同源四倍体籼粳亚种间杂种第2代的结实特性研究

以2个同源四倍体籼稻IR361（4）和11128（4）和2个同源四倍体粳稻[紫粳（4）和新稻10（4）]及其对应的二倍体水稻[即IR36（2），11128（2），紫粳（2）和新稻10（2）]为材料，研究了具有不同染色体组倍性（同源四倍体和二倍体）的籼粳亚种间杂种第2代群体在花粉育性和结实率上的差异。结果表明，在雄配子和雄配子体的发育过程中同源四倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体表现正常，花粉育性变幅为90．01％-95．60％，结实率变幅为71．22％～95．78％；而二倍体水稻籼粳亚种间杂种第2代群体花粉育性差（9．60％～11．20％）．结实率低（0～19．45％）。

同源四倍体籼粳亚种间杂种第一代的产量潜力研究

以不同染色体组倍性的籼粳亚种间杂种第一代为试验材料,对其主要农艺性状和产量潜力进行研究。研究结果表明,不同染色体组倍性的籼粳亚种间杂种第一代在单株穗数和每穗颖花数上并没有表现出很大的差异。然而,在千粒重和结实率上,不同染色体组倍性的籼粳亚种间杂种第一代所表现出的差异特别明显。同源四倍体籼粳亚种间杂种第一代在千粒重和结实率上所表现出的特点是挖掘其产量潜力的性状基础。在二倍体水平籼粳杂种第一代所表现出来的优势效应很难按照现有的技术程序得到应用,而在同源四倍体水平籼粳亚种间杂种第一代所表现出来的强大的杂种优势效应值得进一步研究和挖掘。

籼粳亚种间杂种育性相关基因座全基因组分析

利用一套以粳稻品种Asominori为遗传背景、籼稻品种IR24为染色体片段供体的覆盖全基因组的CSSL群体,研究了籼粳亚种间组合Asominori/IR24和02428/IR24杂种小穗低育性的遗传基础。结果发现,Asominori/IR24组合的育性主要受第5染色体上的2个育性位点S-24(t)和S-31(t)及第6染色体上的S-5位点控制,其中S-31(t)为本研究发现的新育性位点,粳稻品种02428带有该位点的亲和性基因。02428/IR24组合的低育性主要受S-24(t)花粉育性位点的影响。育性基因的表达受遗传背景的影响,在粳稻遗传背景中,S-24(t)位点处在Si/Sj杂合基因型时可使杂种小穗育性下降70%左右,而S-31(t)和S-5为杂种半不育位点。在籼粳全基因组杂合遗传背景中,当S-5i/S-5j基因型置换成S-5i/S-5i基因型后,亚种间杂种小穗育性可平均提高22.5%,接近正常育性水平。在S-5i/S-5j遗传背景中,S-24(t)和S-31(t)的Si/Si纯合基因型不能改善亚种间杂种的小穗育性。说明S-5位点是影响亚种间小穗育性的关键位点,在亚种间杂交稻育种中,必须首先克服S-5位点造成的育性障碍。提出了等位基因置换法克服水稻籼粳亚种间杂种小穗低育性的技术策略。

陆地棉品种间杂种F_2代优势研究及经济农艺性状的通径分析

用７个Ｆ１代具高竞争优势的陆地棉品种间杂种Ｆ＿２代和高产、优质、多抗的品种鄂棉１５（对照）为材料，研究了Ｆ＿２代及皮棉产量等经济性状的竞争优势，又对它们与株高等在艺性状进行了通径分析。结果表明：正确选配亲本，能将高产、优质、早熟综合于一体，多代利用陆地棉品种间杂种。３８４×３６１Ｆ＿２，鄂荆１号（３２４７）×３６１Ｆ２显著优于对照，分别增产１５．４９％、１２．１６％，且纤维长度、早熟性与对照相近，在生产上有很大的利用价值。决定Ｆ＿２代皮棉产量主要是单株铃数、衣分以及它们之间的互作。同一农艺性状对不同经济性状影响程度很不相同，每个经济性状一般都受１～３个主要农艺性状和它们之间，或它们与其他农艺性状互作所制约。在湖北生态条件下，高产、优质、早熟的陆地棉品种间杂种Ｆ＿２代应具备棉抹较高，果位适中而果高偏低，纵横比较大。

籼粳亚种间杂种不育性的形态与遗传研究进展

对籼粳亚种间杂种不育性的细胞学形态观察、籼粳亚种间杂种结实的亲和性以及籼粳亚种间分化与亲和性的关系等方面的研究进行综述 。

水稻亚种间杂种F_1的籼粳属性鉴定

采用程氏指数法对用4个籼稻和3个粳稻按完全双列杂交设计配制24个籼粳杂交组合的F_1进行籼粳属性鉴定,结果表明,所有水稻亚种间杂种F_1都表现偏籼和偏粳,并且偏籼多于偏粳,但没有一个完全表现为粳型和籼型的。母本的亚种类型对杂种F_1的籼粳属性有一定影响,也就是说,用籼稻母本容易获得(偏)籼型亚种间杂交水稻,反之亦然。该文还对用作鉴定籼粳属性的6个鉴别性状在亚种间杂种F_1表现进行探讨。

水稻籼粳亚种间杂交新品种特性及栽培的研究

阐述了水稻籼粳亚种间杂交育种是水稻育种取得超高产新品种的有效途径 ,以及通过籼粳亚种间杂交育成的籼稻新品种“大粒香 12号”和“云香糯 1号”的主要特性和栽培要点。

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基因的产生机制,这一类基因资源可作为亚种间杂交稻育种的“桥梁”,用于提高籼粳杂交稻的育性。这些理论成果促进了籼粳杂种结实率遗传改良的高效化和精准化。两系法、三系法与“籼不粳恢”、“粳不籼恢”相结合的配组模式,成为强优势籼粳亚种间杂交稻大规模生产的重要途径。培育集绿色、营养、健康性状于一体的高产优质籼粳杂交稻是未来水稻育种的重要方向之一。

水稻籼粳核质核杂种研究初探

籼质粳核核质杂种配普通籼稻 ,粳质籼核核质杂种配普通粳稻 ,以及这两种核质杂种互交F1 ,称之为核质核杂种。研究表明 ,核质核杂种既保持了或基本保持了籼粳稻亚种间的杂种优势水平 ,又克服了籼粳稻亚种间不亲和的问题、植株超高问题和不能正常抽穗等问题。

对北方粳稻杂种优势利用若干问题的讨论

从我国杂交水稻的推广、杂种优势的普遍性、籼粳亚间杂种优势利用、光(温)敏雄性不育性、广亲和基因的利用价值等方面讨论了北方粳稻杂种优势利用的现状与问题;认为从物质积累与能量转化角度探索超高产的可行途径是今后杂交水稻和常规水稻育种研究的共同课题。

我国水稻超高产育种获突破

我国水稻超高产育种取得重大突破,中国水稻所的专家们经过五年攻关,在“水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究”方面获进展,育成系列新组合“协优413”、“协优9308”、“Ⅱ优2070”,

利用CSSL群体研究水稻籼粳亚种间产量性状的杂种优势

利用以粳稻品种Asominori为背景, 籼稻品种IR24为供体的染色体片段置换系群体的63个株系, 构建了一套以广亲和粳稻品种02428为父本的杂种群体, 研究了IR24全基因组的染色体片段与02428基因组相应染色体片段间的产量及产量构成性状的杂种优势效应. 结果表明, 产量和产量构成性状的亚种间杂种优势水平在染色体片段上存在显著的差异, 图示基因型分析发现, 有14个独立的染色体区段在产量上存在显著的亚种间杂种优势, 分布在除Chr.8和 Chr.10外的其余10条染色体上, 其中在Chr.2, Chr.3, Chr.4, Chr.11和 Chr.12上的6个染色体区段的杂种优势显著水平达0.005以上, 分别位于X132～G1340～R459, X48～C393A, R288～R1854, R2918～X52, X257～C1350和R367～X189-2～X24-2的标记区间, 单片段置换后, 其CSSLs×02428组合F1单株产量比对照组合'Asominori×02428'增加35%以上. 大多数染色体片段在产量及主要产量构成性状上没有显著的杂合效应. 在Chr.6上发现一个杂种劣势片段, 与标记R2171连锁, 使杂种产量下降27%. 本文还探讨了应用染色体片段置换系研究作物杂种优势的优点, 并提出了利用水稻籼粳亚种间部分杂种优势和全基因组杂种优势的分子育种途径.

籼型染色体置换片段在杂交粳稻中的配合力分析

利用10个以粳稻为遗传背景、籼稻为供体的染色体片段置换系(CSSL)及6个粳稻测验种,按NCII设计,分析了籼粳亚种间杂种在10个染色体区段上的配合力效应及遗传力等参数。结果表明,除千粒重外,各置换系主要产量构成性状的GCA值均高于背景亲本Asominori,其中带有第12、第4、第1和第11染色体片段的AIS84、AIS27、AIS3、AIS80和AIS76置换系产量相关性状的GCA综合表现最好。说明在染色体片段水平上,水稻籼粳亚种主要产量构成性状的杂种优势都大于粳亚种内的杂种优势,对粳稻基因组导入籼稻X24-2～R367(Chr.12)、R1854～R288(Chr.4)、C970～C955(Chr.1)、C1350～R257(Chr.11)和X52～R2913(Chr.11)染色体片段,可显著提高杂交粳稻的产量水平。同一亲本所配的不同组合及同一组合在不同性状间的特殊配合力差异较大,最高或最低SCA的组合可来自不同GCA的亲本组合类型,表明在一般配合力与特殊配合力间不存在必然的联系。在双亲一般配合力均高的前提下结合较高的特殊配合力是超高产杂交稻育种中亲本选择的基本原则。

水稻特异亲和基因S-e的分子定位

水稻籼粳亚种间杂种具有强大的优势 ,但亚种间杂种的不育性限制了这一优势的利用。开展杂种不育基因的定位工作 ,对于进一步了解杂种不育性的遗传基础 ,克服亚种间杂种的不育性具有重要的意义。本研究选用粳型品种台中 6 5的近等基因系E4 7- 1和籼型品种广陆矮 4号为材料 ,利用 74个SSR标记对杂种F2 群体进行偏态分离标记的筛选 ,同时根据F2 和F3群体花粉育性和具有偏态分离的SSR标记之间的连锁关系 ,对特异亲和基因 (F1花粉不育基因 )S e座位进行了分子定位 ,取得了以下主要结果 :1、利用 116个均匀分布在水稻 12条染色体上的SSR标记对籼粳两亲本进行多态性筛选。结果有10 1个SSR标记在亲本间具有多态性 ,15个SSR标记在亲本间无多态性 ,SSR标记在亲本间的多态率高达 87 0 7%。2、选用 74个亲本间具有多态性的SSR标记对E4 7- 1/广陆矮 4号组合F2 群体的偏态分离进行了初步的筛选和分析。发现有 6个染色体区段的 9个SSR标记在F2 群体中存在偏态分离 ,它们分别位于第3、第 6、第 7、第 10、第 11和第 12染色体上 ,卡方值均达到显著或极显著水平。 6个染色体区段中有 2个严重偏态分离区段 ,分别位于第 6和第 12染色体。3、通过对F2 群体的花粉育性和偏态分离区段的SSR标记基因型的相关关系分析 。

籼与粳的历史传奇

亚洲栽培稻分为籼与粳两个亚种,籼与粳之间在形态指标和生理机能方面存在诸多不同,在长期的历史演化中分分合合,颇为传奇。本文就其形态与基因型区别、地理分布、历史演化、籼粳桥梁基因、籼粳杂交育种、亚种间杂种优势利用等方面进行概述和探讨,期望对籼粳融合的现代籼粳亚种间杂交稻育种与关键基因发掘引起重视。

中国科学家克隆出促进水稻抽穗基因

中国农业科学院作物科学研究所万建民课题组为解决水稻籼粳亚种超亲晚熟问题，开展了水稻抽穗期相关基因克隆和育种利用研究，成功克隆出促进水稻抽穗基因。据万建民介绍，水稻籼粳亚种间杂种优势强大，一般比亚种内杂交稻产量潜力高10％～309／6，是进一步提高水稻产量的重要途径。但是籼粳亚种问杂种存在半不育、株高超亲和超亲晚熟等问题，严重影响了在生产上的利用。水稻品种抽穗期的差异影响了品种的耕种区域与适应性。该课题组在前期研究中已明确我国各稻区主栽品种的抽穗期基因型及其光温响应特性，并克隆了在长日照条件下抑制抽穗的基因DTH8，最近又克隆了在长日照条件下促进水稻抽穗的基因DTH2。