三系两系杂交水稻比较研究

三系两系杂交水稻是提高水稻产量最有效的技术。比较三系两系不育系遗传、选育,恢复系选育以及杂交水稻组合选育,对于正确认识三系两系杂种优势具有重要意义。本文综述了三系两系不育系遗传和选育、三系两系恢复系选育、三系两系杂交水稻组合的选育理论与实践等方面进展,并比较了中国水稻数据中心三系两系杂交水稻新组合产量差异。笔者认为三系两系杂交水稻育种技术不同,但两系三系杂交水稻不存在优劣之分。讨论了存在的问题,包括杂交水稻杂种优势机理、三系两系杂交水稻材料创新与育种技术等问题。针对以上问题,建议进一步研究杂交水稻杂种优势机理;加强三系两系亲本改良,聚合更多的优良基因,有更强的配合力;采用常规育种技术结合分子育种,提高三系两系亲本育种效率。     

水稻长穗大粒种质资源产量性状配合力及遗传力分析

选用5份籼稻恢复系和6份长穗大粒种质资源,按照NCII交配设计,对7个产量性状进行配合力和遗传力分析。结果表明,所考查的7个产量性状的遗传受亲本基因加性效应和显性效应的影响,基因加性效应起主要作用。除了株高、结实率、丛有效穗、单株产量外,其他性状的遗传表达受长穗大粒种质资源的影响较大。丛有效穗、单株产量除了受亲本特殊配合力的影响外,恢复系的一般配合力起着决定性的作用。株高、千粒重的狭义遗传力较高,可早代严格选择;主穗长度、每穗总粒数、结实率、丛有效穗、单株产量狭义遗传力较低,早代选择效果不佳。CD-1在多个性状上一般配合力最好;CD-4、CD-5可作为大粒型育种的农艺亲本。R527× CD-3作为选育大穗或重穗型亲本的优异组合;多系一号× CD-4作为选育多穗型亲本的组合;R527× CD-1作为选育大粒型亲本的组合。     

衡阳市农科所杂交水稻育种的成就与展望

总结了40多年来衡阳市农科所杂交水稻育种取得的成就,同时指出在组合类型单一、亲本遗传背景缺乏多样性、育成的不育系不尽人意、稻瘟病抗性水平差、技术手段落后、科研经费不足等方面存在的问题,提出今后的育种应以市场为导向确立育种目标,加强优异种质资源的挖掘与创新利用,利用籼粳亚种中间材料增加恢复系的粳性成分,寻找新的杂种优势群,使传统杂交选育技术与生物技术相结合,低世代选择,加强抗性育种,加强不育系(三系、两系)的选育,选育适于机械化混播制种的新组合,选育高档优质米品种,满足国内外市场需求等策略。     

用SSR标记分析不同时期主要杂交水稻亲本的遗传差异变化

本研究采用SSR标记技术分析了我国不同年代广泛应用的野败型杂交水稻9个恢复系和9个不育系的遗传差异。结果表明,（1）我国水稻亲本间的遗传差异较大,且在不育系与恢复系间〉恢复系内〉不育系内,较大的不育系与恢复系间的遗传差异是杂交水稻高产的原因;（2）与前期恢复系相比,虽然后期恢复系内的遗传差异没有显著增加,但选育出了以明恢63等为代表的遗传差异大的恢复系,这为20世纪80年代中、后期中国杂交水稻产量大幅度提高提供了基础;（3）不育系内的遗传差异后期并没有扩大,是20世纪90年代后中国杂交水稻产量徘徊不前的重要原因,增加不育系的遗传差异十分必要;（4）不同年代亲本的分子标记遗传差异变化与杂交水稻产量变化相关,分子标记揭示的遗传差异可为杂交育种中亲本的选择提供参考。     

扬稻系列品种（组合）特性、系谱、育种方法和推广应用分析

通过对31个扬稻系列品种(组合)特性、系谱组成、育种方法和推广应用的综合分析,阐明了扬稻系列品种(组合)选育的基本经验:根据生产需求和发展形势,分析主客观条件,抓住主要矛盾,寻求切入点,确定“四稻并举、总体提高、重点突破”的育种策略,运用综合育种方法,不断推出适用品种。分析扬稻系列品种(组合)系谱,骨干亲本集中。如常规籼稻基础亲本为BG90-2;杂交籼稻注重籼粳亚种优势利用,育成的恢复系中百分之八十融入广亲和材料02428的血缘。常规籼稻选育采用“搭梯上楼”的育种方法,以基础亲本为主干,融合优良性状,提高综合性能;籼型恢复系选育则采用优势叠加的方法,实行优势互补,完善品种性能。根据“个体看匀称、群体看协调、机能看熟相”的多年育种经验,在不同世代对茎系、叶系、穗系进行各有侧重的选择。建立定型品系的小群体(10m2)鉴定圃,构建选择群体,进行综合性状的评估鉴定,提高选择的准确性。对杂交籼稻组合的选育,建立两个程序:对恢复系进行严格鉴定筛选,主要性状超过主栽杂交组合;对杂交组合进行大量测配鉴定,综合比较优势。对育成品种进行后续加工,利用剩余变异,改造种性缺陷。利用扬州与海南两个大跨度的生态区进行多世代适应性选择。在品种推广应用中,组织多学科、多区域、多层次、多领域协作,总体规划,分步实施,育、繁、推一体化,试验、示范、推广相结合,以点带面,逐步推开,实行跟踪服务,并注重信息反馈,着重抓了6方面工作:①多点示范,扩大应用范围。②配套技术同步进行,提高增产效益。③加强科普,提高技术普及率。④加强提纯复壮,提供优良种源。⑤建立产业链式开发技术体系。⑥强化知识产权保护,规范种子市场秩序。     

利用分子标记辅助选择选育抗白叶枯病恢复系

利用水稻恢复系C418与携带Xa21基因亲本回交转育的中间材料,通过分子标记辅助选择,结合人工接种鉴定,农艺性状考察和田间配合力测定,选育出一批携带Xa21基因、白叶枯病抗性显著提高、农艺性状优良、配合力较强的新恢复系,同时筛选出一批优势杂交组合,为杂交稻抗病育种奠定物质基础。     

浅谈几种水稻育种的方法和手段

水稻遗传改良是提高水稻生产力水平的途径之一,是水稻育种工作的主要内容。在掌握水稻性状遗传变异规律的基础上,根据育种目标,选择适当的亲本,采用恰当的育种方法和手段,可以大幅提高选育出优良新品种的效率。文章对几种水稻育种的方法和手段进行了简要的介绍和优缺点分析。     

论吉林省水稻品种改良及亲本选配

以1949～2009年吉林省审定的309个粳稻品种为材料,通过对育种方式、核心亲本和代表性品种的系谱分析,来探讨亲本选配经验。结果表明：20世纪80年代以前,育种方式简单,主要采用单交、系统选育,个别采用复交、单倍体育种,育成品种血缘80%来源于日本稻种资源,遗传基础狭窄;90年代以后,引进各地优异种质,育种方式增多,遗传背景丰富。每个时段育成的品种都有利用率较高的核心亲本,在亲本选配上主要是利用每一时段核心亲本不断累加聚合优良基因。因此,吉林省水稻品种的选育,是一个循序渐进、不断累加互补某些优良性状基因的过程,是核心亲本不断扩大、优良基因库不断扩充的结果。     

6 个汕恢系列恢复系主要农艺性状的配合力分析

【目的】分析新育 6 个恢复系主要农艺性状的配合力、遗传力,评估其应用价值。【方法】选用 6 个新育汕恢系列恢复系和 5 个三系不育系,按 6×5 不完全双列杂交设计,配制 30 个水稻杂交组合,分析 8 个水稻主要农艺性状的配合力及遗传力。【结果】单株产量、株高和有效穗数的恢复系 GCA 基因型方差贡献率大于不育系比值,水稻杂交组合单株产量、株高和有效穗数的表型主要取决于恢复系的遗传;生育期、结实率、穗长和单株产量的 GCA 基因型方差贡献率均小于 50% 且与广义遗传力差值较大,受非加性效应的影响较大,千粒重、株高、有效穗数和总粒数的 GCA 基因型方差贡献率均大于 55%,主要受基因加性效应影响,其中千粒重与株高的狭义遗传力最大、分别为 80.99% 和 76.03%,在后代遗传的稳定性好,可在低世代进行选择;亲本一般配合力和组合特殊配合力之间无明显的相关性。恢复系 SR02 与 SR04 表现优异,依据亲本利用价值分类方法,SR02 在单株产量上表现为Ⅰ类亲本,在结实率和千粒重上表现为Ⅱ类亲本,该恢复系在育种实践中易组配出大粒高产的杂交组合;SR04 在单株产量、有效穗数、总粒数以及结实率方面均表现为Ⅱ类亲本,表明其较易组配出多穗型高产杂交组合,且 SR04 在一般配合力分析中还表现出一定的抗倒潜力;杂交组合天丰 A×SR01、金恒A×SR06 和金恒 A×SR03 单株重 SCA 效应值最高,分别为 26.320、26.049 和 20.723,具有良好的利用价值。【结论】在杂交水稻育种实践中,选择亲本时除了注重选择高配合力亲本外,还需加强对组合特殊配合力的筛选,同时根据亲本遗传特性,遵循扬长避短、性状互补的原则设计杂交水稻的亲本搭配;杂交水稻在单株产量、株高和有效穗数上的遗传主要受恢复系影响,SR02 与 SR04 是较优异的恢复系亲本,具有良好的应用价值;杂交组合天丰 A×SR01、金恒 A×SR06 和金恒 A×SR03 在的产量性状具有较好的特殊配合力,具有良好的应用前景。     

水稻综合育种技术的设计与进展

根据作物遗传育种基因重组，突变与纯合的理论，提出了一种新的育种方法。即将常交育种，诱变育种和花药培养等技术结合，使创造变异与快速稳定变异得到较好的结合，而形成一种综合育种技术体系，本文还论述了综合育种技术的理论依据及其特点，建立了较为系统的育咱程序，在杂交水稻恢复系选育中已取得较好效果。     

水稻三系不育系明3A选育

杂交稻的改良与发展，主要从选育新的不育系和恢复系入手。利用杂种优势(F1)，从遗传上分析不育系与恢复系基因各占一半，两者作用基本相当，从胚乳遗传上看，不育系提供2n基因，占比例大于恢复系(n)，因此许多育种家认为，杂交稻育种水平，更主要取决于不育系改良和提高，这也是育种家的策略之一。鉴于以上因素，     

强恢高配合力优良新恢复系CDR22选育与应用

以ＩＲ５０为母本,恢复系明恢６３为父本,采用系谱法和增加选择压的方法,经过４年８代育种筛选,选出恢复系ＣＤＲ２２。ＣＤＲ２２具有热带种质的遗传背景,恢复力强、配合力高、杂种优势明显、抗病性好、米质优、花粉量大、制种产量高等特点,在省内外已得到广泛利用,现已配制出岗优２２、汕优２２、矮优２２、香优２２、久优２２、Ｃ伏２２等１５个杂交稻新组合,投产组合已累计推广７９０．７６万公顷,作为优良骨干亲本,已     

利用半冬性甘蓝型油菜扩大甘蓝型春油菜细胞质雄性不育系与恢复系间遗传差异的研究

以2个半冬性甘蓝型油菜品种(系)、2个春性甘蓝型恢复系、2个春性甘蓝型不育系以及16个由2个春性恢复系与2个半冬性品种杂交选育的新春性甘蓝型恢复系为材料.利用SSR、SRAP、AFLP 3种标记对这些材料的亲缘关系进行研究,同时对新恢复系和相应的亲本恢复系与2个春性不育系间的遗传差异进行比较.3种标记的综合聚类结果表明,在相似系数为0.583处将22份材料分成4类,春性亲本恢复系Ag-5和Qu、2份两春性不育系聚为第Ⅰ类;8份新春性恢复系聚为第Ⅱ类;半冬性亲本LB和5份新春性恢复系聚为第Ⅲ类中;第Ⅳ类包括半冬性亲本305和3份新春性恢复系.16份新恢复系中931-935与2份不育系的遗传距离均小于其亲本恢复系Ag-5与2份不育系的遗传距离,帐23与不育系Ⅰ的遗传距离小于其亲本恢复系Ag-5与不育系Ⅰ的遗传距离,而其余14份新恢复系与2份不育系的遗传距离均大于其相应春性亲本恢复系与2份不育系的遗传距离,说明向春性恢复系中导入半冬性品种遗传成份能有效扩大恢复系与不育系间的遗传差异.     

水稻恢复系R229与不同类型不育系测配F1表现

通过亲本杂交选育获得恢复系R229,利用恢复系R229与不育系进行杂交选配出的杂交稻组合进行分析研究,结果表明R229恢复力强,具有广谱恢复性,可选配出不同生态类型、不同熟期的杂交稻组合;R229系列组合主要性状间的相关分析和主成分分析结果表明:应选择生育期较长、分蘖力强、穗大粒多、植株较高和千粒重大的不育系与R229配组获得高产或超高产杂交稻新组合.以R229作为核心恢复系选育杂交稻的研究方法,可减少育种投入和简化育种程序,快速选育新组合,加快杂交稻的育种研究进程.     

重庆市杂交水稻主要亲本的SSR遗传多态性分析

利用SSR引物对重庆市常用杂交水稻组合的12份亲本材料进行遗传多样性分析.112对引物筛选出多态性引物35对,共检测到80个等位基因,平均每对引物检测到等位基因2.29个.多态性性信息含量(PIC)变化范围为0.153～0.653,平均值0.407.聚类分析将12个亲本在遗传相似系数0.51处分为不育系与恢复系两类.结果表明:12份亲本,不育系与恢复系之间的遗传差异较大,但不育系和恢复系亲本之间的遗传异质性较小.     

转基因水稻恢复系对其杂种F1主要农艺性状的影响

用8个转抗真菌蛋白基因恢复系,与3个不育系按8×3不完全双列杂交配制24个组合,分析了转基因恢复系对其杂种F1主要农艺性状的影响。结果表明:转基因恢复系在10个研究性状中均对杂种F1存在极显著效应;转基因恢复系所配杂种F1优势普遍存在,但组合间和性状间有所变化,不同受体亲本的转基因恢复系对杂种F1的优势效应也存在一定差异;杂种F1的株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、有效穗数及千粒重与转基因恢复系对应性状呈极显著或显著正相关,而穗实粒数和结实率与恢复系关系甚微,对转基因恢复系主要农艺性状的合理选择可提高其杂种F1的遗传选育效率。     

杂交水稻恢复系的选育措施

在水稻育种工作实践中,总结了选育恢复系的经验与体会,简述了杂交水稻恢复系育种的过程,在采用杂交选育恢复系时应注意测恢从低代进行,测恢要与多抗性以及米质鉴定同步进行,选用具备异交结实率高和可恢复性差两大特征的不育系。     

中籼杂交稻遗传多样性的RAPD分析

选用20个随机引物对15个在生产和育种上广泛使用的中籼杂交稻亲本进行遗传多样性分析。20个引物共扩增出205条带纹，其中多态性带为165条。不同引物的多态性频率有较大差异，但普遍较高，平均达95．33％。亲本间的遗传距离小，在0．1210－0．3913之间，平均0．2455。15个亲本按UPGMA法可明显地分为不育系（I类）和恢复系（Ⅱ类）两类，其中Ⅱ类又分为两个亚类（Ⅱ－1和Ⅱ－2）。类群内和类群间的遗传距离分析表明，不育系与恢复系内的遗传差异都较小，而且不育系的遗传变异较恢复系小；不育系和恢复系间的遗传距离只有0．2906，而且与恢复系两个亚类间遗传差异不显著，这说明杂交水稻亲本的遗传资源匮乏。亲本间的遗传差异小，这可能是限制当前杂交水稻产量的重要因素。增加亲本遗传多样性和扩大亲本间遗传差异是当前中籼杂交稻育种的重要任务之一。     

三个水稻恢复系及其两系杂交组合衰老特性对产量的影响

采用3×3 NCII遗传交配设计,以三个籼稻恢复系亲本(R527、R498和9311)与三个两系不育系(广占63S、Y58S和PA64S)组配的9个水稻杂交组合以及3个恢复系亲本为材料,测定其在孕穗期、抽穗期、灌浆期和成熟期的剑叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性以及在作物成熟后测定构成水稻产量的主要因素,确定衰老与产量的关系;分析12个材料的衰老特性与产量的相关性,从而进一步探讨不同恢复系杂交组合的抗衰老特性,为育种工作者培育出具有抗衰老特性的优良杂交稻组合提供一定的理论依据与参考。     

野生稻种质在高大韧稻选育中的应用与展望

[目的]概述野生稻种质在水稻育种上的应用。[方法]在提出高大韧稻的育种理论和发展阶段的基础上,回顾了野生稻种质资源在水稻育种上的应用,重点阐述了1980~1997年高大韧课题组直接利用优异野生稻种质进行高大韧稻育种的主要研究成果。[结果]利用野生稻选育高大韧稻,首次成功向恢复系大规模地导入野生稻细胞核基因,获得野栽型强优恢复系。共获得测25、测253、测781、测258、测1012等5个优良恢复系,育成17个杂交水稻新组合,其中博优253为国家审定品种。将野生稻细胞核基因通过远缘杂交引入恢复系,拓宽恢复系遗传背景。选育遗传背景特异的优良恢复系是新恢复系选育的有效途径。[结论]高大韧稻育种是今后水稻育种的重要方向。