广亲和品种矮嘎的广亲和性初步分析

以籼型南京11、IR36、中灿3037和粳型Balilla、秋光为测验种，研究云南稻品种矮嘎的广亲和特性。结果表明：在矮嘎与籼粳测验种的三交F1群体中，小穗育性发生明显的分离；在3个三交群体中稃尖有色株的平均小穗育性均极显著地高于稃尖无色株，说明控制矮嘎的广亲和性基因与色素原因C存在连锁关系，推测矮嘎中也带有广亲和基因S5^n。不同来源的广亲和品种均携带有的S5^n基因，与水稻品质起源、进化、选育等因素有关。     

云南光壳稻广亲和性与等位性研究

对云南光壳稻与籼粳测验种,广亲和品种间配制的单交,三交组合Ｆ１和Ｆ２及其亲本共１８１个材料在云南籼粳交错区,海南三亚和武汉进行育性鉴定表明,从１９个云南光壳稻中鉴定出１４个广亲和品种,尤其是花二早、花二早、,矮嗄,扎那嗄,扎那嗄１等品种的广亲和性较好,耐冷性也强于０．２４２８和Ｄｕｌａｒ,矮嗄一个生态适应性较好的广亲和品种,云南光壳稻与意大利粳稻巴利拉的生态地理远缘差异较大,花二早,末烈谷,木帮谷     

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。     

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。     

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。     

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     

云南地方稻种不同分类方法的比较研究

在中国的丁颖和程侃声栽培稻分类体系的基础上,按俞履祈的变种分类方法对云南搜集保存的5285份地方稻种资源进行分类研究表明:(1)云南是中国稻种最大的遗传变异中心.(2)云南地方稻分属58个变种,为中国栽培稻变种的总和,但品种数约占中国栽培稻的8.6%;其变种特点是以普通籼、红籼,红粳、普通粳、普通糯粳和红光壳粳为优势变种,粳稻变异大于籼稻,深色型、糯稻、光壳稻和有芒变种占有较高比例.(3)云南地方稻种分为籼粳2个亚种、6大生态群,其中热带粳群、光壳粳群和普通粳群的品种数分别占云南地方稻种的3.6%,18.1%,32.1%,分别为13,11和18个变种;早中籼群、冬籼群和晚籼群的品种分别占云南地方稻种的1.8%,0.5%,43.9%,分别为11,4和24个变种.(4)云南地方稻籼亚种26个变种和粳亚种32个变种.籼水稻和晚稻是籼亚种的基本型,籼陆稻和早中稻则是生态变异型.粳亚种中的水陆稻、粘糯稻、早中和晚稻之间均没有基本型与变异型之分,且与籼亚种中的有明显区别.这进一步揭示了云南地方稻种籼和粳为两个独立起源中心.(5)初步提出云南栽培稻分类体系为按"种-亚种-生态群-生态变种群-品种类型"的5级新型分类体系.     

“东乡野生稻”及“02428”、“8504”、“CPSL017”广亲和性遗传的研究

以水稻“东乡野生稻”、“02428”、“8504”、“CPSL017”为材料,分别与籼型测验种南京11、IR36、测49;粳型标准测验种巴利拉、秋光、丰锦测交,杂种一代的小穗育性在77.1％～97.9％之间,其平均值“东野”为86.0％,“02428”为90.9％,“8504”为82.5％,“CPSL017”为91.7％。以CPSL017”为对照,研究了这四个品种的广亲和性遗传,结果表明;它们的广亲和性都是由一简单基因,即广亲和基因控制的,它仿的广亲和基因与色素原基因C~+连锁,位于第Ⅰ连锁群上,遗传规律符合单位点孢子体——配子体互作模式,也受微效基用的修饰作用。这四份广亲和性种质资源均为偏粳品种。     

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。     

6个水稻品种广亲和性的比较分析

调查了６个广亲和品种（ＷＣＶｓ）与４个测验种和７个籼稻温敏核雄性不育系（ＴＧＭＳ）杂交Ｆ１、ＷＣＶｓ间杂交Ｆ１及Ｆ２的小穗育性．结果表明；６个ＷＣＶｓ与测验种ＩＲ３６、南京１１号、秋光、巴利拉杂交Ｆ１的小穗育性都在７０％以上，表现亲和；而对７个ＴＧＭＳ的亲和性表现明显差异，不同组合Ｆ１的小穗育性为４３．１％－８８．６％．６个ＷＣＶｓ杂交的１５个Ｆ１中，有１４个Ｆ１的小穗育性在７５％以上，表现正常，但其Ｆ２都分离出不同数量的少数半不育株．组合Ｖａｒｙｌａｖａ１３１２／轮回４２２Ｆ１的小穗育性为５５．２％，Ｆ２群体中可育株与半不育株明显分离，表明这两个ＷＣＶｓ具有非等位的广亲和性基因．     

水稻籼粳亚种特亲和资源利用研究

用贵州高原粳的广亲和特亲和资源矮化后代与两系不育系测配，筛选出基本是特亲和资源后代的组合，证明亚种间特亲和资源有利于亚种间种优势的利用。     

偏籼型广亲和同质恢复系的选育及其应用

利用同质恢材料,选择具有广亲和基因的粳稻品种０２４２８与之杂交,采用系谱法进行连续多代选择正常结实单株,成功地将恢复基因和广亲和基因聚合,育成了偏籼型的广亲和同质恢复系Ｔ１３６,经与籼型三系不育系诊汕９７Ａ、协青早Ａ等配组,其组合杂种优势强,丰产性好,穗大粒多,结实率高,抗倒性强。汕优１３６、协优１３６等组合具有广泛的应用前景。利用同质恢逐步增加恢复系粳性血缘的方法,为三系法籼粳亚种杂种优势利用探索出一条有效途径。     

水稻两系法亚种间杂种优势的利用研究──细胞质效应分析

选用３个籼质籼核的温敏核雄性不育系（ＴＧＭＳ）和１个籼稻品种，与６个粳型广亲和品种（ＷＣＶｓ）配成正反交组合．通过比较杂种值与中亲值离差、配合力在正反交间的差异，分析了籼粳细胞质对杂种１代性状的杂种优势表现及配合力的效应．结果表明，籼、粳细胞质的差异对杂种单株产量、株高、抽穗期的杂种优势表现和配合力有明显的影响．粳型细胞质更有利于亚种间杂种产量潜力的发挥，同时延长了杂种的生育期并提高了杂种的株高．     

杂交水稻亲本亲和性改良研究初报

[目的]对广西杂交水稻亲本进行亲和性改良,使之携带广亲和基因,为水稻亚种间杂种优势利用奠定理论依据,为水稻育种提供种质资源.[方法]通过杂交把强广亲和基因S5n或f5导入广西主栽杂交水稻亲本中,经过复交、回交和连续多年自交获得一批亲和性改良株系.利用籼稻和粳稻对改良株系进行亲和性鉴定.将亲和性改良株系与目前生产上常用的不育系测交,测定其育性及其配合力.[结果]10份亲和性改良株系均具有广亲和性,其中NL3和NL4属于广亲和保持株系,NL1、NL2、NL5和NL7属于广亲和恢复株系,NL1和NL2的恢复力较强,各个性状的一般配合力和特殊配合力效应较高.NL6、NL9和NL10对不育系盟A保持不育,但可以恢复龙特浦A、博A和广信A的育性,恢复力较弱;NL8对不育系广信A保持,但可恢复盟A、博A和龙特浦A的育性,恢复力较弱.[结论]广亲和保持株系NL3和NL4可转育出广亲和不育系,广亲和恢复株系NL1和NL2可与本课题组培育的有粳稻血缘的不育系组配,有望获得杂种优势强的新组合.     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定特殊配组类型杂交种纯度研究

“粳不育系/广亲和恢复系”配组方式在浙江省得到了越来越多的应用。广亲和基因S5-n的功能标记可快速检测种子纯度。为验证水稻广亲和基因S5-n功能标记鉴定粳不育系/广亲和恢复系配组方式杂种一代的效果,我们分别将长粳1A和6个恢复系获得的F₁代进行大田统计和分子标记鉴定,结果显示,由于广亲和基因S5-n分子标记不能特异性检测出串粉形成的异形株,导致其鉴定结果较大田统计鉴定结果高1.0~2.0百分点。未来还需要进一步优化广亲和基因分子标记技术的特异性,进而提高分子检测的准确性,这将有助于杂交稻的安全生产。