两系法选育杂交粳稻的实践与思考

培育两系杂交稻是作物杂交优势利用育种领域中的一项重大革新。早在 1 973年 ,石明松发现水稻光敏核不育株农垦5 8Ｓ ,并于 1 981年提出两用核不育系概念 ,杂交水稻育种开始进入一个新的阶段即两系法阶段。两系法杂交优势利用 ,因其只需要光温敏核不育系和恢复系两个育种材料而得名。光温敏核不育系在低温或短日照条件下表现可育 ,自交结实繁殖种子 ;在高温或长日照条件下表现不育 ,可以用来与恢复系制种 ,生产杂交种子。由于光温敏核不育系能一系两用 ,与三系法相比 ,生产种子少了一个环节 ,便简化了种子生产程序。尤其是光温敏核不育系由…     

实用籼型水稻温敏核不育系种质创制进展及未来主攻方向

不育系是杂交水稻的“芯片”,不论三系法还是两系法,品种的不断突破都取决于不育系种质的发现与持续创新。自水稻光敏核不育种质农垦58S被发现以来,水稻两系法杂种优势利用研究已历经50年,目前两系法杂交水稻已占据我国杂交水稻半壁江山。作者通过总结我国水稻光温敏两用核不育系选育历程、取得的主要成就,以及作者团队在制种安全实用籼型水稻温敏两用核不育系创制方面取得的一系列进展,提出未来实用型水稻两用核不育系育种的主攻方向。     

基于全基因组多态性的安农S-1与株1S亲缘关系分析

在两系法杂交水稻育种中,温敏核不育系具有重要作用。常用的温敏核不育系大多来源于TMS5基因编码区第71至72个碱基发生GC→TA或TC→TA的变异。本研究利用全基因组测序手段,结合生物信息学,分析了安农S-1及其衍生系准S,以及株1S及其衍生系华煜4127S在全基因组及tms5功能区域内的多态性,验证了这4个温敏核不育系的亲缘关系。     

水稻群体育种理论与实践

水稻群体育种是以光温敏核不育水稻为遗传载体,借助它的生态不育特性,建立多亲本天然授粉的杂交群体。在F2、F3……进行生态育种和常规育种的双向选择,即选择优良不育株,育成新的光温敏核不育系。选择可育株,育成新的常规水稻品种。在F2、F3……代收取不育株的天然杂交种,构建新一轮杂交群体。作者利用群体育种技术已育成通过辽宁省审定的粳型水稻光敏核不育系GB028S和常规水稻品种盐丰47。     

两系法杂交水稻研究和应用中若干问题的思与行

指出了当前我国两系法杂交水稻研究和应用中面临的主要问题,即两系法杂交水稻体系中不育系的称谓和分类不规范,生产上利用的水稻两用核不育系育性温光反应特性研究不清楚,水稻两用核不育系繁殖和两系法杂交稻制种基地选择不当等。针对当前情形,结合多年育种实践,提出了解决这些问题的对策及措施。建议将水稻两用核不育系分为长光高温不育型、高温不育型、短光低温不育型、低温不育型等四种类型。提出了水稻光温不育机理设想,即水稻光温敏核不育系育性转换是主效不育基因与其位置相近的发育感光基因或(和)发育感温基因相互作用的结果,微效不育基因可影响两用核不育系的不育起点温度。只有深入研究光温敏型不育系育性的光温组合效应,且获得具体的光温指标,才能更好地指导两系法杂交水稻制种和不育系繁殖。提出了水稻两用核不育系育性光温特性的鉴定方法以及两系法杂交稻种子生产应根据不育系育性温光特性和历史气象资料来合理安排基地和时段。     

水稻群体育种理论与实践

水稻群体育种是以光温敏核不育水稻为遗传栽体，借助它的生态不育特性，建立多亲本天然授粉的杂交群体。在F2、F3……进行生态育种和常规育种的双向选择，即选择优良不育株，育成新的光温敏核不育系。选择可育株，育成新的常规水稻品种，在F2、F3……代收取不育株的天然杂交种，构建新一轮杂交群体。作者利用群体育种技术已育成通过辽宁省审定的粳型水稻光敏核不育系GB028S和常规水稻品种盐丰47。     

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。     

两用核不育水稻的选育与利用研究进展

综述了光敏核不育水稻的发现、鉴定及光温敏核不育水稻育种的优势,并从核不育基因供体和受体的选择方面阐述了核不育系的选育方法。同时,还综述了我国两用核不育水稻杂种优势利用方面所取得的进展。     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

水稻光温敏核不育系株系育性鉴定保纯法原种生产技术

针对两系法杂交水稻生产中迫切需要解决光温敏不育系不育起点温度漂变的问题,结合多年两系法杂交水稻育种经验和光温敏核不育系C815S原种生产实践,提出了水稻光温敏核不育系株系育性鉴定保纯法原种生产技术,阐述了单株选择、田块选择和季节安排、大田栽培管理、育性鉴定、冷水串灌、再生繁殖、收种等关键技术措施。     

珍龙选不育系育性转换特性及杂种优势利用研究初报

安徽芜湖地区农科所最早提出“两系法”水稻杂种优势利用。1973年湖北石明松在单季晚粳农垦58中发现湖北光敏核不育水稻,揭开了光敏核不育型两系法水稻杂种优势利用研究的序幕。育种家认为,两系法的应用将导致杂种优势育种和杂交稻生产的新突破,并认为这是水稻生产上继矮秆品种、三系杂交稻之后的第三次突破。 1972年,作者在崇安县综合农场种植的“珍龙13”田间,选出自然不育株,并定向培育出一个育性与温度密切相关的珍龙选不育系。1974年实现两系法配套,配制出第一个两系法杂交水稻新组合——紫优一号。现     

水稻光温敏核不育系育性波动的解决途径和方法

光温敏核不育系的不育性受温度影响而波动是困扰两系法杂交水稻的一个重要问题,就怎样解决这一问题提出了看法,从育种途径上来看,可以采用选育低不育临界温度的光敏核不育系,选育抗除草剂的恢复系、选育对除草剂敏感的光温敏核不育系和选育四环素诱导不育的光温敏核不育系来保证杂种纯度,从制种技术措施上来看,必须严格遵守光温敏核不育系核心种子生产程序,选择适宜的制种地区和季节、在盛夏低温来临时采取灌水保温措施。     

光温敏基因雄性不育水稻遗传规律研究

水稻的光温敏核不育性状是由核基因和环境条件共同控制的生态遗传性状。它既不同于典型质量性状的遗传规律也不同于数量性状的遗传规律。水稻光温敏基因雄性不育性状遗传的基本规律是:(1)水稻光温敏基因雄性不育性状是由1对(温敏型)或2对(光温互作型)隐性基因控制的性状;(2)基因型决定不育系的光温反应类型;(3)内环境(遗传背景)决定不育系的光温反应范围;(4)外环境(光长、温度)决定不育系的育性表达方向(不育或可育);(5)基因型和内外环境共同决定杂交后代的育性分离比例。     

水稻光温敏核不育机理研究进展与展望

探明光温敏核不育水稻育性转换与调控机理,是规避两系杂交水稻制种风险和保持我国杂交水稻研究领先地位的关键领域之一。综合国内外研究成果,从光温敏核不育水稻的光温反应特性、育性的遗传学、基因组学、育性转换的蛋白质组学及代谢组学等五个方面进行归纳分析,并展望了未来的主攻方向,以期为进一步深入开展光温敏核不育水稻育性转换机理的研究提供参考。     

水稻籼型光温敏核不育系天源903S的选育与利用

水稻籼型光温敏核不育系天源903S是以早籼型光温敏核不育系HD9802S为母本、中籼型光温敏核不育系华201S为父本杂交,经多代选育和低温筛选育成的水稻早籼型光温敏核不育系,2015年8月通过湖北省种子管理局组织的技术鉴定.该不育系育性转换特性稳定,开花习性和品质性状好,繁殖和制种产量高.利用其配制的杂交晚稻组合天两优...     

远缘杂交材料恢复力的测定

水稻育种工作的前进,总是与某个或某些有利基因的利用紧密联系的。如矮脚南特的发现,李必湖在海南发现花粉败育的野生稻,石明松在湖北发现农垦58不育株等,相应地引发了矮化育种、杂交水稻三系配套以及二系稻育种的成功。因此,寻求育种材料的创新,是水稻育种取得新突破的有效途径。     

环境敏感核雄性不育在杂交稻育种中的应用

1991年我们开始应用温敏核不育系进行杂交育种，1992年开始应用光敏核不育系，应用的材料有农林PL12（TGMS）、X88（PGMS）和具有矮秆、食用品质优良的品系做亲本。在田间对杂交后代的不育株进行重复的筛选，冬季在温室中收取下一世代的自交种子。到1997年TGMS系已达到F6代，PGMS系已达到F5代。     

盐丰47选育技术报告

盐丰47是以光敏核不育系AB005为母本转育的各类型不育系为母系亲本,以多品种混合种为父本利用光敏核不育系的生态不育特性,构建杂交群体,按照水稻群体育种方案,对其后代进行不育和可育的双向选择,从不育株中选育光温敏不育系,从可育株中选育常规水稻品种.盐丰47是利用群体育种技术选育的第一个常规品种育种成果.该品种米质优、抗性强且极具丰产优势.     

光温敏基因雄性不育水稻遗传规律研究

水稻的光温敏核不育性状是由核基因和环境条件共同控制的生态遗传性状。它既不同于典型质量性状的遗传规律也不同于数量性状的遗传规律。水稻光温敏基因雄性不育性状遗传的基本规律是：（1）水稻光温敏基因雄性不育性状是由1对（温敏型）或2对（光温互作型）隐性基因控制的性状；（2）基因型决定不育系的光温反应类型；（3）内环境（遗传背景）决定不育系的光温反应范围；（4）外环境（光长、温度）决定不育系的育性表达方向（不育或可育）；（5）基因型和内外环境共同决定杂交后代的育性分离比例。     

利用反温敏不育系选育寒地杂交粳稻的设想与初步实践

阐述了寒地特有生态条件对水稻育种的要求,分析了寒地杂交粳稻育种的主要途径,强调了发展寒地粳型反温敏不育系的重要意义,根据携带反温敏不育基因rtms的雁农S在黑龙江省的育性表现,提出了培育粳型反温敏不育系的技术策略,建立了寒地杂交粳稻设计参数,为寒地杂交粳稻的发展提供理论基础和技术支持。