水稻超高产育种--从理论到实践

自20世纪80年代初提出并开展水稻超高产育种研究以来 ,经过20年的努力 ,已在超高产育种理论研究、新株型优异种质创制和超高产育种实践等方面取得重大突破。(1)确立了利用籼粳稻亚远缘或地理远缘杂交创造新株型和强优势 ,再通过复交或回交优化性状组配 ,聚合有利基因 ,并使理想株型与优势相结合 ,培育超高产品种或超级杂交稻的理论与技术路线 ;(2)创制出一批新株型育种材料 ;(3)育成了常规超级稻沈农265和沈农606,超级杂交稻两优培9和协优9308,大面积试种示范平均单产已超过12t·hm-2,并实现了超高产与优质的结合。     

籼粳交后代亚种分类性状与经济性状关系的研究

在对水稻籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种进行分类的基础之上 ,分析籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种亚种分类性状与经济性状的相关关系。研究结果表明 :籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种亚种分类性状与主要经济性状存在密切的相关关系 ,依据这些相关关系可以利用程氏指数亚种分类性状进行籼粳杂交亲本和杂交后代的适宜选择     

籼粳稻主要形态解剖特性的类型间差异及与经济性状的关系

通过对籼粳亚种及杂交育成品种进行主要形态、解剖性状的类型间差异分析以及形态生理特性与经济性状关系的分析研究 ,结果表明 :籼粳稻不同类型品种间的主要形态性状、解剖性状均存在不同的差异表现 ,其主要形态性状、解剖性状、生理性状与经济性状存在着密切的相关关系     

氮素水平对不同穗型水稻品种植株衰老和产量的影响

在大田条件下，研究了两种氮素水平对直、弯穗水稻品种植株生长、叶片衰老和产量的影响。结果表明，高氮条件下两品种的朱粗度和叶片性状均优于低氮条件。增施氮肥能提高剑叶的叶绿素含量，延长叶绿素含量缓降期，使植株在生育后期能保持较高的绿叶面积；同时能提高剑叶的全氮含量，延长光合速率高值持续期，增加植株的干物质积累和籽粒产量。在同一氮素水平下，直立穗型品种的植株粗度、剑叶活力、籽粒灌浆速率、千粒重、生物产量及籽粒产量均略优于弯曲穗型品种。     

水稻直立穗型基因多效性的研究

以直立穗型品种辽粳5号和弯曲穗型品种丰锦杂交后代来自同一F4单株的F5世代不同穗型植株为试材，对其茎叶性状和穗部性状进行测定，分析直立穗性状与其他性状的关系。结果表明：(1)直立穗型植株较矮，叶片短而宽，叶鞘长且上部节间短，而弯曲穗型则相反；(2)不同穗型植株2次枝梗、2次枝梗籽粒、2次枝梗空秕率在穗轴上的分布趋势很相近，但是直立穗型2次枝梗空秕率极显高于弯曲穗型，而1次枝梗空秕率在不同穗型间差异不明显，选育1次枝梗籽粒比率高，2次枝梗籽粒主要分布在上部的直立穗型品种，有利于改善结实性；(3)直立穗性状有可能是不完全显性。     

水稻理想株形育种的基础研究及其与国内外同类研究的比较

 概述了30余年来在水稻理想株形育种的理论和方法方面进行的探索，取得了(1)水稻株形育种应分三个阶段，它由矮化育种发展而来，它的发展方向是水稻理想株形与优势利用相结合。(2)在杂交后代的选择上提出了耐肥抗倒、生长量大和谷草比大三项选择标准。耐肥抗倒是保证条件，生长量与谷草比的乘积是稻谷产量。耐肥抗倒性与秆高有极其密切的数学关系。受光叶面积及其上的光强度与叶片直立性也有极其密切的数学关系。(3)提出了可用比叶重及叶绿素含量作为叶片质量的选择标准，在田间可凭叶厚及叶色初选。(4)比较研究了典型的籼稻及粳稻以及由籼粳稻杂交育成的偏籼及偏粳品种的气孔密度，得到了籼稻>偏籼>偏粳 >粳稻的顺序，这不仅进一步阐明了籼粳稻杂交育种的科学性，也指明了通过其后代来搞水稻理想株形的优越性。(5)提出了今后高产更高产要适当降低现在高产水稻的每亩穗数水平的同时争得平均每穗粒重的大幅度提高以及(6)分蘖力不能太差等成果。与国内外同类研究进行了比较。各地株形好的水稻品种的高产表现也验证了上述结论。株形好的木稻品种的高产表现也验1正了上述结论     

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。     

水稻超高产育种的理论和方法

 水稻超高产育种是当前世界性的热门课题，也是难题。现在我国人口已近十二亿，水稻是我国粮食生产的大头。高产更高产，难度越来越大。它的超高产育种，既无现成的理论和方法可循，就只能摸索前进。本文试图将几十年来多少人的汗水心血所凝成的宝贵经验，全面加以分析整理，藉以进一步完善过去所提出的理想株形与优势利用相结合的大方向，优化性状组配以及杂交后代选择标准等理论和方法，以供国内外同行参考试用。     

水稻直立穗型遗传特性及其综合评价利用

在多年广泛研究的基础上,从作物品种资源的重要性角度出发,对水稻直立穗型基因的多样性和多效性及穗型遗传规律等遗传特性进行了分析讨论。认为水稻直立穗型基因应该是多位点和多样性的，对我国北方地区来说，应加强水稻直立穗型基因多样性的研究。以拓宽现有直立穗型品种的遗传基础，防止大面积病虫害的发生。目前发现至少3个相互异位的直立穗型基础，均为主效核基因，且有显性和隐性之分，彼此遵循基因的自由基重组和独立分配规律。对于巴利拉型基因位点来说，直立穗型相对地弯曲穗型可能是不完全显性。巴利拉型直立穗型基因具有一定的多效性，其直立穗型与某些形态生理性状存在着密切的联系，但多数是由不同基因控制的。表明在育种实践上，既可以根据直立穗型对其它性状进行筛选，提高育种效率，又可以按照育种目标实现直立穗型与其它性状的优化组配。此外，对直立穗型在杂交稻上的应用及直立穗型与抗倒性的关系进行了讨论。     

北方粳型稻超高产育种理论与实践

 从育种理论、育种技术及育种实践等方面，综合评述了中国北方粳型稻超高产育种研究进展与前景，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，通过复交优化性状组配，聚合有利基因，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，北方粳型超级粳稻在常规育种方面已取得重大突破，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，如沈农265、沈农606、吉粳88等。与常规超级稻育种相比，超级杂交粳稻育种研究进展则相对较缓慢。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。本文还讨论了与粳型超级稻育种有关的生理和遗传问题。