水稻籼粳亚种间杂种不育性的研究进展

克服杂种不育性是利用籼粳亚种间杂种优势的关键。由此对水稻亚种间杂种不育性的原因、细胞学基础及两种主要基因遗传模式进行了总结,并详细综述了利用“亲和基因”克服籼粳杂种不育性的两种有代表性的学说-广亲和基因和特异亲和基因分子定位的最新研究进展,并提出了两“亲和基因”共同利用的初步设想:将聚合了Si等位基因的粳型亲籼系与聚合了不同广亲和基因(中性亲和基因的广亲和力强、亲和谱广泛的粳型品种进行杂交和回交,选育出聚合不同广亲和基因和Si等位基因的粳型亲籼系,再与籼稻品种杂交,真正实现直接利用籼粳亚种间杂种优势。     

水稻花药培养在亚种间杂优利用研究上的应用

试验对水稻广亲和材料间,广亲和与籼、粳品种间,以及广亲和与籼型恢复系间的杂交组合进行花药培养,用花粉植株(HO)与雄性不育系测交,通过考察测交种的农艺性状、结实率与产量,同时筛选出亚种间强优协组合及其父本。该方法可在两年四季完成一个育种周期,是水稻亚种间杂种利用研究的新途径。     

水稻广亲和基因的遗传及其利用

利用广亲和基因可以有效地克服水稻籼、粳亚种间杂种所表现的不育现象。广亲和基因的发现,为实现籼、粳亚种间杂种优势利用,大面积提高水稻单产展示了广阔前景。栽培水稻不同类群之间亲和性的分化与生态型的分化有着密切联系。已经发现的广亲和水稻品种,其广亲和性受单个主效基因S_(-g)~n控制。本文对广亲和基因在育种上的利用途经亦作了讨论。     

水稻亚种内及亚种间杂交花粉在柱头上附着和萌发状态的观察

用扫描电镜对水稻的当代花粉在柱头上附着及萌发状态的观察发现：花粉的附着量呈现出亚种间＜品种间＜籼／粳广亲和及粳／籼广亲和间的趋势。灿粳亚种间的杂交组合，在花粉管伸长的前端出现膨大、弯曲、盘绕等多种异常现象，而品种间及籼粳与带有广亲和基因品种间的杂交组合，花粉管的生长较为正常。花粉内容物在授粉后３ｈ之内几乎没有释放，４ｈ开始大量地释放，５ｈ左右基本释放完毕。     

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。     

两系法籼粳交亲本繁种及杂交制种技术

通过水稻广亲和基因的应用,实现了两系法籼粳亚种间杂交配组,增产幅度大,其繁制种工作有一套技术规范,对如何实现两系法籼粳交制种产量有一定的指导意义。本文介绍了两系法籼粳交亲本繁种及杂交制种技术,以供相关人员参考。     

水稻籼粳亚种间杂种优势利用的理论与实践

水稻是我国杂种优势利用最成功的作物,对世界粮食增产贡献巨大.亚洲栽培稻包含籼稻和粳稻2个亚种,籼粳亚种间的远缘杂种优势尤为突出,可作为提高水稻单产的重要途径.但是籼粳亚种间的杂种育性普遍较低,是利用远缘杂种优势的最大限制因素.本文剖析了水稻籼粳杂种不育的遗传基础,揭示了系列杂种不育位点的分子机制;在此基础上解析了广亲和...     

两系法籼粳交育种探析

通过水稻广亲和基因的应用,实现了以籼型光温敏不育系为母本、粳型广亲和为父本的两系法亚种间杂交,通过配组和筛选育成了中间型的高产杂交组合,为超高产育种开辟了一条全新的道路。本文对两系法籼粳交育种的历程及思路进行探讨,以期为育种者提供参考。     

花培技术在选育水稻广亲和恢复系中的应用

水稻广亲和品种与籼粳恢复系杂种 F_1及其亲本在花药培养出愈率、绿苗率和培养力上存在很大差异,三者变幅分别为0.44%～13.54%、0～42.865和0～4.69%。F_1平均出愈率高出亲本平均1.75倍,表现出明显的杂种优势。对广亲和品种与恢复系杂交 F_1花粉植株以珍汕97A 和7627A 分别作为籼、粳测验种进行了广亲和恢复性的筛选和鉴定。来自杂交组合 CP-SL017/明恢63的花培系 TG7、TG8和 TG11综合了亲本 CPSL017的广亲和基因和明恢63的恢复基因,与籼、粳不育系和南京11、IR36,巴里拉、秋光等广亲和测验种测交 F_1结实均正常,并有矮杆、株型较佳、米质好、抗稻瘟病等优点。而且与珍汕97A 和7627A 等籼粳不育系配组还表现出较强的杂种优势。可作为直接利用水稻亚种间杂种优势的优良种质。证实花药培养是一条快速选育水稻广亲和恢复系的有效途径。     

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.     

水稻广亲和品种主要农艺性状及抗病虫性的鉴定与评价

水稻广亲和品种主要农艺性状及抗病虫性的鉴定与评价吴俊生（山东省水稻研究所济宁２７２１７７）水稻籼粳杂交，Ｆ１代不但表现出根系发达，分蘖力强，而且穗大粒多，但结实率太低，生育期过长，植株偏高，限制了亚种间杂种优势的利用。而广亲和品种的发现、研究和利用，...     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

水稻亚种间亲和性研究进展

概述了水稻籼粳亚种间亲和性的研究进展,介绍了广亲和概念,广亲和测验种,广亲和基因的遗传研究,新的杂种不育基因的发现及分子定位,以及广亲和系的选育进展等,并就如何利用这些亲和基因进行了讨论。     

水稻籼粳亚种间杂种广亲和基因与不育基因

克服杂种不育性是利用籼粳亚种间杂种优势的关键。总结了目前已定位的籼粳亚种间杂种的广亲和基因、雌配子败育座位、雄配子体败育座位及花粉不育座位等,并提出了把"广亲和基因"和"特异亲和基因"结合利用的设想。     

前沿动态

水稻籼粳亚种间生殖隔离机理被揭示由中国科学院院士张启发教授率领的课题组最新研究成果揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的机理。水稻科研工作者在20世纪80年代就发现,S5可能是控制水稻籼粳杂种不育,并导致广亲和现象的主效基因位点。此次发表的最新成果表明,两个与S5的5号基因紧密连锁的3号和4号基因与5号基因     

水稻籼粳杂交衍生系不同衍生世代产量相关性状改良效果评价

长期以来,水稻育种家就试图利用籼粳杂种优势来提高水稻产量。但在育种实践中发现,由于杂种一代存在植株过高、结实率低、生育期太长和籽粒充实度不好等四大难题,选育实用的强优势籼粳亚种间杂交稻在技术上的难度很大。本研究所用水稻籼粳亚种间杂交衍生系谱,是通过广亲和基因和恢复基因的不断聚合和累加而创制的。     

广亲和水稻品种的同工酶遗传标记的初步研究

通过5种同工酶10个基因位点及形态指数法对80个 WCVs(广亲和品种)和54份典型籼粳稻品种的比较研究表明,WCVs 在形态上多表现为籼粳难分的偏粳和偏籼中间类型,而在同工酶上多表现为不同位点上籼粳特征酶带并存现象,作者找到一些与 WCVs 关系密切的同工酶基因标记,这为进一步研究广亲和基因与提高 WCVs 的筛选率提供了一种有效的工具。     

水稻广亲和性的遗传机制及其利用

水稻籼粳亚种间杂交具有强大的杂种优势,但杂种F1的育性问题严重阻碍其杂种优势的利用,水稻广亲和性被广泛认为是籼粳亚种间杂种优势利用的关键。本文重点概述了近年来水稻籼粳亚种间广亲和性的遗传学研究以及杂种不育基因的定位、克隆及其分子机制研究进展,并探讨了水稻亚种间杂种优势育种利用中存在的问题及解决思路。     

籼粳亚种间远缘杂种优势利用途径

籼粳亚种间远缘杂种优势的利用是有效提高水稻单产的技术路线,现就其利用途径进行简要介绍,主要为三系不育系/广亲和恢复系、广亲和二系不育系/广亲和恢复系等,以供同行借鉴.     

应用花药培养选育水稻广亲和恢复系

１９９０年配制广亲和品种０２４２８、轮回４２２与籼粳恢复系杂种Ｆ１，翌年对广亲和品种与籼粳恢复系杂种Ｆ１进行花药培养获得纯合二倍体花粉再生植株。以粳不育系寒丰Ａ，籼不育系珍汕９７Ａ、籼粳测验种南京１１、南特、Ｂａｉｌｌａ、秋光为母本与花粉再生植株测交，鉴定筛选广亲和恢复系。结果表明在籼恢和广亲和品种杂交Ｆ１的花培后代中，对寒丰Ａ和珍汕９７Ａ具有强恢复力的花粉再生植株分别占３６．６７％和６４．６７６