉含量超标既与水稻基因型有关,又受土壤镉污染影响。培育和种植高产低镉杂交稻品种是一种治理稻米镉超标的有效方法,因此研究杂交稻稻米镉积累的遗传构成具有重要意义。试验将46个杂交稻组合(包括4×7不完全双列杂交的28个杂交组合与其他18个杂交组合)和5个杂交父本种植于2块镉污染大田,考察稻米镉含量表型并分析其遗传构成。研究发现:1)杂交组合与其父本相比稻米镉含量表型差异无明显规律;2)在土壤镉重度污染的环境下,杂交组合品种间的基因型差异对其稻米镉含量的贡献率最高,达到64.20%,其次是基因型差异和土壤镉污染的互作,达到9.64%,而土壤镉污染最小,只占2.50%;3)配合力分析发现,母本和父本的一般配合力效应分别为0.25和0.51,双亲间的特殊配合力效应为0.17;4)利用低镉位点q Cd7和q Cd11对46份材料进行基因型鉴定,研究发现仁H18、H19、H20和H21均含有q Cd7和q Cd11这2个低镉位点,这些材料的稻米镉含量的均值极显著(P0.01)低于高镉位点的材料。研究表明,遗传是影响稻米镉积累的重要因素之一,通过遗传改良可以有效降低稻米镉含量。     

水稻光温敏核不育系奥龙1S配合力分析

以3个籼型水稻光温敏核不育系奥龙1S、Y58S和培矮64S为母本,6个生产上广泛使用的恢复系为父本,采用NCII设计配制18个组合,对生育期、株高及产量相关性状进行了配合力分析。结果表明,奥龙1S的单株产量一般配合力介于Y58S与培矮64S之间,高于培矮64S,且其特殊配合力方差在3个不育系中最大;生育期一般配合力与培矮64S相当;株高配合力高于2个对照不育系。     

抗稻瘟病水稻品种的田间表现分析

采用人工辅助接种、自然发病的方法对25个品种连续十年在病圃中的稻瘟病抗性进行了监测。结果发现，39．18％的年份品种组合叶瘟颈瘟在田间抗感表现出质的不同，有的叶瘟感病而颈瘟表现抗病，有的叶瘟抗病而颈瘟表现感病。叶瘟颈瘟表现一致的品种均出现在严重感病或抗性较强的品种。水稻本身的遗传背景对稻瘟病抗病基因的表现有影响。本文还就稻瘟病抗病育种和抗病品种的合理利用等问题进行了讨论。     

野生稻种质资源在水稻育种中的利用

针对目前中国水稻育种面临的遗传资源利用范围狭窄这一主要问题，从重要基因资源的发掘角度，综述了野生稻种质资源的利用现状，探讨了其在水稻超高产育种、抗病虫育种、抗逆性育种、品质育种等方面的应用潜力。     

多年生稻稻瘟病抗性评价

利用长雄野生稻（Oryza longistaminata）地下茎无性繁殖特性培育多年生稻（Perennial Rice, PR）已经成功并开始示范推广。多年生稻表现出一定的稻瘟病抗性,但其所具有的稻瘟病抗性来源尚不清楚。本研究通过田间病情调查、接种鉴定以及抗性基因检测等3种方法,对育成的多年生稻23（PR23）、云大24（PR24）、云大25（PR25）、云大101（PR101）、云大107（PR107）、父本长雄野生稻、母本RD23、（RD23/长雄野生稻）F₁进行稻瘟病抗性评价。结果表明,父本长雄野生稻、（RD23/长雄野生稻）F₁代及5个多年生稻品种（系）表现为高抗稻瘟病,而母本RD23表现高感稻瘟病,推测PR23、PR24、PR25、PR101和PR107这5个多年生稻品种（系）的稻瘟病抗性可能来源于长雄野生稻。其中,PR23、PR25稻瘟病抗性基因可能来自于长雄野生稻的Pi5基因和Pita-2位点,PR24稻瘟病抗性基因可能是来自长雄野生稻的Pita-2位点,PR107稻瘟病抗性基因可能来自于长雄野生稻的Pi5基因和Pish位点;PR101中未检测到本文中涉及到的基因或位点,推测其稻瘟病抗性来自长雄野生稻内未知的稻瘟病抗性基因。本研究结果将为多年生稻稻瘟病抗病育种、品种布局、植保技术制定等提供一定参考。     

水稻转基因技术与转基因水稻

转基因技术的发展促进了转基因水稻的选育。本文着重介绍了水稻转基因方法及利用转基因技术选育的转基因水稻。     

水稻香味的遗传研究与育种利用

香味是水稻重要的品质性状之一。本文介绍了香稻的种植历史、分布及香味测定方法;并就国内外水稻香味遗传研究和香稻育种进行全面综述基础上,提出了今后水稻香味研究重点。     

太湖稻区水稻机械直播技术规程

机械直播水稻主要采用精量播种和宽行条播技术,实现水稻精细播种和个体有序生长。本文介绍了太湖稻区水稻机械直播技术规程。     

籼与粳的历史传奇

亚洲栽培稻分为籼与粳两个亚种,籼与粳之间在形态指标和生理机能方面存在诸多不同,在长期的历史演化中分分合合,颇为传奇。本文就其形态与基因型区别、地理分布、历史演化、籼粳桥梁基因、籼粳杂交育种、亚种间杂种优势利用等方面进行概述和探讨,期望对籼粳融合的现代籼粳亚种间杂交稻育种与关键基因发掘引起重视。     

特异稻种资源在杂交水稻育种中的利用

介绍了宜宾市农业科学院利用有色稻、两系不育系材料、糯稻、异常生殖器官水稻、生态远缘材料、特异中间材料、抗稻瘟病材料和矮秆材料等特异水稻种质资源选育杂交水稻亲本的成功经验,认为今后应加强籼粳中间型材料、特异原始材料的利用,并重视不同类型优良亲本间的杂交利用。     

不同类型稻米的蛋白营养价值

 选用147个不同稻类、不同粒型及色泽的稻米，分析其粗蛋白含量、蛋白质的氨基酸含量和蛋白质生物价的化学计算值。结果表明：稻米的粗蛋白含量越高，蛋白质的品质越差；籼稻的粗蛋白含量的变幅大，但蛋白质中各氨基酸含量的变化小。粳稻、糯稻则相反；紫黑米蛋白的营养价值最高；大胚米的粗蛋白含量最高，它的蛋白质品质略次于总体水平；香米在蛋白质方面与普通大米无多大差异．     

强化大米 充实主食营养

本文论述了大米营养强化的重大意义及其历史和经验，阐述了大米营养强化的产品和工艺特点等，分析了营养强化大米未来的市场格局，最后介绍了专家推荐大米营养强化配方。