农作物两系法杂种优势利用的现状与前景

一、三系法面临的挑战杂种优势利用是本世纪作物育种上最引人注目的成就之一，30年代美国玉米产量平均2．5t／ha左右，到80年代平均产量达到了7.5t／ha，杂交玉米起了关键性的作用，其贡献占60％。我国推广杂交水稻20年来，已增产粮食3亿t以上，单产约高出常规水稻30％。据联合国粮农组织统计（1990）杂交水稻种植面积为世界水稻总种植面积的10％，而产量却占水稻总产的20％。利用雄性不育性生产杂交种子是利用作物杂种优势最主要的途径，经典方法是利用校质互作型雄性不育系的三系法，即雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系。水稻…     

籼稻(Oryza Sativa ssp. indica)全基因组框架序列

水稻基因组序列中蕴藏着生理、遗传、发育、进化和与重要经济性状相关的许多生物学信息. 籼稻亚种Oryza Sativa ssp. indica在中国和亚洲其他地方广泛种植. 通过全基因组霰弹法, 得到了这一亚种的基因组框架序列. 共完成430万个成功反应, 总读长为2214.9 Mb, 其中籼稻亚种93-11的成功反应有330万个, 总读长1797.4 Mb, 初步拼接得到了409.76 Mb的非冗余序列, 大约覆盖了水稻全基因组的95.29%, 碱基准确率大于99%. 通过与公共数据库中籼稻indica和粳稻japonica亚种的BAC克隆比较, 证实了基因组框架图的覆盖率、序列分布的随机性和拼接软件BIG-ASSEMBLER的准确性. 在框架图中, 鉴定了96.3%的全长cDNA, 96.4%的遗传标记(STS, STR, RFLP), 94.0%的EST和94.9%的单基因簇(unigene). 初步分析表明, 该框架序列已经达到了国际同行所认同的标准. 框架图的公布无疑为水稻生物学研究提供了基因组学和遗传学方面的基本信息.     

发展杂交水稻保障粮食安全

选用两个在遗传上有一定差异，同时优良性又有互补的水稻品种进行杂交，生产具有杂交优势的第一代杂种用于生产，这就是杂交水稻。杂交水稻的优势是很明显的，穗大粒多。水稻有明显的杂交优势，但是它的花很小，一朵花只产一粒种子。要利用水稻的杂交优势，就要想办法培养一种特殊的水稻，就是母水稻。     

我国杂交水稻发展展望与对策

本文简略介绍我国杂交水稻对粮食增产的巨大作用,分析目前杂交水稻面临的形势,预测本世纪末杂交水稻的发展前景,提出90年代我国杂交水稻的发展对策。     

杂交水稻育种的新突破

农业生产和作物育种的历史表明,凡在育种上有所突破,就会给农业生产带来一次飞跃.如杂交玉米和高粱,矮杆水稻和小麦的育成和应用,都在世界范围内大幅度地提高了这些作物的产量.我国的水稻育种,迄今已有两次突破,第一次是六十年代初矮化育种的成功,把水稻产量提高了20～30%;第二次是七十年代中期杂交水稻的研究成功,水稻产量又在矮秆良种的基础上增长了20%左右.     

通过科技进步展望我国水稻的增产潜力

我国现有人口13亿,人均耕地面积不足0.1hm2,预计30年后将增至16亿,人均耕地将减少到0.067hm2左右。未来靠谁养活中国?这是人人关心的头等大事。对这个问题,美国经济学家莱斯特·布朗散布了悲观的论调,认为中国今后粮食不能自给,需要大量进口,从而会引起全球性的粮食短缺和粮价暴涨。布朗的谁证虽然有一定的根据,但是在某些重要地方则很片面,其中最主要的一点就是低估或轻视了科技进步对提高农作物生产力的巨大潜力。水稻蕴藏着巨大的产量精力,进一步提高其产量具有广阔的发展前景。农业生产和作物育种的历史表明,育种上只要有所突破,就会给…     

水稻光敏与温敏核不育基因之间互作效应与利用研究

选育不育期败育彻底、不育性稳定的光、温敏不育系是目前两系法杂交稻制种安全可靠的重要保证.本研究利用光敏不育系7001S与安全型温敏不育系广博S,广培S杂交,将农垦58S光敏不育基因与安农S温敏不育基因重组在一起.进行了重组体的不育性和不育稳定性研究.安农S核不育基因使得重组型光敏不育系的不育性变得非常稳定,不同来源的重组型光敏不育系互交杂种F2代光敏不育株率达70%以上,容易从中筛选到不育起点温度低的重组型光敏不育系.将光敏不育基因回交转移到广博S和广培S中,得到与广博S或广培S相似的重组型光敏不育系光广博S,光广培S,其不育起点温度提高.用光广博S(或光广培S)为父本与广博S(或广培S)杂交产生了不育起点温度极低的温敏不育F1代;用广博S与其重组型温敏不育近等基因系光温广博S杂交,其F1代不育起点温度也很低.研究表明,光敏不育基因与温敏不育基因重组,能够解决光敏不育系难获得和败育不彻底的问题;短日高温下,光敏不育性对温敏不育性表现上位作用;控制农垦58S不育类型不育起点温度表达的遗传因子与安农S不育类型的很可能不同,建立安全型温敏不育系的带有光敏不育基因的近等基因系(重组型光敏不育系或者重组型光温敏不育系),用其作为父本与安全型温敏不育系杂交,其F1代可代替安全型温敏不育系用于生产.     

发展杂交水稻,造福世界人民

 经过7年的努力攻关,2011年我们胜利突破了大面积示范(就是100亩示范)亩产900公斤的超级杂交稻第三期目标,达到了926.6公斤。从1996年超级稻育种立项开始,每5年左右就上一个新台阶,这个台阶很高,示范田是每亩增长100公斤,大面积生产是每亩增长50公斤,我们都跨越了。这一成果的取得是值得我们骄傲的。     

籼型杂种雄性不育水稻9814HS-1的育性与遗传分析

杂种雄性不育系是培育多系法杂交稻理想的遗传工具;杂种雄性不育性一般发生在水稻种间或亚种间,而鲜见于亚种内的品种间.本文报道了一份籼籼交杂种雄性不育系9814HS-1.田间观察结果显示, 9814HS-1在长沙10月初起或三亚3月中旬前抽穗则花粉彻底败育,结实率为0.00%,而同期抽穗的双亲T98B和M114B的育性正常.分子标记分析发现T98B和M114B的籼稻基因型频率分别达到了0.94和1.00;进一步分析注意到,它们与8个籼稻品种杂交的F_1株系结实全部正常,结实率达到了80.35%～91.87%,而与4个粳稻品种的杂交后代均高度不育,表明9814HS-1的双亲都具有籼稻属性.测恢试验发现, 9814HS-1的育性能被所测验的6个籼稻品种全部恢复(结实率达到了85.24%～93.21%),表明9814HS-1具有"三交种"育种利用潜力.遗传分析显示, T98B和M114B的正反交F_2和BC_1F_1群体中不育株与可育株的理论分离比都为1:3,推断9814HS-1的育性受两个非等位的杂合态核基因互作所控制.籼型杂种雄性不育系9814HS-1的发现为重新认识水稻生殖障碍提供了启示,对于建立杂种优势利用新途径具有重要意义.     

水稻的雄性不孕性

水稻具有杂种优势现象,尤以秈粳杂种更为突出,但因人工杂交制种困难,到现在为止尚未能利用。显然,要想利用水稻的杂种优势,首先必须解决大量生产杂种的制种技术,从晚近作物杂种优势育种的研究趋势和实际成果来看,解决这个问题的有效途径,首推利用雄性不孕性。为了获得水稻的雄性不孕材料,我们最近两年在水稻大田里进行了逐穗检查工作,观察到一些雄性不孕植株,现将初步观察结果,报导如下: 方法和经过水稻雄性不孕植株,是1964—1965年在湖南省安江农校实习农场及附近生产队的水稻大田中检查出来的。已知花药不开裂是许多作物的雄性不孕性在外表上的共同特征之一,因此就根据这个特征按图索骥,于抽