粳型亲籼系在杂交稻育种中的应用及思考

概述了粳型亲籼系在杂交稻育种中的应用情况,解释并分析了粳型亲籼系能成功育成不育系的原因,提出了利用粳型亲籼系培育掺粳籼型杂交稻的育种策略并分析其育种效率,随着掺粳籼型杂交稻的育种规模扩大,利用粳型亲籼系比直接利用粳稻的育种效率高。     

优质稻新品种齐华占的选育——水稻核心种质育种实例

齐华占是应用水稻核心种质育种理论育成的早晚兼用型优质稻新品种,其株型紧凑,株高适中,穗大粒多,后期熟色好,丰产性突出.2009-2010年晚季参加广东省区试平均667 m2产量比对照种优优122增产8.47％,增产极显著.米质晚造达国标和省标优质2级.2011年通过广东省农作物品种审定.     

优质稻新品种黄合占的选育及高产栽培技术——水稻核心种质育种理论应用实例

黄合占是以黄莉占为母本、(丰丝占/六合占)杂交中间材料为父本杂交育成的早晚兼用型常规优质稻新品种。该种属大穗型品种,在华南双季稻区可早、晚造兼用,2011年通过广东省农作物品种审定。介绍了黄合占的选育过程、选育结果及高产栽培技术。     

优质水稻品种黄广油占的选育及其育种效应

黄广油占是广东省农业科学院水稻研究所育成的早晚兼用型优质水稻新品种,高抗稻瘟病,中感白叶枯病,米质晚造达国标优质2级,2013年通过广东省农作物品种审定委员会审定。2年国家华南早籼区域试验,均比对照品种天优998增产极显著,平均产量7 367 kg/hm~2,比对照增产6.21%。目前以黄广油占为父本或母本,已直接育成24个常规稻审定品种,作为恢复系育成7个杂交稻审定品种。本文作者介绍了黄广油占的选育过程、特征特性、产量表现及育种效应。     

水稻籼粳交育种策略的优化及育种实践

籼粳交育种是水稻育种取得突破的基本途径,以培育掺粳籼稻为主题,分析了籼粳交育种的多个育种策略,利用典型粳稻和采用三交(回交)方式是优先可取的方法,但存在工作量大的问题。为此,提出了工作量小、能有效缩短育种时间的高效育种策略,即(籼型细胞质雄性不育系/对细胞质雄性不育系具有保持能力的典型粳稻品种F1//具有恢复能力的籼稻品种或恢复系"的育种策略,回顾了籼粳交育种历程及所取得的成效,并对籼粳交育种策略的进一步优化进行展望。     

γ-氨基丁酸和2-乙酰-1-吡咯啉代谢通路在水稻籽粒发育过程中的变化分析

【目的】结合代谢组和转录组技术,分析香稻和非香稻不同发育时期籽粒中γ-氨基丁酸（GABA）和2-乙酰-1-吡咯啉（2AP）代谢通路主要化合物和基因的动态变化,为高含量GABA和2AP的水稻育种提供理论依据。【方法】本研究收集优质香籼稻美香占2号和优质籼稻黄华占花后8 d（乳熟期）、花后15 d（蜡熟期）、30 d（完熟期）的脱壳籽粒和花后40 d收获的籽粒的精米,对各样本采用LC-MS/MS和RNA-seq技术进行代谢产物检测和转录表达分析,分析两个水稻品种GABA和2AP代谢通路相关化合物的空间分布以及含量变化特征。【结果】代谢组数据PCA分析表明两个水稻品种乳熟期籽粒和花后40 d收获的籽粒的精米明显分离,蜡熟期和完熟期籽粒分离不明显。代谢组共鉴定出623种代谢物,四个时期差异代谢物合计161个。GABA和2AP通路中9个代谢物被检出,两个水稻品种的相关代谢物变化趋势相似,其中腐胺主要定位于籽粒的糊粉层,而亚精胺在内胚乳特异累积。转录组共检出3.3万个左右基因,其中检出GABA通路18个酶中的14个酶对应的基因有较高的表达水平,除Badh2外其他基因均不是差异表达基因,同一基因在两份水稻材料中的表达水平和变化趋势相似,GAD1、GABA-T1、DAO4和PAO4在相应同源基因中表达水平较高。黄华占籽粒中L-精氨酸和腐胺的代谢在蜡熟期已基本结束,美香占2号在籽粒整个发育期具有持续较强的多胺降解水平。美香占2号籽粒具有合成2AP的物质基础,多胺降解途径和谷氨酸-脯氨酸转化通路同时有助于2AP的积累。【结论】水稻籽粒GABA代谢以降解为主,GABA-T1和GABA-T2共同调控GABA的降解。GABA相关代谢物主要集中在糊粉层,黄华占籽粒中代谢物分布和基因表达特征与美香占2号相似,美香占2号籽粒成熟过程中具有持续较高的线粒体活性。     

不同直链淀粉含量籼稻食味品质与其他品质性状的关系

以12个中等直链淀粉含量的软米和8个高直链淀粉含量的硬米为研究材料,分析了两类稻米食味品质与其他品质性状的关系。结果表明,直链淀粉含量低的软米食味优于直链淀粉含量高的硬米;硬米食味值与整精米率呈显著负相关,与粒长和粒型呈显著正相关,软米食味与外观品质和加工品质的相关性不显著;硬米和软米食味值与胶稠度分别呈极显著和显著正相关,与蛋白质含量呈显著和极显著负相关;硬米食味值与RVA谱相关性不显著,软米食味值与崩解值和最高黏度呈极显著正相关,与消减值呈极显著负相关。在今后的稻米食味品质评价工作中,应根据不同直链淀粉含量进行分类,再有针对性地选择相应食味品质指标进行测定,以便能更加准确地评价不同类型稻米的食味品质。     

优质稻品种美香占2号产业化经验及启示

美香占2号具有优异的食味品质,是目前唯一连续三届获得全国优质稻品种食味品质鉴评金奖的籼稻品种。先后通过了广东省和云南省品种审定,及江西、广西、海南、湖南、陕西和四川省引种许可。调查数据显示,农户种植美香占2号的经济效益普遍高于其他杂交稻和常规稻品种。为加快美香占2号的推广应用,育种单位联合种子企业和米业企业,构建了从水稻种子生产到稻米加工全产业链协同推广网络,形成了品种推广与品牌创建有机结合的产业化推广新模式,推动了美香占2号在生产上的大规模应用,截止2020年美香占2号推广面积超过140万hm²。     

香稻不同发育时期香味物质的变化分析

【目的】掌握香稻整个生长发育过程中香味物质成分的变化特性,重点揭示特征香味物质 2- 乙酰 -1- 吡咯啉（2AP）在不同时期籽粒中的变化规律。【方法】采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱 - 质 谱技术（GC-MS）,以美香占 2 号和象牙香占两个广东优质丝苗米为研究对象,分别采集拔节期叶片,孕穗期 颖花,孕穗期枝梗,花后 10、20、30 d 籽粒,花后 10、20、30 d 颖壳,糙米和精米等不同时期的 11 份样品进 行香味物质鉴定。【结果】两个香稻品种共鉴定出 7 类,63 种香味物质,多数样品中香味物质数量为 35~40 种, 其中 14 种化合物在所有样品中均被检出。两个品种在孕穗期香味物质种类最多、含量最丰富：美香占 2 号孕穗 期枝梗中含 43 种香味物质,其中 19 个化合物含量达峰值;象牙香占孕穗期颖花中含 42 种香味物质,其中 16 种化合物含量达峰值。花后 10 d 颖壳中含香味物质种类最少,分别为 28、27 种。2AP 在除颖壳外的其他组织中 均被检出,在叶片中含量最高,达 100~120 ng/g;随着籽粒成熟 2AP 含量呈下降趋势,美香占 2 号各时期籽粒 中 2AP 含量均低于象牙香占。糙米和精米中约含 40 种香味物质,烃类、醛类和醇类含量较高,精米中多数香味 物质含量低于糙米。1,2,4- 三甲基苯、异佛尔酮只在美香占 2 号精米中被检出,而苯乙醛、1- 辛烯 -3- 醇和 γ- 壬内酯在象牙香占精米中被特异检出,这些香味物质可能对两种米饭特征风味的塑造起重要作用。【结论】两 个香稻品种在生长过程中香味物质变化特性相似,孕穗期是香味物质积累的关键时期,随着籽粒成熟 2AP 含量 呈下降趋势,美香占 2 号各时期样品中 2AP 含量均低于象牙香占,但其精米中烃类、醛类、醇类、酮类和酯类 等多数化合物含量均高于象牙香占。     

部标一级优质稻双黄占的育成及创新 ——水稻核心种质育种实例

以黄华占、黄广油占、黄广华占 1 号等优质稻核心种质衍生系统为主体,在核心种质育种理论指导 下,依据核心种质理想株型模式筛选高产抗倒伏材料,应用分子标记辅助选择和病区鉴定相结合筛选稻瘟病抗 性基因,利用近红外光谱技术筛选中低直链淀粉材料,采用感官品尝结合米饭食味计分鉴定选择优异食味品质 材料。将传统系谱法、生物技术和先进仪器设备有机综合运用,选育出部标一级优质稻双黄占通过了 2021 年广 东省农作物品种审定,实现了高产、稳产、优质、抗病和耐寒等优良基因的有效累加聚合。 双黄占在不同年度 和不同区域试验中表现株型理想,丰产性好,适应性广,稻瘟病抗性好,耐寒性强,米质达部标一级,米饭食 味佳,稻米食味品质优异。区域试验结果表明双黄占是一个综合性状十分优良的广适性优质常规稻品种,在南 方稻区具有广阔应用前景和巨大推广价值。双黄占主要选育创新有稻瘟病鉴定方法创新,稻米食味品质鉴定方 法创新,理想株型选择方法创新。探讨了双黄占品种进一步改良的策略。