三交雜交水稻的育種.研究

《三交雜交水稻的育種.研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、前言二十紀(jì)五十年代至七十年代，水稻育種上發(fā)生了兩次大的革命，第一次是五、六十年代的矮化育種，第二次是七十年代的雜種優(yōu)勢(shì)利用。這兩次革命使水稻育種發(fā)生了根本性的變化，也使我國(guó)及世界水稻產(chǎn)量發(fā)生了兩次大的飛躍，對(duì)于滿足不斷增長(zhǎng)的人El對(duì)糧食的需要起了關(guān)鍵性的作用。雖然就目前雜交水稻發(fā)展現(xiàn)狀而言，我國(guó)仍處在世界的前沿，但在二十世紀(jì)九十年代后，我國(guó)的雜交水稻產(chǎn)量已在一個(gè)較高的水平上長(zhǎng)期處于徘徊局面，綜合性狀更加優(yōu)良、產(chǎn)量能明顯上一個(gè)新臺(tái)階的新組合很少。用于配制優(yōu)質(zhì)雜交稻的育種材料少，使現(xiàn)有大面積推廣的雜交稻組合除少數(shù)組合外，極

2、大部分組合的米質(zhì)不理想。不育系少，細(xì)胞質(zhì)單一，我國(guó)轉(zhuǎn)育并在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的不育系主要是野敗型珍汕97A、V20A、協(xié)青早A和II一32A等，潛伏著大面積病蟲(chóng)害的危險(xiǎn)。尤其是雜交早稻大面積應(yīng)用的不育系少，以金23A和中9A為主，對(duì)稻瘟病抗性差，且易衰退。基于上述目前雜交水稻育種上存在的問(wèn)題，急需新的育種途經(jīng)來(lái)加以克服。利用三交種雜種優(yōu)勢(shì)在玉米和高粱中較為普遍，玉米的三交種能把三個(gè)自交系的優(yōu)良性狀集中于一體，并且可提高制種產(chǎn)量，減少制種面積，提高經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)外推廣的三交高粱，具有比三系單交種更廣泛的適應(yīng)性，在不良條件下具

3、有穩(wěn)定的產(chǎn)量，且制種產(chǎn)量較高。此外，在油菜(胡寶成等，1996；李云昌等，1996：李大雄，2000)和棉花(靖深蓉等，1987)等作物上都有三交種的研究及應(yīng)用。我國(guó)水稻三交雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究始于上世紀(jì)七十年代末，直到九十年代及最近仍有三交種的栽培及遺傳育種研究報(bào)道(楊仁崔，1979，1982；李世英，1986；陳立云。1987；蘇孝道，1990；郭蒲清，1992；童繼平，2001；徐壽昌等，2002)。利用優(yōu)良水稻不育系作母本，用另一個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀好并具有全保持能力的優(yōu)良水稻品種作父本(稱(chēng)臨時(shí)保持系)雜交產(chǎn)生雜種不育系，

4、再與恢復(fù)系配組制種，產(chǎn)生供生產(chǎn)上利用的雜種，稱(chēng)為三交雜交稻。由前人[25-30]的研究結(jié)果可看出三交種對(duì)于相應(yīng)單交種具有如下優(yōu)越性：首先，能豐富遺傳背景，增加目的性有效基因。通過(guò)利用具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的臨時(shí)保持系，有目的地加入某些遺傳力較高的產(chǎn)量和品質(zhì)有利性狀(如千粒重、穗粒數(shù)等)，對(duì)改善原單交組合的產(chǎn)量構(gòu)成和品質(zhì)將起到重要作用。其次，能提高雜交稻制種產(chǎn)量。制種產(chǎn)量高低除受母本開(kāi)花習(xí)性及恢復(fù)系高度、花粉量大小等影響外，還與不育系生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱有很大關(guān)系。三交制種所用的不育系，是用臨時(shí)保持系繁殖的實(shí)為雜種一代不育系，其本身具有較強(qiáng)

5、的生物學(xué)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)雜合不育系柱頭大、外露率高為顯性遺傳。第三，能提高雜交稻的抗性。水稻對(duì)主要病蟲(chóng)害的抗性，特別是對(duì)稻瘟病、白葉枯病、褐飛虱等抗性多數(shù)表現(xiàn)為顯性遺傳。因此，可有目的地把不同生理小種的品種用作為臨時(shí)保持系，并注意導(dǎo)入某些顯性抗病基因，把較多品種的抗性大部分或部分暫時(shí)統(tǒng)一在雜種一代加以利用，即三交有利于把更多親本的更多抗性顯性因子結(jié)合在雜種一代，從而提高雜種的抗逆力。第四，能加速和擴(kuò)大對(duì)優(yōu)怠品種(系)的雜種優(yōu)勢(shì)利用。新育成的優(yōu)良品種(系)作為雜交稻加以利用的最便利方法，就是將其轉(zhuǎn)成不育系后參與雜優(yōu)配組。這樣，

6、不僅需要時(shí)間，而且由于現(xiàn)有的不育胞質(zhì)不一定能把它們轉(zhuǎn)成全不育的不育系，或轉(zhuǎn)成后開(kāi)花習(xí)性不好，以及隨回交代數(shù)的增加而不育度有所下降。但只雜交一次，只是部分利用其微效恢復(fù)基因，則雜種不育系的不育度可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，且因適當(dāng)增加了微效恢復(fù)基因?？商岣唠s交稻的結(jié)實(shí)率。前人研究結(jié)果表明長(zhǎng)江流域早秈稻大多數(shù)具有雄性不育保持能力，即現(xiàn)有早秈品種大部分可作胞質(zhì)不育系的l臨時(shí)保持系而加以直接利用。因此，可通過(guò)三交方式，將其做臨時(shí)保持系參與配組。充分利用其優(yōu)質(zhì)、抗病、配合力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。從而擴(kuò)大了品種的利用范圍。最后，粳稻材料大部分為保持系，對(duì)我

7、國(guó)目前各類(lèi)細(xì)胞質(zhì)源的不育系都能保持，為選育三交種提供了有利的條件，利用秈型胞質(zhì)不育系與具有粳稻廣親和基因的保持系進(jìn)行雜交，獲得秈、粳雜合不育系，再與廣親和恢復(fù)系配制三交種秈、粳雜交稻，則有可能解決秈、粳雜種優(yōu)勢(shì)利用的難題。由于受到育種材料和不育系純度等條件的限制，前人對(duì)有關(guān)三交雜交稻的研究未能深入，只是對(duì)三交雜交稻增加F。代產(chǎn)量和制種產(chǎn)量等現(xiàn)象進(jìn)行了初步觀察和研究。但通過(guò)對(duì)三交稻雜種優(yōu)勢(shì)和配合力的系統(tǒng)分析以了解純合不育系、l臨時(shí)保持系、雜合不育系和恢復(fù)系對(duì)三交雜交稻各主要性狀的影響；三交雜交早、中晚稻主要性狀遺傳規(guī)律的

8、差異和三交雜交稻選配主要存在的問(wèn)題等方面尚未有過(guò)報(bào)道。為此，本研究通過(guò)利用純合不育系與不同類(lèi)型臨時(shí)保持系雜交，獲得雜合不育系，再與恢復(fù)系雜交的方法配制了36個(gè)三交早、中晚稻組合，并配制了相應(yīng)的24個(gè)三系雜交稻組合，以進(jìn)行(1)早稻三交雜交水稻的雜種優(yōu)勢(shì)利用和配合力研究：(2)中晚稻三交雜交水稻的雜種優(yōu)勢(shì)利用和配合力研究：(3)雜合