超级杂交稻育种三步法设想与实践

 介绍了国内外水稻超高产育种的基本情况，提出了当前我国水稻超高产育种面临的新问题，即超级稻品种资源匮乏、部分超级杂交稻组合适应性较差、超高产水稻育种理论过于模式化等。针对当前形势，结合多年育种实践，提出了超级杂交稻育种三步法设想，即超级亲本选育——超级杂交组合选育——超级杂交制种，并详细阐述了各步骤的标准和实现其目标的技术路线。超级亲本要求综合性状优良，产量水平或库容量达到或基本达到各级区试对照杂交稻组合的水平。超级杂交稻组合的标准是品质优、适应性广、耐肥抗倒、对主要病虫害达中抗以上水平，产量水平较国家或省区试中对照增产8%左右。其选育的技术路线是通过双亲最佳组配方式，增加选择压力，注重理想株型和优良生理机能及其各性状间的高度协调。超级杂交制种产量水平根据不育系的类型来确定，其中早稻类型不育系杂交制种产量要求大面积达到3.75 t/hm2以上，中稻类型的不育系要求达到5.25 t/hm2以上。其技术路线是通过选择最佳的制种基地，选用库容量大和异交结实特性好的不育系，通过超大行比与超常规培育父本措施提高父本的花粉量，从而提高制种产量。按照超级杂交稻育种三步法的技术路线，成功选育了父本996和两用核不育系C815S两个超级杂交稻亲本，利用前者选育出适合长江中下游稻区作双季早稻种植的超级杂交早稻组合陆两优996，用后者选配出几个增产幅度大、极有应用前景的超级稻新组合。  

水稻灌浆期耐热害的数量性状基因位点分析

 利用由98个家系组成的Nipponbare / Kasalath // Nipponbare回交重组自交系群体及其分子连锁图谱，以粒重感热指数\[（适温粒重-高温粒重）/适温粒重×100\]为评价指标，采用混合线性模型的QTL定位方法，对水稻灌浆期耐热性的主效、上位性数量性状基因位点及其与环境的互作进行分析。共检测到3个灌浆期耐热性主效QTL，分别位于第1、4和7染色体上，LOD值为8.16、11.08和12.86，贡献率8.94%、17.25%和13.50%。其中位于第4染色体标记C1100-R1783之间的QTL，没有显著的上位性和环境互作效应，表明在不同环境和遗传背景中的表达较为稳定，在水稻耐热性育种中可能具有较大的利用价值，其耐热性等位基因来自亲本Kasalath，高温热害时可减少粒重损失3.31%。位于第1染色体标记R1613-C970之间的QTL和第7染色体标记C1226-R1440之间的QTL，耐热性等位基因来自亲本Nipponbare，分别可减少粒重损失2.38%和2.92%。这两个QTL均具有与环境的互作效应，其中第7染色体上的QTL还和其他基因位点有互作。检测到8对加性×加性上位性互作QTL，分布于第1、2、3、5、7、8、10和12染色体上。没有检测到上位性QTL与环境的互作效应。  

双季稻超高产栽培技术研究

 1996年醴陵基点双季稻超高产栽培技术途径比较试验结果表明，采用高效化控栽培法处理，前期生长稳健、个体发育好，中期群体适中、稻穗发育好，最大叶面积指数约7．5，光合产物积累多，孕穗期占成熟期的50%～55%，群体内部透光率高。后期功能叶光合能力强，光合产物运转率高，籽粒充实度好，经济系数高。早晚稻产量分别达到8101．5kg／hm²和8731．5kg／hm²，早晚稻子物质积累和养分吸收表现出明显的差异。早稻分蘖期气温偏低，干物质生产量小（为成熟期的13．3%），养分吸收总量少，抽穗后光合产物生产量大，高产潜力大。晚稻分蘖期气温高，干物质生产量大（为成熟期的18．8%），养分吸收总量多，抽穗后期光合能力弱，但晚稻灌浆结实的时间长，对高产形成有利。  

亚种间杂交稻结实率稳定性的研究

以2个籼稻品种间杂交组合和4个亚种间杂交组合为供试材料，通过分期播种和人工气候室不同温度处理，研究了各杂交组合及其亲本的结实率稳定性。结果表明，亚种间杂交组合比品种间杂交组合和亲本在育性敏感期更易受温度的影响而造成结实率不稳定；父本与杂交组合的育性稳定性没有必然的联系；花粉败育是亚种间杂交组合遇低温结实率下降的主要原因。  

高温胁迫对水稻剑叶净光合速率和叶绿素荧光参数的影响

 对两个耐热性不同的水稻材料进行高温处理（8:00-17:00, 37℃; 17:00-8:00, 30℃）,研究了高温胁迫对水稻剑叶净光合速率和叶绿素荧光参数的影响。结果表明，高温胁迫下两个材料的剑叶光合速率迅速降低，热敏感的4628比耐热的996下降幅度更大。高温下996 PSⅡ反应中心和天线系统受到的伤害轻，反应中心过剩激发能积累少，可藉较高的qP 和qN进行过剩光能的耗散，保护光合机构免受高温伤害；而4628 qP下降快，Ex 增加较多，但qN却随高温延长而下降，说明它的反应中心和天线系统都受到了严重的伤害，导致光合速率下降。  

应用系统聚类方法筛选持久抗瘟性水稻品种

 以Tetep、Moroberekan、B40为抗、感对照，用8个抗性组分，对47个云南地方稻种资源的抗瘟性进行了系统聚类分析。结果表明，可以较好地将1996~1999年的50、27、16、11个品种分别分成6、6、4、3类。持久抗病对照品种Tetep(感~抗)分布于1、2、4类内，但较集中于第2类内；持久抗性品种Moroberekan(感~中抗)集中于第2类内；云南地方品种大白谷、毫弄早、毫玉浪每年同聚于第1类品种中，经连续几年试验，均表现出比Tetep和Moroberekan较稳定和较强的抗瘟性。第3、5、6类为感病品种，其中第3类感病对照品种B40历年与其他品种间的距离较其他品种相互间聚类距离大，属高度感病。连续4年的试验结果表明，系统聚类分析可作为水稻持久抗瘟性品种筛选的方法。  

中稻头季稻与再生稻的品质比较研究

对20个中稻品种(或组合)头季稻与再生稻的碾米品质、外观品质、蒸煮品质及营养品质进行了分析.结果表明,除精米粒形(长宽比)头季稻与再生稻无多大变化外,糙米率、垩白粒率、垩白度头季稻均高于再生稻,而糊化温度的碱消值则低于再生稻;头季稻与再生稻的精米率、整精米率、胶稠度、直链淀粉含量及蛋白质含量品种(组合)间存在明显差异,但大多数品种(组合)再生稻的精米率、整精米率比头季稻高 ,而直链淀粉和蛋白质含量则比头季稻低;总体评价是再生稻的米质比头季稻好.  

水稻光温敏核不育机理设想及光温敏核不育系选育策略

 为更深入了解水稻光温敏核不育的遗传机理，综述了我国水稻光温敏核不育机理研究取得的成就及存在问题，提出了水稻光温敏核不育机理新设想，即水稻光温敏不育系中不存在光敏不育基因和温敏不育基因，其育性转换是主效不育基因与发育感光基因或（和）发育感温基因相互作用的结果；正常水稻品种中存在的不育基因位点（微效不育基因）可影响光温敏核不育系的不育起点温度，微效不育基因聚合越多，则不育系不育起点温度越低；微效不育基因完全纯合，则不育起点温度不会漂变。基于不育机理新设想，提出了光温敏核不育系选育的策略，即不同生态区、不同生态类型的光温敏核不育系选育的光温指标不一样，增压选择是选育低不育起点温度核不育系的技术核心，全面提高综合性状水平和配合力是选育实用光温敏核不育系技术的关键。  

高产广适两系杂交水稻新组合C两优396的选育与应用

C两优396是湖南农业大学水稻科学研究所用自育的两用核不育系C815S为母本,R396为父本组配而成的两系法杂交水稻新组合。2005—2006年参加湖南省高产组区试,全生育期132.9d,比对照两优培九短4d,平均单产9.75t/hm^2,比对照两优培九增产9.6%,排名第1;该组合还具有株叶形态优良、米质较好、抗逆性较强、适应性广等特点,2007年1月通过湖南省品种审定。  

水稻低温敏核不育系海南冬繁气象条件分析

选择理想的基地和安排合适的育性敏感期是水稻低温敏核不育系海南冬季繁殖成功的关键。通过比较分析海南陵水和三亚两地1—3月逐日平均温度，以连续7d气温平均值（AT7d）为指标，分别统计了不育起点温度为22和23℃的水稻低温敏核不育系海南冬季繁殖的安全系数。结果表明，将繁殖基地安排在陵水较安排在三亚更为安全，不育起点温度为22℃及以下的低温敏核不育系不宜安排在三亚繁殖；在陵水繁殖不育起点温度为22和23℃的低温敏核不育系，宜将育性敏感期分别安排在2月13日和19日之前；在三亚繁殖不育起点温度为23℃的低温敏核不育系，应将育性敏感期安排在2月4日前。