水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展

本文从水稻育种进步的宏观观点,回顾与展望了我国水稻杂种优势利用的历史进程。由早期追求以强大生物优势为主要育种目标的启蒙阶段进入三系法生态远缘优势与理想株型相结合的籼梗杂种优势间接利用阶段,实现了水稻杂种优势利用的第一次飞跃。现在又进入三系法、两系法籼粳有利基因交换与自由配组的籼梗杂种优势直接利用阶段,预期将产生水稻杂种优势利用的第二次飞跃。近年研究表明,双亲遗传距离与经济优势呈二次多项式关系,杂种优势含可利用与非可利用两个方面,广亲和系可以将亚种F_(?)结实率提高到正常水平,但它的稳定性受双亲遗传背景与环境互作影响。因此,采用“籼梗(爪)架桥”,亲缘渐渗,有利基因交换,亲本遗传改良以及因地制宜选择种植区,是籼粳亚种间杂种优势利用的主要方法。

“Lemont/特青”重组自交系的六性状籼粳分类研究

研究了287个“Lemont／特青”重组自交系的六个籼粳分类性状（程氏指数法）和154个RFI．P位点的遗传组成。群体的六性状总分呈连续分布，略偏向粳型，该方法将把大部分株系分入籼粳中间类型。遗传组成的分布略偏向特青并有更多的极端株系，六性状总分和分子标记的相关不明显。还就单个性状的分布和性状间重组情况，以及不同性状间及其与总分间的相关关系进行了分析。

籼粳杂交稻的氮素吸收特性及其对库源特征的影响

籼粳杂交稻赣化７号的源不足是其结实率低的主要原因。氮素吸收特性与库、源特征有关。赣化７号的库形成对氮素较敏感，而汕优６３的源形成对氮素较敏感。栽插密度和施氮量均可改变供试组合的库源比。

籼粳杂交水稻榆杂29的选育与应用研究

滇型籼粳杂交水稻榆杂２９是用滇榆１号不育系（籼粳交偏粳型）与恢复系南２９（籼粳交偏籼型）组配育成的，具有丰产性好、抗逆性较强、适应性广的特点，１９９５年通过云南省农作物品种审定。介绍了该组合的选育经过、特征特性。

不同类型籼粳亚种间杂种F_1可利用和非可利用杂种优势的评价和利用

本研究搜集典型籼粳品种、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F_1,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F_1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F_1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,实观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。

花药培养在水稻籼粳交恢复系选育上的应用

对6个籼粳单(复)交组合进行花药培养,所获花培后代株系用“三系”不育系与之测交,以鉴定各株系的恢复度及杂种优势。结果表明:120个单交花培株系中有27.50％的株系,35个复交花培株系中有44.00％的株系能使野败型不育系的育性恢复正常;在149个株系配制的“三系”组合的优势鉴定中,有12.08％的组合比对照汕优63增产10-38％;在130个“二系”组合的优势鉴定中,有4％左右的组合比对照汕优63增产18—41％。经与籼梗测验种及“三系”不育系的测交鉴定证实:通过花药培养可以在较短时间内(3-4年)获得性状稳定的新广亲和系和广亲和恢复系。讨论了花药培养技术在水稻籼粳交恢复系选育上的可利用性,及由此而展现了在“三系”或“二系”上逐步实现籼粳亚种间杂种优势利用的前景。

籼粳交稻米胶稠度的遗传特性分析

采用胶稠度单籽粒分析法，对３２设计的５个籼粳交组合，每组合９个同期收获的遗传群体（Ｐ１．Ｐ２，Ｆ１，Ｆ１’，Ｆ２，Ｂ１，Ｂ１’，Ｂ２，Ｂ２’）的稻米胶调度进行了遗传研究。结果表明，籼粳稻米的胶稠度受到主效基因和若干微效基因的控制，主效基因为复等位基因，硬对中等或软，中等对软胶稠度表现显性。胶稠度具有质量－数量遗传特性，适合３Ｎ胚乳的加性－显性遗传模型。

利用粳型广亲和恢复系与籼稻不育系配制籼粳亚种间杂种

对用粳型恢复系与广亲和系02428杂交选育出的一批农艺性状稳定的新的粳型恢复系进行亲和性和恢复力测定。结果表明,在所测定的9个株系中,有1个株系(87-3)能使协青早A和庆莲16A的育性恢复到69.6％和63.6％,有6个株系(87-1、87-3,87-4、87-6、87-7,87-8)能使六南早A的育性恢复到60％以上。杂种生长繁茂,穗粒优势十分明显,与品种间杂种相比具有更大的生产潜力。讨论了基于广亲和恢复系选育的三系法籼粳亚种间杂种优势利用的可能性及其育种价值。

水稻籼粳亚种间杂种小穗不孕的细胞学研究

利用携有广亲和基因的杂种和普通籼粳杂种为材料以揭示籼粳杂种配子体发育特征及其影响小穗不孕的主要因素。结果显示：杂种雌雄配子体均出现不同程度的败育，并均与大小孢子第一次有丝分裂异常有关；杂种的小穗育性主要受胚囊育性、花粉育性及花药开裂特性所控制，后两者通过影响柱头上花粉的萌发量而决定小穗的受精。

杂交晚粳稻的杂种优势、配合力及通径分析

对１５个杂交晚粳稻组合和８个亲本的杂种优势、配合力及通径分析表明，Ｆ１的谷重优势和草重优势明显，其优势主要来自父母互作。在经济性状中，优势最强的是每穗总粒数和实粒数，并主要受恢复系的影响。株高主要受不育系影响。谷重的一般配合力，在不育系中以８８１２２Ａ表现最好，８２０４Ａ则表现有较高的特殊配合力方差；而在恢复系中以Ｒ１６１和Ｒ２５４较高。相关分析和通径分析结果表明，与单株谷重遗传相关显著的性状有草重、穗数、谷草比和每穗实粒数，其中对单株谷重贡献最大的为每穗实粒数。

籼粳杂种F_1结实率稳定性研究

以品种间Ｆ１为对照，观察籼粳交杂种Ｆ１在不同播期下的结实率。结果表明：由于广亲和基因的作用，籼粳杂种Ｆ１的结实率可达７０％以上，但６７％的Ｆ１结实率对环境敏感，９月中旬抽穗的亚优２号等出现高度不育，结实率仅为１０％左右，而同期的汕优６３等品种间杂种结实率仍达８０％以上。籼粳杂种Ｆ１结实率的稳定性在组合间差异很大，０２４２８／特青等５个组合稳定性较好。结实率的稳定性与亲本选择有关，０２４２８等与中国籼稻杂交的Ｆ１比与东南亚籼稻杂交的Ｆ１结实率稳定，带有粳稻血缘的培矮６４Ｓ等与粳型广亲和系配制的Ｆ１具有较好的稳定性。正反交对结实率的稳定性表现没有影响，籼粳杂种的花粉育性对环境敏感是导致结实率不稳定的主要原因。

籼粳交稻米温度和遗传分析

采用禾谷类作物种子数量性状平均数遗传模型，分析了３套３２设计的籼粳交糊化温度的遗传，结果表明籼粳交稻米糊化温度不存在细胞质效应。但受种子核基因与母体植株核基因二套遗传体系的控制，在种子基因效应中，又以加性效应为主，通过籼粳交育种，可以获得后代糊化温度适宜的材料。

籼粳亚种间杂交稻研究现状与展望

对近几年两系法和三系法亚种间杂交稻的研究现状进行了综述，展望了亚种间杂交稻发展的光辉前景。文章认为，F1低结实率问题的解决有赖于向两系或三系亲本导入广亲和基因，育成广亲和恢复系或广亲和不育系;同时，选择合适的广亲和亲本，可以大大提高亚种间组合的籽粒充实度;选择弱感光性的亲本，可以解决生育期超亲问题，进而有助于植株偏高问题的解决;理想株形育种在等位半矮秆基因的导入，对亲本株形及源流库特性等的选择，及对米质均优、粒形相近亲本的选择等问题上的具体运作，可致F1株高适中，籽粒充实度提高，米质分离现象减弱。遗传、育种、生理、生化、栽培等学科的协作攻关，将推动亚种间杂交稻由试验向生产更大规模的转化。

三系法籼粳亚种间杂种优势利用研究——Ⅰ.籼粳交不育与细胞质雄性不育的区别及其检测

对籼×粳(或粳×籼)、籼A×粳R(或粳A×籼R)和籼A×粳WCV杂种F_1雌、雄配子育性和小穗育性的鉴定结果表明,籼粳交不育与细胞质雄性不育是两种不同的遗传体系,雌配子败育与否可作为区分这两类不育性的一个主要标志。广亲和基因只能克服籼粳交不育,而恢复基因只能克服细胞质雄性不育。因此,通过三系法利用籼粳亚种间优势,必须同时利用广亲和基因和恢复基因。提出了用籼、粳不育系和保持系鉴定广亲和恢复系基因型的方法,并经实践验证有效。

三系法籼粳亚种间杂种优势利用研究 Ⅱ.籼(粳)型不育系与粳(籼)型恢复系和粳型广亲和系三交F_1的育性表现

对籼（或粳）型不育系（Ａ）与粳（或籼）型恢复系（Ｒ）和粳型广亲和系（ＷＣＶ）配制的三交Ｆ１进行育性鉴定的结果显示，在三交组合籼Ａ／／粳Ｒ／粳ＷＣＶ或籼Ａ／／粳ＷＣＶ／粳Ｒ、粳Ａ／／籼Ｒ／粳ＷＣＶ或粳Ａ／／粳ＷＣＶ／籼Ｒ以及籼Ａ／粳ＷＣＶ／／粳Ｒ或粳Ａ／粳ＷＣＶ／／籼Ｒ的后代中，均可出现一定比例的正常结实株。表明这类植株已同时结合了广亲和基因和恢复基因，并有效地克服了籼粳交不育与细胞质雄性不育。这意味着将广亲和基因导入恢复系，育成广亲和的粳型（或籼型）恢复系，再与籼型（或粳型）不育系配组；或将广亲和基因导入不育系，育成广亲和的籼型（或粳型）不育系，再与粳型（或籼型）恢复系配组，以利用籼粳亚种间杂种优势的途径是可行的。在配组方式上，除籼Ａ／粳Ｒ的方式以外，为有利于解决杂种的生育期超亲和米质等问题，粳Ａ／籼Ｒ的配组方式也值得重视。文中还对广亲和基因与恢复基因在不同遗传背景下的表达等问题进行了讨论。

几个籼粳交组合稻米品质性状遗传表达的鉴别

The genetic expression of four quality traits, grain length (GL), grain width (GW), gelatinizationtemperature (GT) and amylose content (AC) was identified each by two indica/japonica crosses using two indica andthree japonica cultivars. The genetic expression of GL and GW is completely subject to the diploid maternal genotype, and that of GT and AC is controlled by the diploid maternal genotype as well as the triploid endosperm genotype. The endosperm genotype may play the main role in the genetic expression of GT and AC.

“02428选”的广亲和性及其杂种优势

在水稻广亲和系02428群体中选出一个变异株“02428选”,它具有花时早而集中,花粉量大的特点;抽穗期比02428迟8～9天,植株高5厘米左右;叶片较宽,穗型较大,粒型较小,稃尖有明显的紫色标记。测交鉴定结果表明,“02428选”不仅保留了02428与籼、粳稻的广泛亲和性,而且与籼、粳稻杂交的F_1具有明显的杂种优势。在籼粳亚种间杂种优势利用中,它具有潜在的育种价值。

籼粳杂交水稻榆杂29繁殖制种双亲开花特性及天气条件对花时的影响

榆杂２９双亲的一般始花时间，南２９（偏籼型）１０∶１０～１１∶４０、滇榆１号Ａ（偏粳型）１２∶３０～１４∶００。榆杂２９繁殖制种双亲的花时受环境条件尤其是开花期天气情况影响明显。制种中，遇气温较高（日平均温度２５℃左右）而湿度较低（空气相对湿度＜７５％）的晴天时南２９花时明显提前；日均气温升高有利于滇榆１号Ａ花时提前，但昼夜温差较大（＞１０℃）时滇榆１号Ａ花时表现推迟；天气变化导致父母本花时差加大（盛花时花时差达２．０ｈ以上）是制种急需解决的问题；喷施调花灵对调整制种父母本花时差有一定效果。繁殖中，遇气温和湿度均较高的天气时不育系会出现两段开花的现象，应采取措施调整赶粉时间和次数以提高花粉利用率和异交结实率。

籼粳双单倍体的诱导及其性状遗传

本研究用秋光/水源290,8411/mudgo和日本晴/mudgo三个组合的粳/籼杂种体(F_1)的茎、鞘或幼穗离体培养诱导成四倍体无性系植株,再用其花药培养获得双单倍体。这种再生植株(4n-R_1)的花药培养力和同组合的二倍体的花药培养力类同。双单倍体的诱导频率因基因型而有差异。这种来自粳/籼四倍体杂种的双单倍体育性和结实率明显不同于粳籼杂种(F_1)及后代(F_2)和杂种体细胞再生植株(R_1),这种双单倍体的育性、结实率百分之六十以上的植株是正常的。各株系的性状类型多样,出现了具有粳/籼杂种超亲优努株系。实践证明:由籼粳杂种经组织培养加倍成四倍体,再经花药培养诱导出双单倍体是研究籼粳杂交遗传规律及育种的一条新途径,加倍后的籼粳杂种比没有加倍的具有更有利的遗传背景,分解成的双单倍体能藉以克服粳籼杂交的许多障碍,在育种上有相当的潜在价值。

热研1号、2号与我国水稻的亲和性研究

日本粳稻品种热研1号、2号与我国籼型、粳型及广亲和水稻品种杂交,F_1的结实率均较高,除热研1号与某些籼稻杂交,F_1结实率为75.70%外,其余均在80%以上。而且同类型组合间的变异系数较小,最大为14.21%。可以认为,热研1号、2号都具有广谱亲和性和较强的亲和力。它们的花时早而集中、柱头外露率高,对野败、矮败和BT型不育系都是保持的,在我国水稻超高产育种中具有重要的利用价值。