水稻待测粳型亲籼系的杂种优势研究

培育粳型亲籼系可能是克服籼粳杂种不育性，利用籼粳杂种优势，提高水稻产量的有效途径。本文研究了待测粳型亲籼系与籼稻杂交的F1杂种优势。试验表明，第一，粳型亲籼系G3005－4－1与籼稻杂交，其F1理论产量中亲优势强大，而其他亲籼性好而粳型性强的系统与籼稻杂交，其F1理论产量中亲优势弱，第二，粳型亲籼系G3005－4－1与粘稻杂交，F1主要表现为穗大粒多，结实正常，并且不存在生育期偏长和植株偏高的现象。第三，F1理论产量中亲优势与双亲平均值和分子标记测得的双亲相似系数均无显著相关关系。     

水稻籼粳杂种不育性的遗传机理及杂种优势利用

籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,两者在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,亚种间的遗传差异将会产生强大的杂种优势,能进一步提高水稻的产量潜力,但是,籼粳亚种间的 F1 杂种不育性严重阻碍了杂种优势的利用。杂种不育性是一种合子后生殖隔离,具有普遍性和复杂性,受多个不育基因座控制。广亲和品种的发现为克服亚种间杂种不育提供可能,该材料无论与籼稻还是粳稻杂交,F1 杂种都能正常结实或结实率较高。概述了籼稻与粳稻间差异,剖析了水稻籼粳亚种间杂种不育的遗传基础、已鉴定的杂种不育主效QTL 与基因,分析了已克隆杂种不育基因的分子作用机制及广亲和基因的功能。据此提出利用籼粳架桥培育亚种间渗入水稻、聚合育种培育广亲和系和粳型亲籼系,以及应用基因编辑技术创制广亲和系等途径,能够克服籼粳亚种间杂种不育性,精准化改良籼粳杂种的结实率,从而实现亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂交水稻的推广应用,将会推动水稻产业的又一次重大变革。     

水稻粳型亲籼系籼粳型属性的程氏指数鉴定

为了提高鉴定粳型亲籼系籼粳型属性的准确性，用程氏指数鉴定了待测粳型亲籼系及其杂交后代的籼粳型属性。结果表明：用程氏指数鉴定粳型亲籼系的籼粳型属性的结果准确率较高，且年度间和季度间的稳定性好；偏粳型品种与籼型或偏籼型品种杂交，其F1多为籼型和偏籼型。用程氏指数法从15个待测粳型亲籼系中鉴定出1个粳型品系和4个偏粳型品系。另外，秧苗的KClO3抗性可作为鉴定粳型亲籼系籼粳型属性的一个指标，改良程氏指数能提高鉴定粳型亲籼系籼粳型属性的准确性。     

水稻粳型亲籼系选育体系研究

对水稻粳型亲籼系的应用价值及其选育体系进行了讨论。认为：１．粳型亲籼系与籼稻杂交是利用籼粳交Ｆ１杂种优势和培育籼粳交纯系品种的有效途径;２．粳型亲籼系应有较多的粳性状,与籼稻的亲和力高,配合力好,道理高,抗性好,适应性强;３．选育粳型亲籼系的亲本应以偏粳型或中间型为材料为主;４．育种方法应以杂交育种为主,后代鉴定与选择中,粳型性的鉴定应以形态指标为主,杂种亲和性鉴定应以结实率为主,杂种优势以产量为     

应用花培技术培育水稻籼粳交两系不育材料

[目的]快速将粳稻染色体片段渗入籼型两系不育系,获得稳定材料,便于亚种间杂种优势利用.[方法]对籼型两系不育系Bph68S与粳稻少孽粳杂交的F1,采用花药培养的方法,构建籼粳交DH系两系材料,并观察其杂种优势表现.[结果]对大田的种植株型进行鉴定,从242株绿苗中获得123个二倍体单株,其中41个单株具有两系不育系的特性;DH3S两系不育单株具有较强的杂种优势,与母本Bph68S相比,其有效穗降低（14.2±2.9）％,成穗率增加（21.5±5.8）％,株高降低（28.5±3.2）％.两系不育株DH3S与籼稻931 1组配杂交种F1的成穗率、穗粒数和单株产量均高于Bph68S与9311组配的杂交组合.[结论]用籼稻两系不育亲本与粳稻杂交的F1花培构建DH两系不育材料,可快速获得两系不育系稳定中间材料,是快速获得籼粳交不育系的可行方法.     

粳型亲籼系常规稻育种价值探讨

籼粳交是扩大遗传基础和选育突破性品种的重要手段,粳型亲籼系在籼粳交育种中具有独特的地位。粳型亲籼系指具有籼型花粉不育基因型的粳型品系,1994年由张桂权首次提出,粳型亲籼系培育成不育系并成功组配了籼粳型杂交稻;梳理了粳型亲籼系与广亲和、特异性亲和、籼粳型杂交稻、籼粳型常规稻、粳型亲籼系、掺粳籼稻、籼粳架桥等的关系。粳型亲籼系不能作为常规稻品种的原因是粳型亲籼系的培育效率低下,难以应用于常规稻育种的原因是粳型亲籼系培育效率低下和较小的育种规模,但在籼粳交育种规模扩大的情况下,粳型亲籼系在常规稻育种中显现出重要的利用价值,阐明了如何发挥其价值的育种策略,利用粳型亲籼系培育掺粳籼稻品种的育种效率高,初步开展了粳型亲籼系的选育。     

水稻粳型亲籼系的创建及其在超级稻育种上的利用

水稻杂种的不育性是一个复杂的现象。20年来,本实验室一直从事水稻杂种不育性的遗传研究,共鉴定出6个F1花粉不育基因座位,或称特异亲和基因座位,其中的5个基因座,S-a、S-b、S-c、S-d和S-e已完成分子定位,这些基因座的基因模式为"单基因座孢子体-配子体互作"模式。在此基础上,提出了通过培育"粳型亲籼系"来克服水稻籼粳亚种间杂种不育性的设想,利用特异亲和基因人为创建了"粳型亲籼系"的水稻新种质,并建立了粳型亲籼系分子育种的技术体系。利用粳型亲籼系克服了水稻籼粳亚种间的杂种不育性,为水稻籼粳亚种间杂种优势利用开辟了新的途径。     

水稻粳型亲籼系的鉴定

培育水稻粳型亲籼系是克服水稻籼粳亚种间杂种不育性,实现籼粳亚种间杂种优势利用,促进水稻产量进一步提高的一条有效地途径.利用88对SSR标记多态性分析的资料,采用Dj值分析法对42个待测粳型亲籼系进行粳型性鉴定,从中筛选出18个偏粳型材料;利用4个籼型和4个粳型测验种对其中13个偏粳型待测粳型亲籼系进行亲和性测定,结果鉴定出5个偏粳型特异亲籼系和6个偏粳型广亲和系.     

水稻粳型亲籼系与光(温)敏核不育系亲和性测定

用15个粳型亲籼系分别与2个籼型光(温)敏核不育系W9593S、GD-8S和2个粳型光(温)敏核不育系N5088S、N8819S进行了亲和性测定.结果表明,粳型亲籼系与籼型光(温)敏核不育系和粳型光(温)敏核不育系的亲和性都较高.平均花粉育性分别为74.71%、79.21%、78.27%和84.66%,平均小穗育性分别为57.52%、72.43%、57.23%和51.86%.就花粉育性而言,粳型亲籼系与粳型光(温)敏核不育系的亲和性略优于籼型光(温)敏核不育系:就花小穗育性而言,粳型亲籼系与籼型光(温)敏核不育系的亲和性略优于粳型光(温)敏核不育系.IC3-5-2-1-2、IC3-11-2、IC9-9-1-1与W9593S亲和性高;IC2-1-1-3-3、IC3-5-2-1-1、G2417-2-1与GD-8S亲和性高;IC10-4、IC10-9-3-3与粳型光(温)敏核不育系亲和性高,说明粳型亲籼系与籼、粳光(温)敏核不育系还存在特异亲和性.     

Subspecies characteristics in filial generation of cross between indica and japonica rice under different environments

The recombinant inbred lines (RILs) population derived from the cross between “Zhongyouzao8” (hsien or indica) and “Fengjin” (keng or japonica) was grown in Liaoning and Sichuan Provinces to compare the subspecies characteristics under different environments. The results showed that the distribution of Cheng’s index was japonicalinous. The population was more japonicalinous in Sichuan than that in Liaoning as a whole. Further analysis indicated that indica and indica-cline in Sichuan were more indicalinous than those in Liaoning, japonica and japonica-cline in Sichuan were more japonicalinous than those in Liaoning. The effects of environment on six characteristics of Cheng’s index were different because of different characters, as well as on the correlations between the six characters, the Cheng’s index and the vascular bundle traits. For example, the length of the first and second rachis and leaf pubescence were more japonicalinous in Sichuan than in Liaoning, while the length/width ratio of spikelets and glume color at heading time were more indicalinous in Sichuan than in Liaoning. The vascular bundle characteristics of RILs in different environments changed remarkably. The number of large vascular bundles in panicle neck was less in Sichuan than in Liaoning, while the number of small vascular bundles in panicle neck and second top stem was greater in Sichuan than in Liaoning. The ratio of large to small vascular bundles in panicle neck decreased and the ratio of large vascular bundles between the second top stem and panicle neck increased in Sichuan. Though total trend was the vascular bundle ratio of large to small in indica was greater than that in japonica and the ratio of large vascular bundles in indica was less than that in japonica, it is not appropriate that the vascular bundle ratio of large to small and the ratio of large vascular bundles are regarded as the parameters for subspecies classification in rice. The vascular bundles characteristics from typical indica or japonica were recombined in the population derived from indica and japonica crossing. Translated from Acta Agronomica Sinica, 2007, 33(3): 370–377 [译自: 作物学报]     

籼粳交后代亚种分类性状与经济性状关系的研究

在对水稻籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种进行分类的基础之上 ,分析籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种亚种分类性状与经济性状的相关关系。研究结果表明 :籼粳交F1、F2 代及籼粳杂交育成品种亚种分类性状与主要经济性状存在密切的相关关系 ,依据这些相关关系可以利用程氏指数亚种分类性状进行籼粳杂交亲本和杂交后代的适宜选择     

水稻三系不育系玉丰A的选育与应用

【目的】通过选育配合力高的不育系,为杂交稻配组提供丰产性好、配合力高的中间育种材料。【方法】自2001年开始,用博B与金B杂交得到的优良保持系与博A测交,并经多代回交转育培育感温籼型三系不育系。【结果】经4年7代次成对回交转育得到优良不育系玉丰A,其组配的杂交稻具有高产、抗性强和熟期适中等特点。【结论】玉丰A具有花粉败育彻底,育性稳定,不育株率和花粉不育度均为100%,农艺性状优良,开花习性好,配合力高等特点,2010年10月,玉丰A通过广西农作物品种审定委员会审定。     

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。     

对北方粳稻杂种优势利用若干问题的讨论

从我国杂交水稻的推广、杂种优势的普遍性、籼粳亚间杂种优势利用、光(温)敏雄性不育性、广亲和基因的利用价值等方面讨论了北方粳稻杂种优势利用的现状与问题;认为从物质积累与能量转化角度探索超高产的可行途径是今后杂交水稻和常规水稻育种研究的共同课题。     

不同海拔高度下几种籼稻核不育系(材料)的育性表现

研究SE21s、SE152、SE126和明光34s等4个籼型水稻核不育系（材料）在同一纬度（北纬26°24′）800、120m两种海拔高度下的不育稳定性及其育性转换表现．结果表明,SE21s在长日条件下不育起点温度低,日照长度和温度对SE21s的育性转换起协同调控作用,二者存在一定的正向互补效应．SE152、SE126的有性转换主要受温度影响,SE152不育起点温度低,SE126不育起点温度较高．明光34s具有较强的光敏性,长日条件下核不育性对低温不敏感,短日较高温度下花粉育性可由不育转为可育．SE21s、SE152、明光34s在2种海拔高度下均具有一段稳定不育期,适合在华东、华南稻区制种．     

优质籼稻不育系西A的选育与应用

西A是博白县农科所用博B×秋B的后代与自育的中间材料“双博Ⅱ秋B”、“双博Ⅱ／秋Ⅱ博B”杂交制保,以秋A为母本经多代回交转育而成的优质籼型三系不育系。具有农艺性状稳定,败育彻底,开花习性好,米质优,可恢复性好,配合力高等特点,于2008年10月通过广西科技厅田间技术鉴定。西A12项米质指标均达部颁优质食用稻米标准,其中9项指标达到优质一级标准。文章同时对其繁殖与制种技术要点作了介绍。     

籼粳稻对农杆菌遗传转化反应的差异及提高转化率的研究

通过对粳稻品种日本晴及5个籼稻品种的研究,发现籼稻、粳稻在成熟胚愈伤组织培养、农杆菌遗传转化的最适条件方面存在差异.在MS,CC,NB培养基上,日本晴的愈伤组织诱导率达86.37%以上,远高于各籼稻品种;与农杆菌液的共培养时间,籼、粳稻均以3 d为宜;转化后的籼稻抗性愈伤组织用40 mg/L的潮霉素筛选效果较好,日本晴则需用50 mg/L的潮霉素筛选;幼苗生根阶段,籼稻的潮霉素适宜质量浓度为20～30 mg/L,日本晴的潮霉素适宜质量浓度为50 mg/L;日本晴的gus基因瞬时表达率强于各籼稻品种,hpt基因转化率也高于各籼稻品种.     

水稻不育系的广亲和基因检测及籼粳型分析

为鉴定部分水稻不育系的广亲和性和籼粳型,根据籼粳亚种间广亲和基因S5-n在第6染色体存在136 bp片段缺失的特征,设计InDel标记S5136,对培矮64S、广占63S等不育系进行广亲和基因鉴定。利用与栽培稻籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel标记,对这些不育系PCR产物的电泳结果进行判读和分析,计算其籼型或粳型基因频率(InDel分子指数法)。结果表明:①三系不育系粤泰A具有广亲和基因S5-n。②两系不育系培矮64S、N111S、C815S等11个不育系具有广亲和基因S5-n。③目前广泛应用于生产的不育系培矮64S、广占63S、Y58S等的籼型基因频率均为0.76～0.91,据此认为具有10%～25%左右粳稻血缘的籼型不育系可能更有利于亚种间杂种优势利用。     

籼粳杂交F1高效花药培养技术体系的建立

以黑壳子粳/苏御糯、铁杆青/苏御糯和薄稻/苏御糯3个籼粳杂交F1及其亲本和粳稻品种武运粳8号为试验材料,在M8基本培养基中,加入不同浓度的植物激素类物质和有机营养物,建立籼粳杂交F1高效花药培养技术体系.结果表明M8+2 mg·L-12,4-D+1 mg·L-1 NAA+0.2 mg·L-1 KT为最佳诱导培养基,籼粳杂交F1花药愈伤组织诱导率达4.1%～4.5%;在该培养基中添加水解酪蛋白或酵母提取物,能明显提高诱导率,增幅达20.5%～27.3%;M8+2.5mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 KT为最佳分化培养基,籼粳杂交F1的愈伤组织绿苗分化率达14.3%～25.0%.