我国优质杂交稻主要品种推广情况与展望

【目的】最近十余年,是我国杂交稻优质化从修订审定指标引导到全面推进的重要时期,回顾这一时期我国优质杂交稻的选育与推广进程,对于完善和指导未来的水稻育种具有重要的意义。【方法】试验材料与数据来自2009－2020年我国杂交水稻主要品种的推广面积统计汇总、品种审定试验结果及品种系谱资料。分析了各主要稻区优质杂交稻品种的推广应用总体情况,梳理了主要优质杂交稻品种利用的不育系、恢复系及各系列品种推广面积,还回顾了各稻区主栽品种更替历程。【结果】这一时期,我国优质杂交稻品种推广面积持续快速增长,各主要稻区品种优质率显著提升,但高档优质稻品种仍然缺乏。优质杂交稻品种的亲本来源比较单一,集中于15个骨干不育系和9个恢复系。此外,分析结果还显示我国各主要稻区主栽优质杂交稻品种总体上进行了1~2次大规模更替。【结论】过去12年来,得益于水稻科研育种技术创新驱动,我国杂交稻优质化育种进程明显加快,各稻区优质杂交水稻品种不断涌现,推广面积快速增加,生产主推优质品种比重显著提升。     

赤霉素喷施时期对水稻光温敏核不育系节间伸长和抽穗相关性状的影响

以10个水稻光温敏核不育系为材料,设置不同赤霉素(gibberellin acid 3,GA3)喷施时期处理,研究了GA3喷施时期对不育系节间伸长和抽穗相关性状的影响。结果表明,喷施GA3可促进不育系茎秆各部位节间伸长和植株增高,但对剑叶鞘长没有明显影响;稻穗破口期(穗尖刚露出剑叶鞘)是不育系喷施GA3的适宜时期,此时喷施GA3对促进顶1节间伸长、解除包颈和提高穗粒外露度的效果最好;破口前1d(穗尖距叶枕-3 cm)喷施GA3的效果次之,破口后1 d(穗尖抽出剑叶鞘3 cm)喷施GA3的效果较差;随喷施时期的推迟,中下部节间长和穗高逐渐缩短。对不育系群体而言,抽穗率10%-15%是开始喷施GA3的适宜时期,此时喷施GA3,不育系群体的平均穗粒外露度最高,包颈度最小。     

直播式水稻品种区域试验初探

以2009年南方稻区国家水稻品种区域试验单季晚粳组参试品种为材料，探索建立直播式水稻品种区域试验技术规范，并与传统的移栽式水稻品种区域试验进行了比较试验。结果显示，与移栽式相比，直播式试验误差略小；同时，生育期缩短，有效穗数增加，结实率提高，产量水平提高，试验成本降低。另外值得重视的是，品种在直播式和移栽式区域试验中表现不完全一致，甚至明显不同或完全相反。表明直播式水稻品种区域试验是可靠的、可行的，也是必要的。     

RFT1与Hd1所在区间对水稻抽穗期、株高和千粒重的作用

 抽穗期是决定水稻品种适应地区和季节的关键性状。水稻抽穗期QTL对产量性状和（或）株高具多效作用是个普遍现象, 但是, 除了Ghd7和DTH8（Ghd8）, 其他水稻抽穗期基因的多效性尚需进一步验证。本研究针对抽穗期基因RFT1 Hd3a所处区间和Hd1所处区间, 以珍汕97B为轮回亲本、密阳46为供体亲本, 构建了遗传背景基本一致的2个BC2F5分离群体;采用Windows QTL Cartographer 2.5进行抽穗期、株高及千粒重的QTL分析, 并根据RFT1 Hd3a下游17 kb处的连锁标记Si2944及Hd1的基因标记Si9337的基因型, 将每个群体中的纯合基因型材料分成4组, 比较其表型差异。结果表明, 这2个区间对抽穗期、株高及千粒重均呈显著作用, 它们之间不呈显著互作, 且Hd1所处区间对3个性状的作用均强于RFT1 Hd3a所处区间。     

中国两系杂交水稻光温敏核不育基因的鉴定与演化分析

【目的】鉴定中国生产上应用的两系不育系所携带的光温敏核不育基因,揭示两系杂交稻光温敏核不育基因的演变过程。【方法】收集光温敏核雄性不育水稻材料共90份,包括农垦58S、安农S-1和株1S等衍生系。采用改良CTAB法从水稻叶片中提取基因组DNA,根据光敏不育基因所含突变设计1个功能性CAPS标记,用引物NK-F（5′-ATCCCACAAATCCTTTAGCA-3′）和NK-R（5′-CCGTTATAGATAGACCCGAGA-3′）扩增包含该突变位点的片段,用内切酶RsaⅠ酶切并检测,可清晰区分纯合光敏不育系（lncR ^m）（329 bp）、纯合野生型（lncR ^wt）材料（414 bp）和杂合型（lncR ^m/lncR ^wt）材料（414和329 bp）。温敏不育基因RNZ的分型则采用功能性dCAPS标记dCAPS-rnz,待测材料分别用引物对RNZ1F（5′-ACCGCGCCGCCACCGGGTCGGCCGGAG-3′）/RNZR（5′-TGAAGAGGAACTCCTGCGAGACGG-3′）和RNZ2F （5′-ACCGCGCCGCCACCGGGTCGGCCCAAG-3′）/RNZR扩增,产物分别用内切酶HinfⅠ和StyⅠ酶切,酶切产物经电泳分离检测,纯合温敏不育系（RNZ ^m）不能被上述2种内切酶所酶切,纯合野生型RNZ ^tc和RNZ ^gc可分别被HinfⅠ和StyⅠ完全酶切,而杂合型RNZ ^m/RNZ ^tc和RNZ ^m/RNZ ^gc可分别被HinfⅠ和StyⅠ不完全酶切。采用上述功能性分子标记鉴定两系不育系所携带的光敏（lncR ^m）和温敏核不育基因（RNZ ^m）,并结合不育系的系谱信息和中国水稻数据库的年度推广面积数据分析lncR ^m和RNZ ^m在中国两系杂交稻生产中应用的历史与现状。【结果】以农垦58S为唯一不育基因源的47个两系不育系中,12个携带lncR ^m,29个携带RNZ ^m,2个同时携带lncR ^m和RNZ ^m,4个不携带这两个基因;衍生自安农S-1和株1S的18个不育系则均携带RNZ ^m;由农垦58S衍生系（如培矮64S）与安农S-1复交育成的不育系也全部携带RNZ ^m;由培矮64S与株1S复交育成的2个不育系中1个携带RNZ ^m,而另1个则同时携带lncR ^m和RNZ ^m;另外16个与农垦58S、安农S-1及株1S无血缘关系的独立起源两系不育系中有6个携带lncR ^m,9个携带RNZ ^m等位基因,1个（衡农S-1）则既不携带lncR ^m也不带RNZ ^m。综合这些不育系携带光温敏基因的鉴定结果,结合不育系选育的系谱资料,绘制了包含92个两系不育系所携带的光温敏基因图。另外,根据这些两系不育系所配制组合的种植面积数据（分品种）,发现1993-2012年中国两系杂交稻中不育基因的利用经历了从光敏到温敏的演化过程,携带RNZ ^m的不育系所配制组合及推广面积在生产中的应用迅速增加,2012年温敏不育系配制的杂交稻已占两系杂交稻种植面积的95%以上,形成了以携带RNZ ^m的不育系为主的局面。【结论】系统明晰了中国两系水稻不育系携带的光温敏不育基因及其与品种系谱之间存在的不一致性,从光敏不育系杂交后代中选育出了温敏不育水稻,且携带RNZ ^m的不育系已在目前两系杂交稻生产中占绝对主导地位。     

水稻硅营养的研究进展

综述了水稻硅吸收、转运与积累的特点以及硅在水稻生长发育过程中抗生物和非生物胁迫所起的积极作用及机理,重点阐述了最近几年来有关控制水稻硅转运与积累的相关基因的研究进展及其数量遗传学研究进展,并简要介绍了水稻硅的研究对其它植物硅的研究所起的推动作用。     

SSR荧光标记毛细管电泳检测法在水稻DNA指纹鉴定中的应用

 以16个杂交水稻不育系、恢复系及组合为材料,初步建立了水稻品种SSR荧光标记毛细管电泳检测方法。与常规凝胶电泳检测方法相比,荧光标记毛细管电泳检测方法可以读出目标DNA片段的准确大小,检测数据更为精确,检测效率更高。常规凝胶电泳检测方法验证表明,利用SSR荧光标记毛细管电泳检测方法进行水稻品种DNA指纹鉴定,方法可行、结果可靠。