On Significance of Heterotic Group Theory in Hybrid Rice Breeding

Heterotic group theory （HGT） has played a major role in supporting hybrid maize breeding for about 100 years. The basic content and studies of HGT, and its application in rice and maize were summarized in this paper. Additionally, difficulties and challenges for hybrid rice breeding in China were analyzed, and necessity and urgency in hybrid rice breeding by using HGT were proposed.

杂交水稻谷粒性状的遗传分析

本文用3个不育系与10个恢复系为供试材料,组成3×10NCⅡ交配设计,对三系杂交稻谷粒性状进行了遗传分析.其结果,谷粒长、宽、长/宽和千粒重等四个性状均为加性基因效应起主导作用;谷粒的长/宽主要受母本(不育系)的影响.父本(恢复系)影响极小,来达显著水平;粒长、宽和千粒重三性状同时受父母本的影响,而且其影响均达极显著水平;粒长、宽和千粒重都有很高的广义遗传力,其狭义遗传力也较高,分别为78.70%,89.53%和86.46%.相关分析结果,粒长与长/宽,千粒重与粒宽之间均呈极显著正相关;长/宽与粒宽和千粒重均呈极显著负相关;粒长与粒宽和千粒重之间相关不显著.通径分析表明,粒长、宽和千粒重对长/宽的直接通径系数分别为0.4881、—0.7477和—0.0793;千粒重通过粒长、宽两性状的间接通径系数达0.1266和—0.5630.文中提出了培育粒形较好(长:宽比值大于3)的高产强优杂交稻的途径.

三交水稻的育种研究 Ⅲ.三交中晚稻主要农艺性状的配合力和遗传力分析

用4个纯合不育系菲A、中9A、金23A和珍汕97A,4个杂合不育系菲A协青早B、中9A协青早B、金23A协青早B和珍汕97A协青早B,3个恢复系752、测647和优米2号,按8×3NCⅡ交配设计,对16个性状的配合力进行分析。结果表明,所有性状的一般配合力和特殊配合力均达到了显著或极显著水平。在播始历期、穗长、千粒重、结实率、有效穗数和剑叶宽等性状上,以加性效应占主导作用;而在株高、单株产量、每穗实粒数、每穗总粒数、着粒密度和剑叶角度等性状上,则以非加性效应为主。杂种的大多数农艺性状受恢复系的影响比不育系大得多,所以三交中、晚稻应重视恢复系的选择。各性状的狭义遗传力由大到小的顺序为播始历期、株高、剑叶宽、结实率、穗长、千粒重、剑叶长、有效穗数、粒长、粒形、每穗实粒数、每穗总粒数、粒宽、单株产量、着粒密度、剑叶角度。

水旱稻三交种的应用价值初步研究

以水稻野败不育系ZZA、旱稻野败不育系保持系沪旱1B和旱稻恢复系旱恢3号配制的一个水旱稻三交种(ZZA/沪旱1B//旱恢3号)和两个相应的单交种(ZZA/旱恢3号和沪旱1A/旱恢3号)为材料,进行田间性状调查,测定产量、抗旱性和稻米品质等指标。结果表明,三交种株高、叶绿素含量、穗长等性状与单交种的变异系数差异不显著,但群体抽穗历期延长;产量明显高于单交种,2006年比两单交种分别增产17.33%和25.63%,2007年比两单交种分别增产3.57%和11.71%;抗旱性增强,抗旱系数达51.21%,高于两单交种和亲本;主要稻米品质指标与两单交种差异不大。结果表明,水旱稻三交种可以拓展杂交稻的遗传基础,具有一定的应用价值。

运用AMMI模型分析水稻多点双列杂交试验 Ⅰ.组合的丰产性、稳产性和适应性分析

用四川省水稻育种攻关组“八五”后期育成的一批不育系和恢复系（同时加对照珍汕９７Ａ和明恢６３）按不完全双列杂交配制２０个组合，于１９９６年分别在成都、绵阳、重庆和泸洲进行试验，运用ＡＭＭＩ模型对参试组合的产量进行了分析。结果表明：有９个组合的平均产量超过对照汕优６３，增产幅度为０．０３％～４．０６％，占参试组合的４２．１１％；组合稳定性评价很重要，基因型与环境的互作达极显著水平，互作效应为基因型效应的二倍；ＡＭＭＩ模型的前两个主成分解释了８３．３５％的交互作用信息；珍汕９７Ａ／７３４、Ｋ４２Ａ／７３４和辐７６Ａ明恢／６３表现丰产而稳产，辐７６Ａ／７３４和辐７６Ａ／生５丰产而不稳产，辐７６Ａ／成恢１４９、台九Ａ／生５和Ｋ４２Ａ／成恢１４９则稳产而不丰产，其余组合既低产又不稳产。建议推荐辐７６Ａ／７３４、Ｋ４２Ａ／７３４、珍汕９７Ａ／７３４、辐７６Ａ／生５等参加省级区试；辐７６Ａ／生５同时在绵阳、珍汕９７Ａ／１３４８在重庆、Ｋ４２Ａ／明恢６３在成都参加市级区试或示范。

三交水稻的育种研究Ⅱ.三交中晚稻杂种优势的比较研究

用4个纯合不育系菲A、中9A、金2 3A和珍汕97A ,4个杂合不育系菲A 协青早B、中9A 协青早B、金2 3A 协青早B和珍汕97A 协青早B ,3个恢复系75 2、测6 4 7和优米2号,按8×3NCⅡ交配设计配制2 4个组合。比较研究了三交种的杂种优势及株高和抽穗期的变异程度。结果表明,5 8 33%的三交种比相应单交种具增产优势,平均增产6 11%。单株产量最高的为三交组合珍汕97A 协青早B 测6 4 7,其平均优势率为6 0 2 9% ,最优优势率为9 94 % ,株高和抽穗期的变异系数也与相应单交种接近。说明三交中、晚稻具有较强的增产潜力,可筛选出农艺性状整齐度符合生产要求的水稻三交组合。三交种的千粒重优势特别突出,在中、晚稻育种上值得利用。

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。

抗稻瘟病优质籼型水稻不育系青A选育及应用

【目的】培育抗稻瘟病优质水稻不育系并组配选育抗稻瘟病优质杂交稻品种,为广西水稻安全生产提供品种更新换代保障。【方法】以抗稻瘟病优质水稻材料桂2为亲本,与汕B×博B后代杂交并复交,制保后再与博A回交选育成籼型水稻不育系青A,并与恢复系配组选育抗稻瘟病优质杂交稻品种。【结果】青A稻瘟病抗性1~3级,整精米率58.5%,粒长5.4 mm,长宽比3.0,垩白粒率4%,垩白度0.5%,透明度2级,碱消值6.3,胶稠度68 mm,直链淀粉25.1%,花粉不育度100.000%。采用青A组配的杂交稻组合具有高产、优质和抗性好等特点。【结论】青A为稻瘟病抗性强、稻米品质优、花粉败育彻底、育性稳定、开花习性好、农艺性状优良和配合力好的不育系,与不同熟期恢复系配组的杂种呈感温性,其杂交组合在应用推广中表现适应性广、高产性强、米质优和田间稻瘟病抗性强。

杂交水稻收获指数与源库性状的遗传和相关分析

用６个不育系与６个恢复系组成不完全双列杂交，对杂交水稻收获指数和源库性状进行了遗传和相关分析。结果表明，收获指数与源库性状均以基因加性效应起主导作用，其中收获指数、千粒重和穗粒数表现出较高的遗传力，而生物产量、籽粒源容和单株粒重的遗传力则较低。相关分析表明，收获指数与单株粒重呈极显著的正相关，与生物产量呈极显著的负相关，通径分析表明，收获指数、生物产量和籽粒源容对单株产量的通径系数分别为０．７６２１、０．５０３３和０．７１８８。

耐储藏籼型杂交水稻恢复系福恢7185的创制与利用

福恢7185(FH7185)是以优良恢复系福恢653为受体亲本,以耐储藏品种云恢290为供体亲本,采用连续回交与系统选育的方法,育成的籼型杂交水稻新恢复系;该恢复系集株叶形态好、农艺性状优良、配合力高、恢复力强、耐储藏性好等优点于一体,具有较好的市场应用价值和潜力。对比FH7185与对照的颖壳和淀粉粒显微结构,发现FH7185颖壳上麸毛最少,人工老化处理20d后淀粉粒结构相对整齐,这与人工老化结果一致,说明FH7185具有较高的耐储性,可以利用其创制出更多的耐储藏材料。

几个杂交粳稻恢复系配合力分析及其利用价值评价

以6个不同类型的杂交粳稻恢复系和6个BT型粳稻不育系为亲本,采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计,对其杂种一代产量及相关性状的配合力进行分析。结果表明:恢复系的产量性状一般配合力效应为‘繁18’>‘繁16’>‘繁15’>‘申恢C9’>‘申恢254’>‘206’,综合比较其他性状GCA效应,籼粳交偏粳型恢复系‘繁15’、‘繁16’是GCA效应较好的父本。产量及相关性状大多数受恢复系的影响大于不育系,在杂交粳稻新组合测配上,恢复系选择是关键,同时也不能忽视不育系的作用以及双亲的互作效应。籼粳交恢复系具有很强的恢复能力,组合的产量竞争优势表现突出,有很好的利用价值。

不同籼稻杂交组合籽粒植酸含量的配合力分析

利用包括5个具有广泛代表性的不育系和16个恢复系在内的籼型三系杂交稻亲本,采用不完全双列杂交设计,通过对籽粒中植酸含量和一些重要产量性状指标的测定分析,评价其参试亲本材料的籽粒植酸含量的一般配合力和各组合的特殊配合力。结果表明,母本和父本对杂交组合中的籽粒植酸含量变异均有一定贡献,但母本配合力方差的F值要大于父本;一般配合力相对效应值(GCA)较低的亲本材料,其组合的特殊配合力相对效应值(SCA)并不一定也低。在80个杂交组合中,籽粒植酸含量与产量、株高、穗长、有效穗数、总粒数、结实率和经济系数等重要农艺性状间的相关性均不显著,但与千粒重呈极显著正相关。

不同杂交方式选育籼型光敏核不育系效果探讨

对以梗S/籼,粳S/籼//籼,籼S/籼、爪哇或粳WCV,籼S//籼S/籼、爪哇或粳WCV等杂交方式选育籼型光敏核不育系的效果进行了比较分析。结果表明:以籼S为供体亲本比以粳S为供体亲本的杂交方式分离世代籼型光敏核不育株的入选率高,其中籼S//籼S/籼,爪哇或粳WCV复交方式分离世代的籼型光敏核不育株入选率极显著地高于其它杂交方式,选育效果较好。

杂交稻恢复系白叶枯病(Xathonas campestris pv.oryzae)抗性改良研究

利用携有白叶枯病抗性基因 Xa-5,Xa-7的抗源 DV_(85)衍生而来、但经济性状明显改善的 TD-1、TD-2为抗病供体亲本,与对白叶枯病感染的杂交稻优良恢复系明恢63杂交,在对目标性状——抗白叶枯病持性的强烈选择压下,与轮回亲本回交2次。然后自交,以便于其它有利基因重组,通过按产量与抗性进行鉴定与选择,目前所选育的抗18、抗21、抗25用白叶枯病强菌株浙173接种为高抗(HR),且抗病性状在与感病不育系配组的杂种 F_1中呈完全显性表达。这此抗系与珍汕97A 杂交的 F_1杂种农艺性状都近似于汕优63——珍汕97A/明恢63,在江、皖、豫、鄂等白叶枯病病区的杂交稻生产上有应用前景。再继续回交1～2次,可望获得进行白叶枯病抗性研究的近等基因系遗材料。

杂交水稻异质四系三交种应用价值初步研究

对杂交水稻异质四系三交种的应用价值作了探讨 ,初步的研究结果表明 :通过引进具有不同优良品种特性的二元保持系 ,在保持所选育杂种品种主要农艺性状整齐一致的前提下 ,可较大幅度地拓宽品种的遗传基础。从而为解决杂交水稻品种选育过程中的多抗、广适、高产、优质等综合育种目标的集成与实现 。

杂交水稻制种异交特性模拟研究

依据水稻异交率的数学模型,对柱头外露、柱头活力、日花率分布等进行了定量的研究,克服了传统田间试验条件下试验处理与异交特性不易达到唯一差异的严重缺陷。文中还对异交特性的相关问题进行了讨论。

两系杂交稻栽培生理生态特性——Ⅳ.灌浆特征及其生理基础

采用 Logistic 生长方程 W=A/(I+Be^(-k■)拟合若干两系杂交稻不同枝梗颖花单位库容的灌浆过程,结合抽穗后的群体物质生产分析,研究组合间的灌浆差异及其生理原因.结果表明:(1)供试组合Ⅰ次和Ⅱ次枝梗之间均存在明显的强弱势灌浆差别,两者灌浆线性期重叠时间长达8-11d,粒位间的营养竞争是普遍存在的.(2)大库容组合可以提高结实期群体叶片的净同化率,发挥叶片的光合潜能.但光合面积较小,库源比仍明显偏大,这是其总体灌浆速率较低、枝梗间差异更大的主要生理原因.(3)不同组合Ⅰ次枝梗前期都具有较强灌浆势和较快启动灌浆的能力,表现营养竞争上的绝对优势.因此组合间其最后库充实率差异之大,可能与颖花机能性障碍的比例多少有关,此外还涉及后期物质转运功能上的差异.

水稻广亲和恢复系选育技术的研究

通过对825份株系的成对测交,初步选育出9份对籼、粳稻不育系育性均在60％以上的材料,认为广亲和基因在数量上可能多于恢复基因,恢复基因往往易于导入,而广亲和基因难以获得,所以广亲和系/广亲和系∥釉型恢复系的三交配组测获广亲和恢复系的机率较高。本文还提出平衡性广亲和恢复系(EWCRL)和不平衡性广亲和恢复系(U WCRL)的概念。

籼粳交错区滇杂粳稻栽培技术研究

通过对品种、秧龄、氮肥量以及施肥方式4因素按正交试验设计L9(34)在海拔为1290 m的云南蒙自进行试验,研究栽培措施对滇杂粳稻品种产量性状的影响。结果表明:各因素对供试滇型杂交粳稻的产量均有显著影响,影响程度依次为氮肥施用量>品种>施肥方式>秧龄。产量最高的是由滇杂32构成的第8组合,秧龄为60 d,按270 kg/hm2的纯氮标准以底肥和移栽7 d后分别追施50%。所有处理组合中对产量贡献较大的是穗数及每穗粒数,因此在生产应用中,滇杂粳稻应选择穗数及每穗粒数较多的组合,协调好2个产量构成要素能获得高产。滇杂粳稻的产量及产量性状受到栽培措施的影响与在海拔为1650 m的保山区的研究结果比较一致,说明滇杂粳稻有较强的稳定性和适应性,这为滇型杂交粳稻的推广提供理论依据。

花药培养为主体的杂交稻综合育种技术的建立及应用

通过杂交亲本选配方式、辐射诱变处理的适宜剂量、提高花药培养效果和育种程序等关键技术的研究，建成一种３年内完成杂交稻培育从亲本配组、辐射诱变、基因纯合到组合选配、优势评价的整个育种周期的综合育种技术体系，既提高水稻花药绿苗诱导率和花培后代遗传变异频率，又显著缩短育种周期，提高育种效率。此技术运用于水稻杂种优势利用中，已成功地培育出广谱性优良籼型恢复系川恢８０２和多个籼粳交广亲和恢复系，配制出优良杂交稻组合５个，推广面积５０万ｈａ以上。