福建两系杂交稻制种安全高产的精细气候适宜性区划

利用福建省67个国家气象观测站1971-2020年气象资料以及地理信息资料、两系杂交稻制种基地调查资料,构建了两系杂交稻制种育性转换敏感期气候风险模型与风险等级指标、扬花授粉期天气综合危害指数模型与等级指标两个安全期气候区划指标,选择不育系育性转换起点温度23℃开展研究,基于两系杂交稻制种气候适宜性分区等级标准,采用多层复合方法,开展基于GIS的福建省两系杂交稻制种安全高产精细气候适宜性区划。结果表明:育性敏感期安排在7月上旬-下旬、7月中旬-8月上旬,扬花授粉期安排在8月上旬-中旬,适宜区分布在福建北部、西南部等县市海拔300m以下的区域,次适宜区分布在福建北部、西南部等县市海拔300-500m的区域;育性敏感期安排在7月下旬-8月中旬、8月上旬-下旬,扬花授粉期8月下旬-9月上旬,适宜区分布在福建北部、西南部等县市海拔400m以下的区域,次适宜区分布在福建北部、西南部等县市海拔400-500m的区域;育性敏感期安排在7月上旬-8月下旬,扬花授粉期安排在8月上旬-9月上旬,低适宜区分布在海拔500-1000m的区域,不适宜区分布在海拔1000m以上区域。

光/温敏核不育系的不育机理及两系杂交稻的发展与展望

本文回顾了中国两系杂交水稻的发展历史;介绍了两系法中光/温敏型核不育系遗传资源的发现和选育;总结了植物中光温敏型雄性不育的遗传学和细胞学机制;并对水稻两系法中光/温敏型雄性不育系的遗传资源优化及育种策略提出了建议。

优质两系杂交稻N两优501的选育与应用

N两优501是福建省南平市农业科学研究所利用优质不育系N15S与强优恢复系南恢501配组选育出的优质两系杂交稻新品种。2017—2018年参加各地多点试种,表现株叶形态好、生育期适中、熟期转色好、米质优、适应性强、丰产性好、综合农艺性状优良等特点。2019—2020年参加福建省金泰科企水稻试验联合体中稻组品种区域试验,2020年同步参加生产试验。于2021年通过福建省农作物品种审定委员会审定,适宜福建省稻瘟病轻发区作中稻种植。

优质抗稻瘟病两系杂交稻新品种君两优318的选育

君两优318是利用配合力强、中抗稻瘟病、米质较优的两系不育系君S作母本,以稻瘟病抗性好、配合力好、米质优的恢复系南恢318作父本配组育成的两系杂交稻新品种,其米质达部颁一等,中抗稻瘟病,2022年通过福建省农作物品种审定。介绍了君两优318的选育过程、特征特性、栽培及制种技术。

两系杂交稻遂两优164高产高效制种技术规程

遂两优164是以遂S为母本,明恢164为父本配组育成的籼型两系杂交稻,高产、适应性广,抽穗期耐热性强[1]。2020年,通过福建省审定(闽审稻20200017)和国家审定(国审稻20200022),由福建六三种业有限责任公司生产经营,在福建省作中稻和晚稻种植,在长江中下游稻区作一季中稻种植,已在生产上大面积推广应用。

两系杂交稻“两优培九”的选育及其栽培特性

采用两系方法以培矮 6 4S作母本 ,9311作父本 ,培育的籼型杂交稻两优培九 ,作一季中稻栽培 ,在掌握栽培特性和肥水良好的条件下 ,大面积实收产量达 9.5～ 11.0t·ha-1,且不易倒伏。米质达国标优质米级 ,并抗白叶枯病和稻瘟病。高产群体指标为每公顷栽插 2 2 .5～ 2 7.0万穴。单株栽插 ,基本苗 75～ 12 0万个·ha-1,最高茎蘖数345 .0～ 375 .0万个·ha-1,有效穗 2 2 5 .0～ 2 5 5 .0万穗·ha-1,每穗总颖花 2 0 0个左右 ,结实率 83%～ 88% ,千粒重 2 6～2 7g。栽培技术为适时早播 ,早施分蘖肥 ,达到前期早发中期稳长。基面肥、分蘖肥与后期施氮量各占总施氮量的70 %和 30 % ,每公顷总用纯氮量 2 2 5～ 2 5 5kg。宜重视磷钾肥的施用 ,后期切忌早断水 ,应切实防治稻曲病。

两系杂交稻优势生态型的初步研究

研究了培矮６４Ｓ和Ｎ４２２Ｓ与粳亚种中的东北粳、华北粳、日韩粳、云贵粳、非洲粳、美国稻及籼亚种中的云贵籼、太湖籼、华中籼和Ａｕｓ稻的杂种Ｆ１的产量及产量构成因素的杂种优势，初步确定美国稻、非洲粳、云贵粳以及华北粳中的改良品种是粳稻的优势生态型，太湖籼与云贵籼是籼稻的优势生态型。对籼粳优势生态型的产量优势进行比较发现，Ｎ４２２Ｓ／太湖籼低于Ｎ４２２Ｓ／美国稻，但与Ｎ４２２Ｓ／非洲粳和Ｎ４２２Ｓ／云贵粳相当；培矮６４Ｓ与粳稻优势生态型的优势强于与籼稻优势生态型的优势。两个不育系的优势比较表明，培矮６４Ｓ与各生态型的杂种优势强于Ｎ４２２Ｓ与各生态型的杂种优势。

氮肥和栽插密度对杂交稻“两优培九”产量及氮素吸收利用的影响

以两系杂交稻两优培九为试材,研究不同N肥用量（纯N 0、112.5、225.0、337.5 kg/hm2）和栽插密度（22.5×104、27.0×104、31.5×104穴/hm2）对产量形成及N素吸收利用的影响.结果表明：（1）栽插密度对结实率和千粒重影响较小,对单位面积穗数和每穗粒数影响较大,在22.5×104～31.5×104穴/hm2的密度范围内,穗数与每穗粒数之间具有良好的互补性,因而产量差异未达显著水平.（2）N肥用量对每穗粒数影响较小,对穗数、结实率和千粒重影响较大,纯N用量为337.5 kg/hm2时,增穗作用不显著,反而极显著降低结实率和千粒重,导致减产.（3）稻株吸N量随供N水平的提高而增加,但植株含N率和N素累积量过高不利于叶鞘茎中的N素向穗部运转,降低籽粒N素积累量,导致结实率和千粒重显著下降而减产.（4）在中等肥力土壤上,施纯N 225.0 kg/hm2,栽插密度22.5×104穴/hm2,高峰苗控制在500.0万/hm2左右,有利于两优培九抽穗前茎鞘叶N素积累和抽穗后向穗部运转,能较好地协调穗数、结实率和千粒重的关系而获得高产.

两系杂交稻籽粒充实不良的成因及其与激素含量的关系

【目的】阐明两系杂交稻籽粒充实特征及籽粒充实不良的成因与激素机理。【方法】采用结实特性差异明显的两系杂交稻为材料,测定籽粒中蔗糖和淀粉含量、玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)含量、乙烯释放速率、蔗糖合成酶(SuSase)和淀粉合成酶(StSase)活性以及籽粒灌浆充实指标,并进行相关分析。【结果】表明两系杂交稻结实率低,主要归咎于弱势粒的秕粒率高、充实度差。籽粒充实度差的组合,灌浆前、中期弱势粒中蔗糖含量高于强势粒,表明基质浓度不是两系杂交稻弱势粒灌浆速率慢和籽粒充实度差的主要限制因子。灌浆前期强势粒中的Z+ZR、IAA和ABA含量明显高于弱势粒,Z+ZR、IAA和ABA的最高含量和平均含量与籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率、谷粒充实度和粒重均呈极显著的正相关。灌浆前、中期弱势粒中的乙烯释放速率明显高于强势粒,籽粒充实度差的组合高于籽粒充实度好的组合,乙烯的释放速率与灌浆速率、谷粒充实度和粒重均呈极显著的负相关。在灌浆初期喷施乙烯合成促进剂(乙烯利),弱势粒的乙烯释放速率增加,ABA含量减少,SuSase和StSase活性降低,谷粒充实度和粒重下降;喷施乙烯合成的抑制剂(硝酸钴),结果则相反。表明籽粒中激素含量及其平衡对籽粒灌浆和酶的活性起调控作用,部分两系杂交稻籽粒充实不良与其弱势粒中Z+ZR、IAA和ABA含量低、乙烯浓度高有密切关系。【结论】激素对两系杂交稻籽粒充实起重要作用,通过调控激素含量,可以提高籽粒充实。

两系杂交稻结实期茎鞘物质转运特性及其对籽粒灌浆影响的初步研究

选用３个不同类型两系杂交稻组合，结实期研究茎鞘物质转运特性及其与籽粒灌浆的关系，结果表明：各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高；两优培特和汕优１０号茎鞘物质转运启动时间早、转运强度大，其转运率高，结实率较高，表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性；茎鞘物质转运高峰较籽粒灌浆高峰滞后１～２ｄ，表明茎鞘物质转运与籽粒灌浆活力有关。

两系杂交稻制种基地气象决策支持系统

制种基地和时段的选择是两系杂交稻制种成败的关键,根据历史气象资料和制种不同时段对气象条件的要求确定两系杂交稻种子生产的适宜气候区域与时段能够为两系杂交稻制种提供决策支持。运用可视化编程工具Visual Basic 6.0,通过对气象站点的温度、降雨量、湿度等历年气象资料进行预处理,借助于XML进行合理的存储,将地理信息系统(Geographic Information System,GIS)集成二次开发的思想应用于可视化编程中,设计开发了两系杂交稻制种基地气象决策支持系统。利用湖南省50a的气象资料,依据该系统确定了湖南省两系杂交稻制种的适宜区域与时段。结果表明,决策系统运行结果与实际情况相符,系统具有较好的决策功能。该系统可为两系杂交稻的高产高效安全制种提供强有力的技术支撑。

两系杂交稻茎鞘物质运转与籽粒充实特性研究

选用不同类型的两系杂交稻品种,研究了结实期茎鞘物质运转与籽粒灌浆结实的关系。结果表明,两系杂交稻在抽穗后的净光合速率和干物质积累量明显高于三系杂交稻;茎鞘物质的输出率与结实率、充实率、最大灌浆速率和平均灌浆速率呈显著的正相关;各品种以下部茎鞘物质积累多、转运率高;茎鞘物质转运启动时间早、运转强度大,其转运率高、结实率高、充实度好,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性;抽穗期提高糖花比,同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转,有利于激发库的活性,启动和促进更多的籽粒灌浆,减少空秕粒的产生,增加籽粒充实率。

转C_4光合基因水稻特征特性及其在两系杂交稻育种中的应用

对pepc、ppdk和pepc +ppdk三种转基因水稻农艺性状观察表明 ,与原种Kitaake相比单株有效穗有不同程度的增多 ,单株产量相应提高 ,特别是pepc和ppdk基因聚合后 ,单株有效穗和单株产量分别比受体亲本Kitaake提高 2 9.1%和2 7.0 %。三种转基因材料作基因供体分别与受体光敏核不育系培矮 6 4S、2 30 4S和 2 30 6S杂交后 ,这些基因在新的遗传背景下不仅稳定遗传和高水平表达 ,而且表现增穗增产 ,特别当pepc和ppdk基因聚合时 ,与受体相比 ,F1的PEPC活性提高 5 .8～ 18.6倍 ,PPDK活性提高 0 .5～ 1.3倍 ,植株饱和光合速率提高 5 0 %左右。转育的转基因材料结实率有所降低 ,是值得进一步研究的问题。

高产优质两系杂交稻培杂双七的选育与应用

利用优质两用核不育系培矮６４Ｓ与优质稻品系七占测配而成的培杂双七，是一个丰产稳产、抗性强、米质好的两系杂交稻新组合。介绍了其选配经过、特征特性以及栽培和制种应用技术。

氮肥对两系杂交稻稻米品质及淀粉RVA谱特征的影响

在盆栽条件下,以两系法亚种间杂交稻两优培九为材料,研究不同生育期施用氮肥对稻米主要品质性状和淀粉RVA谱特征的影响。结果表明,除峰值黏度时间外,氮处理对稻米加工、外观、营养和蒸煮品质性状及RVA谱的其他各项特征值均有显著或极显著影响;提高氮肥用量或施用保花肥能明显提高糙米率、精米率、整精米率和精米蛋白质含量,降低垩白率、垩白大小和垩白度;增加施氮量或施用穗肥可减少直链淀粉含量,增加施氮量或施用基肥使稻米胶稠度变大;与不施肥相比,施用氮肥总体上有使稻米淀粉黏性变小趋势。在本试验条件下,相同施氮时期不同施氮量有类似的RVA谱特征。

水分胁迫对两系杂交稻籽粒充实的影响

以2个两系杂交稻为材料,设充分灌溉、适度水分胁迫和重度水分胁迫3种水分处理,研究大田和盆栽条件下抽穗后9 d至成熟期水分胁迫对水稻籽粒充实的影响。结果表明:植株趋向成熟的过程中,剑叶叶绿素含量和光合速率的下降速度,适度水分胁迫和重度水分胁迫处理比充分灌溉处理更快,表明水分亏缺可加速植株衰老。水分胁迫处理与充分灌溉处理相比,储藏性碳和14C固定的碳从茎秆向籽粒运转分别增加15％～20％和55％～67％;水分胁迫处理灌浆期缩短5～17 d,籽粒灌浆速率增加0.09～0.27 mg·(d·粒)-1。盆栽和大田试验的适度水分胁迫处理籽粒增产8.2％～10％,盆栽试验中重度水分胁迫处理导致籽粒减产。

强优恢复系盐恢888及其系列两系杂交稻组合的特性

种植两系杂交稻是提高水稻产量的主要途径之一,选育强优恢复系是两系杂交稻的重要方法。以江苏沿海地区农业科学研究所选育的盐恢888恢复系及盐582S、盐221S、盐220S和盐161S等4个籼型光温敏两系核不育系以及所配置的两系杂交稻组合为试验材料,研究了恢复系的恢复特性、不育系的不育性以及杂交稻组合的产量、品质和抗性表现。结果显示：盐恢888恢复力强,4个两系杂交稻组合的自然结实率为79.30%～84.80%；4个不育系不育性稳定,育性转换起点温度是23～24℃,田间稳定不育期45 d以上,套袋自交结实率0。育成的4个两系杂交稻组合产量优势明显,区域试验较Ⅱ优084或Ⅱ优838（对照）增产4.22%～7.07%,生产试验较对照增产5.90%～11.30%；稻米品质均达国标3级以上优质米标准,其中盐两优1618达国标2级优质米标准；对稻瘟病、穗颈瘟、白叶枯病和纹枯病的综合抗性明显优于对照。表明盐恢888是一个配合力高、恢复力强、恢复谱广的强优恢复系,其所育成的两系杂交稻均表现出较强的杂种优势和优良的综合性状。

中国两系杂交稻的发展现状及光温敏雄性不育基因研究进展

自水稻光温敏雄性不育系农垦58S发现以来,两系杂交稻在我国杂交稻的选育、推广与应用等方面得到快速发展,同时,运用分子生物学技术研究水稻光温敏雄性不育基因的分子机理也取得了重大的进展。文章综述了近年来中国两系杂交稻的发展现状,以及光敏雄性不育基因、温敏雄性不育基因和反向光温敏不育基因的研究进展,并对两系杂交稻的发展以及光温敏雄性不育基因的分子机理研究做了展望。

两系杂交稻腋芽在母体与离体条件下的再生特性

以两系杂交稻培矮6 4S/E32、培两优5 0 0为材料,采用留高桩和节插两种试验方法,对两组合各节位腋芽的再生特性进行了研究。结果表明:(1)头季稻齐穗期中部腋芽较长,齐穗到齐穗后2 0d各节腋芽伸长速度均慢,齐穗后2 0d到成熟期伸长速度均加快,但上位芽更快。(2 )中高节位腋芽对母体营养物质的依赖性较低节位腋芽大,且其营养供应优先于低节位腋芽。(3)母体条件下腋芽再生力强弱,由遗传因素、母茎营养条件及生态条件等共同决定;只有将高桩再生稻试验与节插试验相结合,方可客观评价各节位腋芽决定于遗传因素的再生力强弱。(4)头季稻节间全氮含量与相应节位再生率的关系,齐穗期到齐穗后10d呈显著正相关,齐穗后2 0d和成熟期呈负相关或相关性较小;齐穗期节间可溶性糖+淀粉总量高不能提高再生率;齐穗后10d至成熟期,一般节间淀粉含量与再生率呈负相关,可溶性糖含量及可溶性糖+淀粉总量与再生率呈正相关。表明头季稻灌浆前期各节间的全氮含量是决定相应节位腋芽再生率高低的主导因素,而灌浆中后期可溶性糖含量高、淀粉含量低以及两者总量高时再生率高,起主导作用的是可溶性糖含量。

两系杂交稻亲本籼粳程度与配合力及杂种优势的关系

为了提高两系杂交稻亚种间杂种优势利用的预见性 ,以籼粳程度不同的 4个两用核不育系和 11个优良父本品系为材料 ,研究和分析了亲本籼粳程度与配合力效应及杂种优势的关系 .结果发现 ,亲本籼粳程度与杂种超亲优势和特殊配合力效应三者之间两两相关显著 ,而亲本籼粳程度。