水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展

从籼粳亚种间杂种优势的间接利用、籼粳杂种F1的直接应用和籼粳亚种间杂交稻生产利用的限制因素及对策等方面对近年来水稻籼粳亚种间杂种优势利用的研究加以综述,同时对籼粳杂交稻育种提出了建议。     

我国粳不籼恢亚种间杂交稻的研究进展与展望

目前籼粳亚种间杂交稻绝大多数为粳不籼恢亚种间杂交稻。自第1个粳不籼恢亚种间杂交稻甬优6号在浙江省通过品种审定以来,利用粳型不育系与籼粳中间型广亲和恢复系配组,已选育出了一批有影响力的籼粳杂交稻,表现出超高产的产量潜力,在生产上广受欢迎。本文对我国籼粳亚种间杂交稻的发展历史、粳不籼恢亚种间杂种优势利用研究的现状进行回顾与展望,以期为我国今后籼粳亚种间杂种优势利用研究和籼粳亚种间杂交稻培育提供有益的借鉴与参考。     

特异亲和基因及其在杂交水稻育种上利用的设想

水稻籼粳亚种间杂种优势利用是水稻超高产育种的重要途径之一。然而,水稻籼粳亚种间的子一代普遍存在不育性,一般结实率很低。因此,水稻籼粳亚种间杂种优势利用的关键在于克服杂种的不育性。近年来,Ikehashi和Araki提出“广     

亚种间杂种优势利用的设想与实践

l亚种间杂种优势利用的提出 30年代日本加藤茂苞等为品种分类进行了籼粳杂交研究。50年代初杨守仁等为将籼稻中的有利基因导入粳稻开始了籼粳杂交育种研究。这些研究指出,籼粳杂种F;具有明显的植株高大、穗大粒多、苗期生长快、分蘖力强、茎粗抗倒、根系发达、再生力和抗逆性好等优势。但籼粳杂交F1的结实率低,长期成为杂种优势直接利用的最大障碍。由于广亲和基因与光敏核不育基因的发现,1986年袁隆平提出亚种间杂种优势直接利用的战略设想,接着全国掀起二系法、三系法亚种间杂交组合选育的热潮。2广亲和材料在籼粳亚种间杂交上的应用 冈…     

水稻籼粳核质核杂种研究初探

籼质粳核核质杂种配普通籼稻,粳质籼核核质杂种配普通粳稻,以及这两种核质杂种互交F1,称之为核质核杂种.研究表明,核质核杂种既保持了或基本保持了籼粳稻亚种间的杂种优势水平,又克服了籼粳稻亚种间不亲和的问题、植株超高问题和不能正常抽穗等问题.探索了一条亚种间杂种优势利用的新途径.     

籼与粳的历史传奇

亚洲栽培稻分为籼与粳两个亚种,籼与粳之间在形态指标和生理机能方面存在诸多不同,在长期的历史演化中分分合合,颇为传奇。本文就其形态与基因型区别、地理分布、历史演化、籼粳桥梁基因、籼粳杂交育种、亚种间杂种优势利用等方面进行概述和探讨,期望对籼粳融合的现代籼粳亚种间杂交稻育种与关键基因发掘引起重视。     

水稻广亲和系的选育

水稻广亲和基因的发现及其遗传研究 ,揭开了籼粳稻亚种间杂种一代半不育现象的遗传本质 ,为利用水稻亚种间杂种优势指明了方向。但是 ,已知的广亲和材料 ,绝大多数为古老的农家品种 ,农艺性状不良 ,如植株太高 ,株叶形披散和生育期很长等 ;不能直接作为选配优良组合的亲本加以利用。因此 ,培育具有优良农艺性状和经济性状、可供实用的水稻广亲和系就显得非常重要 ,这是开展亚种间杂种优势育种的首要任务之一。普通栽培稻有籼稻、粳稻和爪哇稻三个亚种 ,所以亚种间的杂交可分为籼粳交、籼爪交和粳爪交三种形式。初步研究表明 ,水稻杂种优势强弱的程度 ,具有籼粳交 >籼爪交 >粳爪交 >籼籼交 >粳粳交的一般趋势。也就是说 ,亚种间的杂种优势一般要强于品种间的。为了能充分利用各种形式的亚种间杂种优势 ,提高育成强优组合的几率 ,就有必要建立籼、粳、爪三个亚种类型的优良广亲和系。我们在以前工作的基础上 ,近年来开展了水稻广亲和系选育的研究 ,已取得一些进展和结果 ,育成了粳型广亲和系培C3 11,爪哇型广亲和系轮回 4 2 2 ,籼型广亲和系培矮 64以及广亲和光敏核不育系培矮 64S。     

不同类型籼粳亚种间杂种F1可利用和非可利用杂种优势的评价和利用

 搜集典型籼粳品种、广亲和品种、偏籼或偏粳品系及恢复系并进行杂交。选取25个籼粳亚种间杂种F1，将其划分为5类。以这5类25个组合的生物产量、茎叶重、秆高、出穗期、每穗颖花数、实粒数、结实率等性状为基本资料，分别计算其超亲优势与竞争优势。结果指出：籼粳亚种间杂种F1茎叶重与结实率存在负相关，杂种优势含可利用与非可利用两部分，典型籼粳F1杂种优势是难以利用的，利用广亲和系与偏籼或偏粳恢复系及其派生系或者偏籼广亲和系和偏粳广亲和系配组，实现部分利用亚种间杂种优势，应作为当前亚种间杂种优势利用育种战略的重要措施。     

粳型亲籼系的选育及其在杂交水稻超高产育种上的利用

杂交水稻超高产育种的关键是籼粳亚种间杂种优势的利用。粳型亲籼系的选育和利用是籼粳亚种间杂种优势利用的重要途径,作为超高产杂交水稻的强优恢复系,粳型亲灿系的育种目标是：１）对籼稻具有很高的亲和性;２）基因组属于粳型或偏粳型;３）与籼稻具有遗传协调性;４）具有良好的农艺性状;５）带有一些重要基因,对通过利用粳型亲灿系建立超高产要交水稻的育种体系进行了讨论。     

粳型杂交水稻育种的进展

辽宁省农科院稻作所利用“籼粳架桥”人工制恢技术，于１９７５年首次育成粳型强恢复复系Ｃ５７，为ＢＴ型，滇型粳三系应用于北方奠定了基础。黎优５７是我国生产上第一个推广的粳型杂交组合。１９８０年后，南方也开始了粳型杂交稻的应用，近年利用广亲和基因。杂交粳稻又进入到粳爪交次亚种间和粳籼交亚种间杂种优势利用的新阶段。     

浙江省籼粳杂交晚稻品种发展与展望

2005年,浙江省审定通过首个籼粳亚种间强杂种优势品种甬优6号。针对甬优6号存在的生育期偏长、植株高大、稻曲病偏重易发等问题,育种单位创新了育种理念和技术,品种管理部门在技术推广上有针对性地加强试验和示范,促进了浙江省籼粳杂交晚稻品种选育和审定推广,至2015年已审定品种21个,累计推广面积110.17万hm~2,其中2015年达21.12万hm~2,占全省杂交水稻种植面积的60%以上;开展籼粳杂交晚稻品种选育的科研单位和种业企业增加到14家,并更加关注适应不同推广区域、不同耕作制度的品种选育,同时施肥、用药等技术也更加精准易用。     

Practice and Thought on Developing Hybrid Rice for Super High Yield by Exploiting Inter-subspecific Heterosis

Since the breakthrough of grain yield owing to the development of dwarf rice and three-line system hybrid rice, rice breeding for high yield hardly had showed significant progress in the next successive two decades. It was considered that utilizing heterosis between subspecific varieties (Oryza sativa L.) would be an effective approach to increase yield further. During 1987-1993,an indica-japonica hybrid Yayou 2 yielded as high as 10.5 t/ha; however, it failed to be commercialized because of seed purity problem due to non-uniform emasculation by chemical agent in seed production, and sensitivity of seed setting in F1 plants to environmental conditions. In the past decade, two inter-subspeific hybrids, Liangyoupeijiu (Peiai 64S/9311, javanica/indica) and Liangyou E32 (Peiai 64S/E32, javanica/japonica); both of them exhibited grain yield higher than 10.5 t/ha, and were widely judged as the pioneers of super hybrid rice. Liangyoupeijiu has been successfully popularized over 4 million hectare in wide climatic areas, while Liangyou E32 made a yield record and offered a model of plant ideotype for super hybrid rice. It was considered that in combination with plant ideotype, active physiological functions, and wide-range adaptability to ecological conditions, exploitation of indica-japonica heterosis would be the key approach for super hybrid rice breeding.     

亚洲栽培稻籼粳亚种差异及主要分类方法研究进展

亚洲栽培稻主要分籼粳两个亚种,无论从外部形态特征、解剖性状还是遗传物质来看,籼粳都各有其特征,因而形成了基于形态特征、解剖结构的表型性状分类法和基于遗传物质差异的分子标记分类法。通过总结籼粳间表型及遗传物质的差异及依此形成的分类方法,探讨了随着籼粳杂交育种方法的进行,两种分类方法的准确性及适应性。     

Breeding Methodology and Practice of Super Rice in China

To meet the growing demand for rice production,the Ministry of Agriculture,P.R.China initiated a nationwide project on the development of super rice in 1996.Through efforts in research,super rice breeding in China has gained significant advances in the aspects of breeding theories,creation of breeding materials and selection and promotion of elite rice varieties.A creative super rice breeding path of the construction of harmonious plant type combined with the utilization of heterosis was proposed.Super rice...     

我国杂交籼稻选育进展

自水稻杂种优势被利用以来,我国杂交籼稻育种取得显著进展,在保障我国粮食安全中发挥着重要作用。本文根据国家水稻数据中心水稻品种审定数据信息,对我国籼型水稻不育系研究进展、杂交籼稻品种审定情况、籼型超级稻品种发展现状和几个籼稻育种大省的杂交籼稻国审情况进行了对比和分析,并对杂交籼稻的发展进行了展望。     

水稻超高产育种理论与方法的辩证分析

综述了水稻超高产育种的研究现状,并对水稻超高产育种的理论和方法进行了辩证的分析,阐述了超高产新株型创制、水稻杂种优势利用等水稻超高产育种的实践探索,提出未来水稻超高产育种研究的方向。冠层结构、光合作用、物质积累、分配与调运的综合作用是作物产量形成的基础,充分利用遗传资源和高光效育种以及传统育种和生物技术相结合,协调生物产量与收获指数的关系,协调穗数、穗粒数与粒重的关系,建立合理的产量结构,理想株型与杂种优势利用相结合,实现超高产育种。生态设计育种和分子育种是未来超高产育种的研究方向。