三十年来籼粳稻杂交育种研究的回顾与展望(提要)

一、引言本世纪二十年代及三十年代加藤茂苞、卢守耕等进行籼粳稻杂交是研究栽培稻的亲缘关系,是栽培稻分类性质的研究。五十年代初期以来,国内外进行的籼粳稻杂交是有意识的育种研究。本研究始于1951年,至今已整整坚持三十年了。回顾过去,展望将来,我们深感理想株形的研究是今后水稻高产育种理论方面的重要研究,因为株形育种是实际可行的高光效育种,有可能是今后水稻高产育种的方向,即不论是矮秆稻种或杂交水稻今后都要走向理想株形化。     

水稻籼粳杂交育种研究进展

对水稻籼粳杂交研究的历史进行回顾,总结和分析籼粳稻杂交常规育种、籼粳交杂种优势利用、亚洲栽培稻分类和籼粳杂交遗传规律研究进展,针对籼粳稻杂交育种的现状和发展趋势提出建议。     

籼粳稻杂交育种的进展及前景

籼稻和粳稻是栽培稻的两大亚种。两者各有其优缺点。如何扬长避短,把优点集于一体,是当代水稻育种工作者义不容辞的责任。 从本世纪二十年代至四十年代末,人们对籼粳稻的亲缘分类方面进行了一些研究。直到五十年代初杨守仁和鲍文奎等才在籼粳稻杂交育种方面进行了有意识的研究探索。荏苒至今,已是三十余年。其道路之崎岖曲折,说明了这一项水稻育种新途径确有其一定的难度。但从今天的进展和将来的前景来看,它又是方兴未艾,大有可为的。     

北方超级杂交粳稻育种研究

回顾了辽宁省超级杂交粳稻育种研究的历史,论述了北方超级杂交粳稻的育种理论和技术创新.在育种方法上主要通过“籼粳架桥”、粳爪交次亚种间杂种优势利用、理想株形、生态育种等多种途径培育杂交粳稻新品种,选育了继C57和C418之后又一个具有广阔发展潜力的恢复系C2106,以其配组育成的超级杂交粳稻新组合辽优2006、辽优2016、辽优9906、辽优5206等在辽宁乃至北方稻区具有很强的杂种优势,表现高产、优质、抗逆等优点.同时介绍了辽宁省超级杂交粳稻育种的特色和所取得的成果、存在问题及前景.     

水稻“沈农1033”的选育及其特性的研究

通过籼粳稻杂交再复交,按照理想株形的要求进行选育,育成了“沈农1033”。经过大面积的试验试种表明,“沈农1033”具有(1)株形好而抗稻瘟病;(2)适于密植而分蘖力强;(3)耐旱力强;(4)温光反应弱,因而适应地区较广;(5)高产而食味又较好等特点。因此“沈农1033”的育成在水稻育种上说明了(1)理想株形育种是水稻高产育种的有效途径;(2)不仅株形好和抗稻瘟性可以结合在一起,高产和食味好也可以结合在一起。     

水稻株型育种生理生态特性的研究现状与展望

阐述了株型育种发展的阶段及各阶段的特点,从茎、叶、穗、分蘖、根５个方面与水稻株型育各种有关的各种形态、生理、生态特性的研究现状进行了综合评述。认为株高增加、叶片直立、分蘖力适中、根系发达不早衰是株型育种目标的共同点,而北方粳稻区穗子直立更有利于提高光能利用率。认为通过籼粳稻杂交、水陆稻杂交,并进行多次人回交或复交,将非Ｆ１优势固定或通过籼粳杂交转能广亲和材料采用“架桥”的方法,是实现优化性状组配的     

栽培稻种间杂种营养优势研究

为了研究利用栽培稻种间杂种优势,用13个亚洲栽培稻品种(9个籼稻,4个粳稻)和13个非洲栽培稻品种形成7个处理:I,籼稻亲本9个品种;Ⅱ,粳稻亲本4个品种;Ⅲ,非洲栽培稻亲本13个品种;Ⅳ,籼稻/非洲栽培稻杂种95个组合;V,粳稻/非洲栽培稻41个组合;Ⅵ,籼/粳亚种间杂种39个组合;Ⅶ,非洲栽培稻/非洲栽培稻品种间杂种11个组合;于2000年早稻在海南三亚对分蘖期、抽穗期单株干重及单株茎蘖数进行研究表明,籼稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分蘖期单株干重及单株茎蘖数上有显著的超亲优势,也有强于籼粳亚种间杂种的竞争优势,粳稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分集期及抽穗期单株干重上都有显著的超亲优势,但与籼粳亚种间杂交种相比,竞争优势不明显.同时发现,非洲栽培稻品种间杂交种也有很强的超亲优势.这些结果表明,籼稻与非洲栽培稻杂交种可比籼粳亚种间杂交种显著提高分集期的单株干重及单株茎蘖数,而粳稻与非洲栽培稻种间杂交则是除籼粳杂交外的另一条增加生物产量的重要途径.     

籼粳稻杂交理想株型创造与超高产育种及其应用研究

几十年来在籼粳稻杂交育种、水稻理想株型及超高产育种领域完成了大量开拓性应用基础研究,首次提出了籼粳稻杂交育种的关键技术,即通过生物学方法克服籼粳杂交产生的疯狂分离、结实率低和后代不易稳定三大困难以及有利综合籼粳优点的亲本和杂交后代选择技术,使之成为行之有效的常规育种方法,使我国成为世界上籼粳稻杂交育种最成功的国家：在籼粳稻杂交育种基础上,首次明确提出通过籼粳稻杂交创造株型变异、进行理想株型育种的理     

栽培稻种间杂种营养优势研究

为了研究利用栽培稻种间杂种优势,用13个亚洲栽培稻品种（9个籼稻,4个粳稻）和13个非洲栽培稻品种形成7个处理：I,籼稻亲本9个品种;Ⅱ,粳稻亲本4个品种;Ⅲ,非洲栽培稻亲本13个品种;Ⅳ,籼稻／非洲栽培稻杂种95个组合;Ⅴ,粳稻／非洲栽培稻41个组合;Ⅵ,籼／粳亚种间杂种39个组合;Ⅶ,非洲栽培稻／非洲栽培稻品种间杂种11个组合;于2000年早稻在海南三亚对分蘖期、抽穗期单株干重及单株茎蘖数进行研究表明,籼稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分蘖期单株干重及单株茎蘖数上有显著的超亲优势,也有强于籼粳亚种间杂种的竞争优势,粳稻与非洲栽培稻间的种间杂种在分蘖期及抽穗期单株干重上都有显著的超亲优势,但与籼粳亚种间杂交种相比,竞争优势不明显。同时发现,非洲栽培稻品种间杂交种也有很强的超亲优势。这些结果表明,籼稻与非洲栽培稻杂交种可比籼粳亚种间杂交种显著提高分蘖期的单株干重及单株茎蘖数,而粳稻与非洲栽培稻种间杂交则是除籼粳杂交外的另一条增加生物产量的重要途径。     

亚洲栽培稻的籼粳分化

籼粳分化是亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)遗传分化的主流。籼稻(Indica)与粳稻(Japonica)对生态环境的要求不同,在性状表型、生理生化以及基因组DNA分子水平上也存在明显的差异。这些差异使得籼粳杂种后代表现出强大的杂种优势,因而是水稻超高产育种的1种重要途径。亚洲栽培稻发生籼粳分化的可能机理主要有选择压力、渐渗杂交以及非连锁基因或性状之间的非随机组合等。     

粳稻抗褐稻虱育种中亲本选配问题的初步探讨

国内外大量的筛选工作证明,粳稻资源中没有发现抗褐稻虱的品种可供利用,解决粳稻抗褐稻虱育种的抗源问题,只有通过籼粳杂交对粳稻引入抗虫基因.1971年日本开始利用籼稻抗源Modgo,ASD等与本地粳稻品种杂交,培育抗褐稻虱生物型Ⅰ及生物型Ⅱ的品种,1977年获得关东PL_1,关东PL_2品系.我国台湾省自1968年开始用台南8号及加农3号作亲本,与Modgo,ASD_7杂交,也获得一些粳型品系.籼粳远缘杂交     

不同类型水稻剑叶气孔密度的比较

籼稻和粳稻是栽培稻的两个亚种。对二者在形态生理方面的差异,国内外学者进行了许多研究。但是,近年来通过籼粳亚种间杂交育成的品种越来越多,它们与典型籼(粳)稻有何差异,这是一个需要研究的实际问题。迄今未见这方面研究的报告。我们于1986年选择IR60、丰锦、密阳23、南粳35等典型籼型、典型粳型,通过籼粳     

但愿良种满天下 求得农民尽开颜——我国杂交粳稻育种专家杨振玉先生访谈实录

杨振玉小传杨振玉!籍贯江西丰城。1957年毕业于沈阳农业大学农学系。在辽宁省农科院从事粳稻栽培技术及杂种优势利用研究,上世纪80年代晋升研究员。1987年至现在参加国家863生物技术领域两系法籼粳亚种优势利用研究,1992年筹建北方杂交粳稻研究中心。1997年编著《北方杂交粳稻育种研究》,首创“籼粳架桥”人工制恢技术。他两系三系并用,粳杂籼杂兼顾。上世纪90年代初,育成骨干亲本粳恢418,在南北配制的C418系列组合,促进北方杂交粳稻实现“水涨船高”新局面。上世纪90年代中期,又育成籼型光温互作核不育系广占63S及其新组合丰两优1号,在全国广为推广。     

云南稻种的酯酶同工酶分类研究

全部供试稻种类型都具有 EstA1,EstA10,EstA15三条酶带表明,云南的籼,粳稻和光稃稻在起源上是同源的;籼、粳稻在酯酶同工酶上的明显差异又表明,在人类长期驯化过程中籼、粳稻不论在形态、生态及杂交亲和力上,还是在酯酶同工酶上都发生了深刻的变化。酯酶同工酶上同样证明,云南光稃稻是云南栽培稻中最复杂的一种稻种类型,它的多样性表明,云南是粳稻的一个重要分化中心。     

杂交粳稻无性系生产体系的探讨

我们发现粳稻分株苗比其实生苗生长茂盛,名之为分株优势。我们又发现分株繁殖的杂交粳稻具有协同优势,即是生长茂盛的指数超过杂种优势与分株优势之和。此种生产体系能使梗稻增产。我们认为采用这种体系可以缩短粳稻育种周期,并且不用种子而能栽培水稻。     

杂交粳稻的育种实践与思考

根据杂交粳稻发展的制约因素,结合育种实践提出杂交粳稻三系的选育方法及类型。尤其是高柱头外露率不育系和开花习性好的高异交结实不育系的选育,同时强调保持系米质性状、株叶形态等综合性状在杂种后代中的主导作用,恢复系米质对杂交后代品质也是很重要的,繁茂性好的籼粳交恢复系对杂种优势的影响是至关重要的。一个优良的杂交组合的推广应用．还需要良种良法相结合,区别于常规粳稻的栽培模式,充分发挥杂交粳稻的增产潜力。     

籼粳杂交转育抗褐稻虱基因的初步结果

国内外大量的筛选、鉴定工作证明,抗褐稻虱基因仅存在于南亚的籼稻地方品种中,粳稻抗稻虱育种必须从籼稻导入抗虱基因。我们于1976年开始应用籼粳杂交转育抗虱基因的研究,1980年培育成功80079,80047后,利用推广品种南粳     

北方粳型超级稻中籼粳杂交优势贡献的分子基础

在“理想株型与优势利用相结合”育种理论指导下,亚种间杂交为中国北方粳型超级稻增产做出了巨大贡献.以中国北方栽培粳稻品种为试材,利用籼粳特异性标记Indel与SSILP分析了不同年代与地区北方粳稻品种的籼型血缘的相对含量,结果表明,20世纪90年代以后育成品种籼型基因型频率显著增加.相关分析表明,籼稻血缘含量与每穗粒数存在显著的正相关性,与有效穗数存在显著的负相关性.进一步对籼粳杂交育成品种的8个产量与品质相关基因进行检测发现,育种家通过“选择”将控制穗粒数与粒重的籼稻增产基因GN1a、GS3部分固定于北方粳稻基因组中,淘汰了适口性差的籼稻高直链淀粉基因Waxy以及不符合北方农民收获习惯的籼稻落粒基因qSH1,同时保留了北方粳稻原有的理想株型基因DEP1,宽粒基因qSW5.本研究进一步明确了“籼粳杂交优势利用理论”的分子基础.     

栽培稻再生性遗传及育种技术分析

对于栽培稻再生性遗传规律的研究,可以为再生稻育种材料的创新奠定基础。本文主要是通过将普通野生稻再生性导入到栽培稻的方式,使其与籼粳进行杂交诱变,以此来获取栽培稻再生性强的材料。同时,通过对杂交亲本及其后代选育品系再生性的考查以及对杂交亲本再生性的遗传表现进行分析,总结出栽培稻再生性遗传的基本规律,并在此基础上对栽培稻的育种技术展开深入研究。     

盐粳(籼)系列水稻品种的选育与展望

江苏省盐城市盐都区农业科学研究所水稻育种工作开始于20世纪70年代初,历经系统选育、杂交选育、三系杂交自我配套三个发展阶段,育成了盐粳2号、盐粳3号、盐粳4号、盐粳5号、盐籼1号、盐籼203等系列水稻品种,对促进江苏省乃至我国南方稻区的农业生产作出了较大贡献。目前,已初步形成了以常规中粳为基础,三系杂交粳稻、三系杂交籼稻为突破口的全方位发展格局,育种成就得到了省内外有关专家的赞誉。当前,针对水稻品种结构调整的新思路,以及优质稻米产业化开发的不断升级,在整个水稻育种研究策略上,我所继续保持其特色和地位。1育种目标的定位…