水稻育种

水稻育种
水稻育种

作物育种学各论

第一章水稻育种

第一节国内外水稻育种概况

一、水稻生产的重要地位

1、稻米在人们日常生活中的地位

?水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一,其栽培面积和总产仅次于小麦。

?种植水稻的国家和地区有112个之多,栽培面积集中在亚洲,占世界水稻总栽培面积的90%以上。

?我国一半以上人口以稻米为主食。

?水稻产量高而稳,适应性强。

?稻米食味和营养价值好,品质优于其它粮食。

2、我国水稻生产在粮食生产中的地位

?水稻是我国最重要的粮食作物,总面积、总产量及单位面积产量均居全国粮食作物首位。

?我国水稻种植面积占粮食作物总面积29.1%,稻谷产量则占粮食总产的47.3%,不足1/3的面积生产2/5以上的粮食,可见水稻在粮食生产中的重要地位。

3、我国水稻生产在世界上的地位

(1)我国是稻谷生产大国

我国年均生产稻谷1.66亿吨,占世界稻谷总产的36.9%,为世界第一;水稻播种面积年均4.9亿亩,占世界总播种面积的22.8%,仅次于印度;稻谷平均亩产338.5公斤,比世界平均高38.3%,在主要产稻国中名列前茅。

(2)我国是稻作历史古国

●我国是水稻原产地之一,亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广:南起海南三亚,

北至江西东乡,西起云南盈江,东至台湾桃园。

●水稻栽培历史极为悠久,新石器时代遗址有稻谷、米粒、稻秆等遗物出土者达73处,

最早的是浙江桐乡罗家角(7040±150BC)和余姚河姆渡(6950±130BC)。古籍上有关水稻的记载非常丰富。

(3)我国是稻种资源富国

●我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带;世界上种

稻最北点在我国(黑龙江漠河,53°27′N)。生态环境极为多样,稻种资源异常丰富。

●到1990年底为止,我国已编入国家稻种资源目录的国内品种达54972份,其中古老的

地方品种达46887份。

(4)我国是水稻科技强国

?水稻矮化育种源于我国,被誉为水稻的第一次“绿色革命”。比国际水稻所育成IR8时间早十年。

?杂交水稻更是举世闻名,

被誉为水稻的第二次“绿色革命”。

二、我国水稻育种简史与主要成就

?我国有计划地开展水稻育种研究,大约始于20世纪20年代。

?建国前水稻的生产和育种,技术力量对比薄弱,水平低,发展缓慢。

?建国后,我国始终把育种和普及良种作为稻作增产的重要措施,其中最为突出的成就是水稻良种矮杆化和杂交稻的兴起,为国际水稻育种界所瞩目。

50年来,我国水稻育种经历了3个重要发展时期:

●高杆良种的评选利用(40年代末期到50年代后期)

早籼南特号,中籼胜利籼,中粳黄壳早廿日,晚粳老来青

●矮化育种阶段(50年代后期到70年代初期)

3个里程碑式的品种:矮脚南特,广场矮,台中在来1号

●杂种优势利用阶段(70年代初到80年代初)

袁隆平,李必湖,谢华安

南优系统,汕优系统,汕优63

●高产、多抗、优质新品种选育(80年代至今)

桂朝2号,特青,直立穗粳稻

●分子育种(分子标记辅助选择,转基因)

三、国外水稻育种发展动态及趋向

?世界水稻90%以上的产销集中在人口密集的亚洲。据国际水稻所的综合分析,在亚洲8个国家(缅甸、孟加拉国、中国、印度、印尼、菲律宾、斯里兰卡、泰国)1965~1980年使稻作总产量明显增加的诸因素中,推广良种的作用占23.3%,这充分说明了水稻育种工作的重要性。

?各国水稻育种目标都注意提高品种的产量潜力,改进良稻米品质,常规杂交育种都是主要的育种方法,普遍重视杂种优势利用的研究和新技术的应用。

南亚和东南亚各国种植籼稻,世界上90%以上的等雨稻田集中在这个地区,产量低而不稳,自然灾害频繁。设在菲律宾的国际水稻研究所(IRRI),对该地区以至世界稻作的发展起重要作用与影响。其育种方向致力于选育高产稳产适于不同类型等雨田生态环境的品种,强调品种的耐旱及耐淹性;选育灌溉田高产品种,注意进一步改进株型,提高光能利用效率和收获指数,抗主要病虫、耐盐碱和逆性土壤环境。

泰国以选育推广优质长粒型品种为主,是优质米出口国。过去由于出口贸易对优质的要求,限制了对其它育种目标的实现。50年代后强化了抗稻瘟病育种,60年代中期以来,广泛利用新型半矮杆品种与高杆、感光的泰国推广品种杂交,将抗病与耐肥茎挺结合起来。泰国还有一些深水稻品种,营养生长阶段可在1米深水层中生长。

日本生产粳稻,品种矮杆多穗,强调品质优良,抗倒伏和抗病虫,适于机械化种植和收割。80年代开展籼粳杂交超高产育种,培育超高产品种,取得进展。

韩国采用籼粳交方法,并与IRRI合作密切,进行南北穿梭育种,育成密阳、水源系统等一批偏籼高产品种,使该国水稻平均产量跻于世界前列。品种强调抗稻瘟病、耐低温和米质优良,粳稻又有取代籼稻的趋势。

美国是世界稻米主要输出国之一,但种植面积和总产较小。稻作采用大规模机械化集约化作业。品种以长粒型为主。稻米品质是首要目标,要求苗期长势强,耐低温、抗除草剂,适于直播,抗稻瘟和纹枯病,谷壳多无毛。

第二节水稻育种目标及主要性状遗传

一、我国的稻区划分及各稻区对品种的要求

1、华南双季稻稻作区

本区位于南岭以南,为我国最南部,包括福建、广东、广西、海南、云南等省、区的南部地区;台湾全省和南海诸岛。水田5482万亩,占全国水田面积的14.4%。稻作复种制度以双季稻连作为主,早、晚稻主要为籼稻品种。

2、华中双单季稻稻作区

本区东起东海之滨,西至成都平原西缘,南接南岭山脉,北毗秦岭、淮河。包括江苏、上海、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、四川、重庆9个省、市的全部或大部,以及陕西、河南两省的南部。水田面积25261万亩,占全国水田面积的66.5%。长江以南以双季连作稻为主,一年三熟,品种属早籼和晚籼或晚粳,部分地区种中籼;长江以北以稻麦两熟为主,品种属一季中籼和中粳稻。

3、西南高原单、双季稻稻作区

位于云贵高原和青藏高原。包括湖南、贵州、云南、四川、西藏、广西、青海等省、区

的部分发或大部分。水田面积3801万亩,占全国水田的10%。云南南部有双季稻,一年可三熟,其余以一季稻为主,籼粳稻并存,粳多在高海拨地区,籼多在低海拨地区,品种类型复杂。

4、华北单季稻稻作区

位于秦岭、淮河以北,长城以南,关中平原以东。包括北京、天津、山东全部,河北、河南省大部,山西、陕西、江苏、安徽省一部分。水田1645万亩,占全国水田的4.2%。该区均一季粳稻。

5、东北早熟单季稻稻作区

位于辽东半岛和长城以北,大兴安岭以东。包括黑龙江、吉林全部,辽宁大部和内蒙古自治区部分。水田1285万亩,占全国水田的3.4%。一季粳稻。

6、西北干燥区单季稻稻作区

位于大兴安岭以西,长城、祁连山与青藏高原以北,包括新疆、宁夏的全部,甘肃、内蒙古、山西的大部,青海省北部和日月山以东部分,陕西、河北的北部和辽宁的西北部。水田509万亩,占全国水田的1.3%。

二、水稻育种的基本目标

1、高产

水稻的产量潜力究竟有多大?水稻的产量潜力是指在最理想的环境条件下栽培所能获得的最高产量,据竺可桢(1964)估算,如果光能利用率达到3%,长江下游和华南地区的单季稻产量可以达到21.24t/hm2(1416kg/亩)。

选育高产品种,必须注意以下几方面的选择:

(1)营养生长势强(奠定生物产量的基础)

(2)株型好

a、丛生快长型(丛化育种)

b、直立穗型

c、重穗型

d、新株型育种与超级稻:袁隆平的超高产杂交稻株型

(3)穗粒结构协调

(4)叶粒比协调(源库协调)

(5)个体与群体的协调

2、优质

?随着人民生活水平的提高,改良稻米品质已显得愈来愈重要,因此提出了品质育种。

?泰国大米(籼)的品质在世界上具有较高的声誉。

?国际上日本、韩国、美国都很重视优质粳米的生产与研究。

?特别是日本喜食中短粒粳米的习惯与我国长江以北地区基本一致。由于长期重视品质改良的基础及应用研究,日本粳稻素以品质优异著称于世。

?不同地域居民、不同民族对稻米品质要求各异

?南方:籼米北方:粳米少数民族:糯米、红米等

?(1)外观品质

?a、稻米的长度和形状

?稻米长度的分级标准:

?特长>7.5mm

?长6.61~7.50mm 籼稻多为前两级

?中等5.5~6.60mm

?短<5.50mm 粳稻多为后两级

?稻米形状是以长宽比确定,分级标准为:

?细长:>3.0

?中等:2.1~3.0

?粗:1.1~2.0

?圆:≤1.0

?国标优质稻谷(籼)要求达到2.8

? b. 垩白质:是松散的淀粉,易碎,外观差

?垩白质又分心白、腹白和背白,

?要求垩白小或无。

?衡量指标有垩白粒率(%)和垩白度(%)。

?国标优质稻谷1、2、3级

?垩白粒率分别要求小于10%、20%、30%,

?垩白度分别要求小于1%、3%、5%。

? c. 胚乳的半透明性

?根据稻米的胚乳透明程度,可分为蜡质和非蜡质两类。

?蜡质稻米无直链淀粉或含量极少,外观不透明,即糯稻米(直链淀粉含量<2%)。?非蜡质稻米直链淀粉含量变化很大(2.1~32%),其外观表现为不透明、模糊和半透明。

一般市场上受欢迎的是透明度好的稻米。

?云南的软米虽不透明,但米质较好,冷饭软而不硬,直链淀粉含量低。

?(2)蒸煮和食用品质(理化性质决定)

? a. 直链淀粉含量

?分级:

?高>25.0%

?中20.1~25.0%

?低9.1~20.0%

?极低 2.1~9.0%

?糯性<2.0%

?高直链淀粉含量的品种胀性大,米饭干燥、蓬松;中等含量的品种米饭较软而不粘,冷后不返生;低含量的品种米饭粘而软;极低含量和糯性品种直接食用少,一般加工副食品。

?绝大多数籼米属高或中等含量,大多数粳米属低含量。

?生活习惯不同对米质的要求亦不同。如南方人喜食含直链淀粉中、高的籼米,北方喜食直链淀粉含量低的粳米,一些少数民族(如云南等地)还喜食糯米。

? b. 糊化温度

?即在米饭蒸煮时,稻米淀粉粒加热吸水膨胀至不可逆时的温度。此时淀粉粒在偏光显微镜下失去双折射现象,所以也称双折射终点温度。

?测定糊化温度的方法是把精米置于1.7%氢氧化钾溶液在30℃处理23小时,然后测定其扩散度与透明度,即碱扩散值。

? c. 胶稠度:即米胶稠度:一般测定4.4%的米胶冷后的凝胶长度。

? d. 香味:香米具有较高的商品价值。米香的主要化学物质是2-乙酰-1-吡咯啉。

? e. 食口性:依生活习惯和各人口味有差异,但一般要求米饭白,有光泽,松而不硬,软而不粘,有韧性和滑润感。

(3)加工品质

?糙米率(稻谷去除果皮后的%)

?精米率(糙米去除种皮、胚后的%)

?整精米率(去除碎米后的整米%)

(4)营养品质

?主要为品种蛋白质含量和赖氨酸含量。

?一般品种蛋白质含量通常在8~9%,

低的5~6%,高的10~12%。蛋白

质含量过高,往往食口性差。

3、多抗

(1)抗稻瘟病:稻温病是流行最广危害最大的病害。病原菌变异性很强,能不断产生新的生理小种。类型有叶瘟、穗颈瘟、技梗瘟、粒瘟等。

(2)抗白叶枯病:白叶枯病是仅次于稻瘟病的主要水稻病害。

(3)抗纹枯病:纹枯病分布广,危害大。尚未筛选出免疫或高抗纹枯病的种质资源,主要是利用中抗种质进行抗性育种。

(4)抗条纹叶枯病:由灰飞虱传播的一种病毒病。(5)抗虫:抗飞虱、螟虫等。

4、广适

三、水稻主要性状的遗传

(一)产量性状的遗传

穗数、粒数和千粒重都属于数量遗传性状,主要受基因加性效应控制,极少例外。而且各自受有关特性的制约,例如穗数受分蘖力和成穗率影响,粒数受穗长、穗分枝和着粒密度影响,千粒重受粒形大小和灌浆充实度影响。因此产量性状的遗传力低,受环境影响较大。1、穗数2、粒数3、粒重(遗传力较高)

(二)农艺性状的遗传

1、矮生性(株高)

矮生性遗传的研究很早就开始了,但有利矮杆基因的研究、发掘和利用,矮杆品种的育成和推广是60年代的事。我国在这方面据世界领先地位。

目前矮生基因有半矮生(sd-1~sd-7)和矮生(d1~d61,缺d8、d15、d16、d25、d34、d 36)两套系统,其中已知sd-1和d47等位。

我国的6个主要籼稻矮源(矮脚南特、矮仔占、低脚乌尖、花龙水田谷、印尼水田谷,矮脚仔)的矮生基因都与sd1等位。

生产上应用的矮生资源(sd-1 ),株高多在90~110厘米,为区别于特矮的类型称之为半矮生型。半矮生水稻的矮生性在遗传上一般受一个隐性主效基因控制。

粳稻的矮生基因可分为两类:

?一类由单位点主效基因控制,如矮银坊、矮鬼(两者都不等位)、大黑(d1)、九洲矮3号(d53),而且在遗传上往往不等位。

?一类由微效多基因控制,许多矮杆推广粳稻均属此类,如日本晴,农垦57等。

?因此粳稻的矮生性遗传较为复杂

2、生育期

?水稻品种的生育长短差别主要是从播种到出穗阶段,从出穗到成熟之间的差别很小,灌浆快慢根据穗型大小、温度、水份及一些生理因素有关。

?水稻是短日喜温作物,对日长和温度反应的敏感性和基本营养生长性在品种间有明显不同,遗传机制较复杂。生育期长短的遗传受制于主效基因和微效多基因。

?已鉴别的与抽穗期相关的基因多达20余个

?抽穗早迟主要由两类基因决定:

Se 第6染色体Se1位点(Se1eSe1uSe1n)

E 第7染色体E1位点(感光基因互作)

(三)抗性遗传

1、稻瘟病抗性

?稻瘟病是流行最广危害最大的病害。病原菌变异性很强,能不断产生新的菌系和生理子种,因此遗传上比较复杂。我国利用7个鉴别品种将稻瘟病菌分为7群43个小种。

?稻瘟病的抗性遗传有主基因和微效多基因控制两类,多属显性。主基因抗性(垂直抗性)易因小种变化,导致丧失抗性。因此,微基因抗性(水平抗性)越来越受到重视。

?日本鉴定出8个基因位点14个显性抗性基因,其中Pi-k(Pi-k,Pi-kh,Pi-km,Pi-kn,

Pi-kp,Pi-ks)Pi-a,Pi-i,Pi-z和Pi-ta都存在于我国粳稻品种中。

?据统计,目前至少已鉴定出32个抗稻瘟病基因位点,克隆1个Pi-b基因。

2、白叶枯病抗性

?白叶枯病抗性遗传研究随选用的抗源、菌种和试验条件而不同。籼稻的情况比粳稻复杂,主要与热带区菌种复杂有关。

?白叶枯病的抗性不论能籼、粳多受主基因控制,抗表现为显性或不完全显性或为隐性,并可能存在显性基因的互作作用和抗性修饰基因。现已鉴定定名的主效基因排名至23 (Xa-23 ),实际共有19个。

?籼稻抗源多为Xa-4,粳稻抗源多为Xa-3

?DV85携有Xa-5,Xa-7两个抗性基因,故抗性较好。

?Xa-21来源于长药野生稻,导入普通栽培稻,可高抗日本和菲律宾的小种,完全显性。

称为全抗基因。(全生育期抗性、抗多种小种、完全显性)

3、纹枯病抗性

?迄今尚未筛选出高抗纹枯病的种质资源。

?日本在50年代有过研究,认为抗病为显性。江聘珍(1979)认为抗病为隐性。沙学延(1987)和王建林(1989)认为抗性为不完全显性,F2呈连续变异,断定为微效多基因控制,最少有效基因数为1~4对,广义和狭义遗传率均较低。

?潘学彪的研究认为纹枯病的抗性由显性基因控制,并且存在不等位基因。

4、条纹叶枯病抗性

?条纹叶枯病是由灰飞虱传播的一种水稻病毒病

?籼稻的抗性好于粳稻

?Washio等研究发现:

陆稻的抗性受2对显性互补基因Stv-a、Stv-b控制

一些籼稻抗性受1对不完全显性基因Stv-bi控制

且Stv-bi与Stv-b等位

?本实验室利用Dular/Balilla无性系群体,在第11号染色体上定位到2个连锁的条纹叶枯病抗性基因qSTV-11b、qSTV-11c

5、抗虫性

?抗虫性表现显性或隐性,受1-2对主基因控制。

?对褐稻虱的抗性系受单一基因所控制,目前已鉴定出13个:如Bph1、bph2、Bph3、bph4、bph5、Bph6等,1、3、6为显性,2、4、5为隐性,并有抑制基因I-Bph1。(IR26)?抗白背飞虱基因已被鉴定出5个,Wbph1、Wbph2、Wbph3、wbph4、Wbph5。

?抗黑尾叶蝉基因已鉴定出Glh1、Glh2、Glh3、glh4、Glh5、Glh6、Glh7、Glh8 。

?抗螟虫认为是多基因控制,也有认为是简单遗传,外源的Bt基因表现为显性。

第三节稻种起源与种质资源

一、稻属植物的种类、分布及染色体组

(一)稻属植物的种类、分布

稻的学名为Oryza sativa L. ,属禾本科(Gramineae)稻属(Oryza)。1931年罗斯契维兹(Roschevicz)根据稻属植物的形态和地理分类,将稻属分为4组:

(1)普通野生稻

(2)颗粒野生稻

(3)紧穗野生稻

(4)长喙野生稻

?稻属各个种的分类和名称比较复杂和混淆不清。不同学者有不同的观点,后经张德慈

(1985)总结归类为22种。

?我国是世界上原产野生稻的主要国家之一。据调查有3种野生稻,即普通野生稻、药

用野生稻和疣粒野生稻。

?普通野生稻分布于亚洲、非洲、大洋洲,其中有一年生和多年生,护颖为线状或披针

状,颖花表面呈格子形,这些特征在栽培品种中都可见到,因此认为它是在栽培稻系统发育上最接近的一组。

?另外非洲野生稻、光身野生稻、长药野生稻也是栽培稻关系密切的种。

(二)稻属植物的染色体数及染色体组

?水稻的染色体:体细胞2n=24,性细胞n=12(12个连锁群)

?栽培稻(普通和光身)是2倍体,染色体组通常用AA 表示。

?染色体组的确定主要根据F1植株的染色体配对情况。

根据P20表1-2列出了稻属22个种的染色体组及地域分布情况。通过表中染色体组群分类情况,了解到以下几点:

(1)水稻染色体组分为A、B、C、D、E、F等6组及未知基因组。其中A组又分为A、A g、A b、A cu4种。

(2)染色体组A、C、E、F均可单独存在,B、D组尚未发现单独存在的例子。

(3)栽培种及野生近缘种均为AA组。尚未发现A与其它任何染色体组相结合存在的稻种,这表明在稻种进化过程中稻种间形成了某种生殖隔离。因此,A染色体组与其它染色体组的亲缘关系比较疏远,这也是水稻在远缘杂交方面难以成功的主要原因。

(4)只有C染色体组可与其它染色体组相匹配,这推测C是进化起源较原始的染色体组,其它有些染色体可能是由它进化而来。

栽培稻种与不同稻种间或稻种内杂交可表现以下几种情况:

(1)普通栽培稻种与其它染色体组型不同的远缘稻种之间或杂交比较困难(不孕),或杂种F1减数分裂不正常,不能形成二价体,导致杂种不育。

(2)普通栽培稻种与同为AA染色体组型的其它稻种杂交,杂种F1的减数分裂可表现正常,形成12个二价体,但杂种高度不育。(染色体结构有某些变化)

(3)普通栽培稻种所属籼、粳亚种间杂交,F1减数分裂正常,但结实不正常,其育性因组合不同差异较大。(雌性不育,雄性不育)

(4)栽培稻亚种内品种间杂交,杂种育性一般正常。

二、栽培稻的起源,演化和亚种生态分类

1、栽培稻的起源与演化

(1)国外学者关于栽培稻起源的不同见解

a. 单起源论点

?Nair(耐尔)(1964)在印度半岛的Malaber海岸发现5种野生稻,其中包括一年生和多年生,存在高度的变异性和多样性,因而认为这个地区是水稻的起源中心。

?部分日本学者也认为栽培稻起源于印度。中尾佐助鉴定洛阳汉墓出土稻谷属印度型(indica),认为栽培稻起源于印度,中国没有原产稻谷。户刈义次(1950)认为中国稻是从印度支那经华南和西南扩展到全中国,其唯一论据是中国语Dao与越南语Gao、泰国语长Kao为同一语源。

?但日本林建一(1975)用酯酶同功酶电泳法对亚洲776个稻种进行分析,认为稻种起源变异中心为中国云南。

?IRRI张德慈(1985)认为亚洲栽培稻及非洲栽培稻的起源和进化,可追溯到大约1亿3000万年前的超级大陆冈瓦纳古大陆。在它未破裂和漂移以前,两个栽培稻各自按多年生野生稻→一年生野生稻→一年生栽培稻的进化路线平行分化与驯化。随古大陆的分裂和漂移,被分隔在南亚大陆和非洲大陆板块,前者演化成籼亚种、粳亚种和爪哇亚种,并进一步演化成多生态型变种。

?IRRI并认为普通栽培稻主要是沿着南亚喜马拉雅山山麓,及其相连的东南亚和南中国的山脉进行演化。亚洲水稻栽培可能是在喜马拉雅山麓至恒河平原这个广宽地带内或

边沿上,经过缅甸、泰国北部、老挝、越南北部,直至中国西部及南部的许多地点独立发生演变。

b. 多起源论点

?日本冈彦-(Oka.H.I)认为栽培稻是分散起源或多起源。

籼起源于印度,粳起源于中国。

(2)国内学者关于我国栽培稻起源的不同见解

?建立较早、较有影响的是丁颖的观点。丁颖(1949,1957)根据我国野生稻和栽培稻的植物学、地理学分布,结合历史学、语言学、古物学、人种学,认定华南一年生和多年生野生稻是我国栽培稻的祖先。中国栽培稻起源于华南,稻作可能发轫于距今5000年前的神农时代,扩展于4000年前的禹稷时代。丁颖根据我国栽培稻种的系统发展过程提出五级分法。

?柳子明(1975)认为我国稻种起源地可能是云贵高原。云贵高原处于热带、亚热带,有野生稻分布,我国各大河流又发源于此。起源于云贵高原的稻种,可能沿河流分布于各流域下游各地,长江和西江(广西、广东)流域为稻谷驯化的两个地带。

?王象坤,程佩声的研究,云南的光壳稻是从普通野生稻演变而成的粳型陆稻,由此进一步演变成栽培稻粳稻。

(3)关于稻作起源的问题

a. 单起源和多起源的分歧与矛盾

b. 稻作传播与民族迁徙的矛盾

c. 籼粳单源和独立起源

d. 陆稻和水稻起源先后的问题

2、栽培稻的亚种生态分类

a. 籼、粳型分类

?加藤(Kato,1928,1930)根据形态学、生理学和杂交亲和性表现,将亚洲栽培稻分为印度型(indica)和日本型(japonica),前者又分4种生态型(夏稻Boro、秋稻Aus、冬稻Aman、久来稻Tjereh),后者分3种生态型(普通粳稻Keng、布鲁稻Bulu、诺达稻Nuda)。

?丁颖将我国栽培稻分为籼亚种(hsien)和粳亚种(Keng),并提出5级分类法。

b. 籼、粳、爪哇型分类

?寺尾(Terao)、水岛(Mizushima 1939,1950)认为栽培稻分为Ⅰ-a、Ⅰ-b(日) Ⅰ-C(爪)、Ⅱ和Ⅲ(印)3种类型。

?松尾孝岭(Matsuo 1952)把栽培稻分为A型(日本型粳稻)、B型(印尼型或籼粳中间型)、C型(印度型籼稻)。

?冈彦一(Oka 1953)把栽培稻分为大陆型(印度、印尼、中国南部、中部)及海岛型,海岛型又分为温带海岛型(日本、朝鲜)和热带海岛型(爪哇)。

?张德慈分为籼亚种(indica)、粳亚种(japonica)和爪哇亚种(Javanica),并进一步演化成各种生态型。

三、种质资源的性状鉴定

种质资源的鉴定可分为:

①描述种质的形态特征和用于品种类型鉴别为主要目的的形态农艺性状鉴定。

②用于品种改良为主要目的的利用特性鉴定与遗传评价,主要是抗病虫性、耐逆性、品质和营养、恢复性等特性鉴定。具体鉴定内容和方法见P22-23。

四、稻种资源的育种利用

1、矮源的利用

2、抗源的利用

3、野生稻资源的利用

4、育性亲和源利用

5、优质、特异资源利用

第四节水稻杂交育种

一、品种间杂交育种与籼粳亚种间杂交育种的特点

1、品种间杂交育种的主要特点

(1)杂交亲本间一般不存在生殖隔离,杂种世代结实率与亲代相似。

(2)亲本间的性状配合较易,杂交性状稳定较快,育成品种的周期较短。

(3)利用回交或复交和选择鉴定,较易累加多种优良基因,育成综合性状优良的品种。

2、籼粳亚种间杂交育种的主要特点

?与种间杂交相比,籼粳杂交较易获得杂交种。

?与品种间杂种相比,籼粳杂种常表现以下特点:

植株高大、穗大粒多、发芽势强、分蘖势强、茎粗抗倒、根系发达、再生力及抗逆力强等优良性状;

但易出现结实率偏低、生育期偏长、植株偏高、较易落粒、不易稳定等不良性状。

2、籼粳亚种间杂交育种的主要特点

?与种间杂交相比,籼粳杂交较易获得杂交种。

?与品种间杂种相比,籼粳杂种常表现以下特点:

植株高大、穗大粒多、发芽势强、分蘖势强、茎粗抗倒、根系发达、再生力及抗逆力强等优良性状;

但易出现结实率偏低、生育期偏长、植株偏高、较易落粒、不易稳定等不良性状。

籼粳亚种间杂交育种的主要特点:

(1)籼粳之间一般存在生殖隔离,杂种F1结实不正常。

(2)籼粳间具有许多可以互补的优良性状,F1表现强大的亚种间营养生长优势,但性状配合较难,杂种后代性状稳定较慢,育成品种的周期长而难度高。

(3)必须利用回交、复交或者利用广亲和品种架桥,来解决杂种后代不育和性状难以稳定的问题,并需扩大杂种后代的群体,加强选择压。虽然难度较大,但可能育成结合了籼粳有利基因的突破性品种。

二、杂交亲本的选配

一个育种单位应当选定几个当地推广的优良品种或一般配合力好的品种作为核心亲本,并要有几套具有不同目标性状的常用亲本,同时注意引进新的种质资源,扩大拥有的遗传材料数目,根据一定的育种目标制定周密的配组方案。

亲本选配通常遵循以下原则:

(1)杂交亲本双方必须具有较多的优点,较少的缺点,且双亲的优缺点互补,不能有共同缺点。

?亲本间优缺点互补,是指亲本间若干优良性状综合起来应能够满足育种目标的要求,一方的优点能在很大程度上克服对方的缺点。

?两个亲本的缺点应尽可能少一些,不能有共同的缺点,这是一条重要的经验与原则。

(2)亲本之一最好为适应当地条件的推广良种。

使杂种后代具有较好的丰产性和适应性(稳产性)。如以推广良种桂朝2号作亲本育成的双桂1号、双桂36号,在南方稻区同样也得到广泛的推广。

(3)亲本具有良好的配合力

?不是所有优良品种都是优良亲本。例如珍珠矮和IR8都是优良性状较多的丰产品种,但用其育成的品种很少,且丰产性和稳产性超不出这两个亲本。

?因此在考察亲本本身性状表现的基础上,还要考虑亲本的一般配合力。

?一般配合力是指某一亲本品种和其它若干品种杂交后,杂种后代某个数量性状上的平均表现。一般配合力好的材料具有将优良性状传递给后代的较高能力。

?但好的亲本必然是优良品种。例如台中在来1号。

(4)选用生态类型或亲缘关系或地理距离相差较大的品种配组。

?由于亲本的遗传基础差异大,杂交合代分离广,“易”于选出性状超越亲本和适应性比较强的新品种,但关键还要看亲本是否具有符合育种目标的性状,并能否传给后代(配合力,遗传率)。

?低脚鸟尖(台湾) ×Peta(印度)→IR8

(5)亲本之一的目标性状应有足够的强度

抗病虫可以提高品种的稳产性,减低农本,减少污染。因此抗病虫是主要的育种目标之一。

?选用的抗性亲本要求目标抗性要有足够的强度,即能够高抗(显,隐性均可)。

?杂交稻亲本的选用则需利用显性抗性,最好是完全显性的抗性基因。如IRRI育成的多抗品种IR28和IR29(姊妹系)抗5种病虫,抗性分别来源于5个亲本(P22)。

三、杂种后代的性状选择

(一)产量性状的选择

产量性状都为数量性状,但遗传力有强弱之分,粒重(包括粒型)的遗传力较高,早代选择效果也较好;而穗数、每穗粒数、产量的遗传力较低,早代选择效果较差,应随着世代增加逐步加强选择压。

(二)农艺性状的选择

农艺性状与产量关系密切。水稻的抽穗期、株高等具有较高的遗传力,早代选择的效果较好。早代也应加强对株型等综合性状的选择。

(三)抗病虫性状的选择

抗病虫性多为质量性状,适于从F2代就在人工诱发或自然诱发下进行选择,选择应与产量性状及其他性状结合进行。

(四)品质性状的选择

粒型、垩白、透明度等外观品质性状遗传力较高,可在早代结合目测进行选择,蒸煮食用品质测定相对复杂,可在稳定成系时测定选择,如直链淀粉含量、胶稠度等理化指标,也可根据黏度测定仪、食味仪等仪器的测定结果筛选。评价食味的最好方法是品尝,但需种量多,评价烦琐,可在稳定后参试前进行。

四、育种程序与杂种后代群体的规模

(一)育种程序

①系谱法

②混合法

③集团法总论介绍

④衍行系统方法

⑤单粒传法

⑥混合系谱法

⑦组群筛选法

五、增代和缩短育种年限

(1)正季短日处理

(2)冬季温室加代

(3)冬季南繁加代

三系法杂交水稻育种 相关知识

三系法杂交水稻育种 (1)三系法杂交稻的由来:两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲,杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物,雌雄同花。水稻杂种优势利用,只有依靠雄性不育的特性,通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种,其中之一便是使用雄性不育系(A)、保持系(B)和雄性不育恢复系(R)来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套,故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切,其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外,其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交,获得的不育系种子供来年制种和繁殖用;不育系与恢复系杂交,获得的杂交水稻种子供下季大田生产用;保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。 (2)三系法杂交稻育种的历史:1958年,日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交,育成BT型不育胞质台中65A,并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT 型不育系的同质恢复系,于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年,当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株,并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明:这些材料属于单基因控制的隐性核不育,找不到能完全保持其不育特性的品种,利用价值不大。1970年11月,李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻(简称野败),为雄性不育系的选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场矮3784、6044、二九南等品种(系)对野败不育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各育种单位的通力合作,到1972年冬在海南冬繁时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均达到100%的不育系群体,如珍汕97A和B、二九南1号A和B 等。至此,我国第一批野败细胞质不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后,1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系,并选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻组合。从此,以我国籼型三系杂交水稻实现配套为标志,宣告杂交水稻选育成功。 (3)雄性不育系与保持系的选育:选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株,其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料,然后通过测交和连续成对回交,完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。 ①雄性不育株的获得:获得原始的雄性不育株,可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。前者如袁隆平早期从胜利籼、洞庭早籼、矮脚南特等籼稻品种中发现的C系统不育材料;后者如李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻天然杂交产生的野败雄性不育株;四川农业大学通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A等不育系的不育株,湖南杂交水稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育株及四川农科院水稻高梁研究所通过籼粳交获得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育株均为核质互作型不育,比较容易找到保持系,是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。

杂交水稻制种生产操作规程

杂交水稻制种生产操作规程 (内部材料注意保管) (站全体技术人员及制种种植大户研究讨论并表决通过) 二O一三年,是我站稳定发展、做强、做优种子产业化经营,促进经济有效增长,种农收益增加,对外信誉增强的关键之年。为了夺取各项工作全面胜利,其指导思想和奋斗目标是: 一、指导思想: 1、种子生产精种精管年; 2、选好基地、选优种植户把关年; 3、执行操作规程措施到位年; 4、种子产量增加、质量精品年; 5、实行团队区域承包、强化考核百分之百年; 6、特约生产单位极度满意年。 二、措施目标: 严格执行种子生产技术操作规程和措施,环环扣紧,检查落实百分之百到位,保证达到: 1、按期播种,精细管理、培育多蘖壮秧; 2、下足基肥,按期栽插、插足基本苗,奠定高产基础; 3、搞好化除,施好蘖肥、搭好丰产苗架; 4、综合防治,确保无虫无病害; 5、时到搁田,控制后期施肥和无效分蘖,争取多粒大穗; 6、适时割叶,适量喷施“九二O”,促进抽穗、提高结实率; 7、严格除杂,清除杂株、保证种子纯度; 8、抢收抢晒,保证种子发芽率和总体质量,夺取丰产丰收。 三、产量指标:

1、农村内地:广两优2010组合,产量指标440斤/亩;63系列组合,产量指标420斤/亩;Y两优系列组合,产量指标380斤/亩。 2、农场:两优香一组合,产量指标400斤/亩,63系列组合,产量指标360斤/亩;Y两优系列组合,产量指标340斤/亩。 实际考核指标:(团队承包考核结算指标) 农村内地:广两优2010组合,产量指标400斤/亩;63系列组合,产量指标380斤/亩;Y两优系列组合,产量指标340斤/亩。 农场:两优香一组合,产量指标360斤/亩;63系列组合,产量指标325斤/亩;Y两优系列组合,产量指标305斤/亩。 四、操作规程: 为保证生产周期各项工作有方向、有目标、有序落实到位,夺取杂交水稻制种优质高产。特制定杂交水稻制种生产操作规程,供指导制种生产时参照执行。(一)选择适宜基地,严格设置隔离。 杂交稻制种基地,要求选择地势平坦、土壤肥沃、能灌能排、道路交通便利、隔离条件较好、有足够的晒场、最好是上年制种茬口,这样有利于夺取优质高产稳产。 空间隔离:制种区四面八方500米范围内没有粳稻,200米范围内没有籼稻;四周不得种植其它任何异性水稻品种。 时间隔离:母本抽穗扬花与周围水稻抽穗扬花期错开20-25天以上。 隔离区原则长同类组合父本。特殊地段确需长粳稻的,必须用淮稻5号塗稻直播,播种时间必须控制在6月23日以后。63系列组合作隔离的粳稻保证在9月8日后始穗,Y两优系列组合作隔离的粳稻保证在9月10日后始穗。种子区域内无插花种植非本组合父本等异性水稻品种,隔离区不达标的宁愿不生产决不能埋下隐患。 (二)规划留足秧池,搞好春播备耕。 留足育秧所需秧池,秧池是培育壮秧的基础,必须按规划的制种面积留足育秧所需秧池。秧池必须选择制种茬或空白茬,不得安排粳稻茬口。按父本秧池1:

我国水稻育种的现状与展望

2007年第1期专题论述 中国种业 水稻是我国最主要的粮食作物之一,我国有60%以上人口以稻米为主食,是世界上最大的稻米生产国和消费国。水稻年播种面积3000万hm2,占世界的20%;产量1.85亿t,占世界的近1/3;单位面积产量6.35t/hm2,比全球平均产量3.85t/hm2高65%[1]。水稻在我国谷物产量中始终保持在总量的40%左右,占据了近半壁江山。我国的水稻育种在20世纪经历了矮化育种和杂交水稻三系配套两次革命后,继续保持其优势地位。因此,研究选育水稻优质和超高产品种,对保证我国粮食安全和人民生活水平的提高,都具有重要意义。 1我国水稻育种的回顾 新中国成立以后,我国政府十分重视育种对发展水稻粮食生产的作用,使水稻育种取得了举世瞩目的成就。 1.1地方品种的搜集和应用解放初至20世纪50年代中后期,在全国范围内搜集3.4万余份地方品种资源,经整理、鉴定、筛选出160余个优良品种推广应用,如早籼的南特号、早籼503、陆财号和广场13等;中籼的万利籼、胜利籼和中农4号等;晚籼的塘埔矮和浙场3号等。中、晚粳的桂花球和黄壳早甘日等;晚粳的10509和老来青等的推广应用,改变了生产上品种多、杂、乱的现象。其中广西的矮仔占成为以后我国水稻矮化育种中的重要资源。 1.2矮化育种1956年矮脚南特、1957年台中在来1号和1959年广场矮的相继育成,标志着我国进入矮化育种阶段,这是我国水稻育种的第一次重大变革。20世纪60年代中期和70年代初期,南方各省区先后基本实现品种矮秆化,当时著名的推广良种有早籼矮脚南特、矮南早1号、广解9号、6044、二九青、广场矮4号、先锋1号等。迟熟早籼或中籼有广场矮、珍株矮、广选8号、窄叶青、成都矮8号、泸成17和泸双1011等。与此同时,北方稻区则利用日本粳稻品种农垦58等育成了一批中矮秆品种,如松辽2号、辽丰5号、京育1号等。 矮秆化品种的成功育成,不仅比原高秆易倒伏的品种增产30%~50%,甚至出现了大面积平均单产达 500kg的高产典型,导致了亚洲国家的水稻绿色革命。1.3杂种优势利用和常规稻更新1964年袁隆平最先开展水稻杂种优势利用研究工作,1973年我国实现籼型三系配套,1975年基本建立了强优势杂交稻种子生产体系,成为世界上第一个将杂种优势应用于水稻生产的国家。20世纪70年代以来推广了南优、汕优、威优和四优四大系列组合,单产比常规品种稻增加10%~15%。与此同时,粳型杂交稻也实现了三系配套,筛选出了中粳组合黎优57、秀优57等在生产上大面积推广。在杂交稻育种期间,水稻常规育种也有了进一步的发展,育成了一批高产、抗病等品种,如原丰早、桂朝2号、吉粳60、京越1号、武农早等;通过籼粳杂交育成了粳稻品种矮粳23、南粳25、辽粳5号等。1961-1984年,我国水稻播种面积年均增长率0.98%,单产年均增长率4.11%,总产年均增长率5.13%;1984-2003年,我国水稻播种面积年均下降0.46%,单产年均增长率0.53%,总产年均减产0.77%,进入徘徊发展阶段[2]。 2我国水稻育种的现状 20世纪80年代以来,围绕高产、多抗、优质综合育种目标,以及相应采用诱变育种、花培育种、航天育种等手段,常规稻和杂交稻选育又取得了显著进展。但在1994-2003年,大米市场上呈现出优质米畅销、劣质大米滞销的状况,全国不同程度先后进入调整粮食结构、优化品种结构阶段。90年代以来,水稻单产一直在6t/hm2左右,杂交水稻产量开始出现了徘徊的局面,新的组合在熟期、米质、抗性等方面虽有改进,但在产量上未能获得新的突破。因此,进一步提高水稻单位面积的产量,已成为国内外所关注的重要课题。 迄今为止我国水稻育种已有两次突破,袁隆平院士认为我国水稻育种正在酝酿着第三次突破,即利用水稻亚种间杂种优势[3]。1997年,中国开始超级稻选育研究,从农业部“新世纪曙光计划”进入国家农业科技“跨越计划”,中国超级杂交稻研究则连续两次获得总理大额资助,成为水稻育种界亮点。2001年,中国科学家成功地完成公布了世界上第一个水稻全基因组芯片的研制及水稻全基因组表达谱绘制,建成了包含7万 我国水稻育种的现状与展望 李初军1刘建萍1贾丽颖2吴放斌1 (1江西省萍乡市农业科学研究所,萍乡337001;2萍乡市湘东区湘东镇中学,337016) 11

作物育种理论与方法水稻20思考题剖析

高级作物育种理论与方法水稻思考题 1、稻种染色体组是如何划分的?亚洲栽培稻属于哪个染色体组?亚洲栽培稻的亚种分类。如何从形态上区分栽培稻籼、粳亚种(请指出5个性状的差异)?在分类学上,种是一个十分重要的分类单位。一般在不同种之间,存在着明显的生殖隔离机制。 不同植物之间能否杂交并形成可育杂种,常常是区别它们是否属于不同种的标准之一。 综合评分:6分以下为籼,18分以上为粳。 2、按照育种价值种质资源可分为哪几类?从进化的观点分析它们与农业的 3、作物品种依据品种群体和个体的遗传特征可以分为几类?当代农业生产

上应用的品种类型有哪些? 4、根据水稻对日照长度和温度的反应,它属于哪类作物?试述早稻、晚稻和中籼稻的光、温反应特性。哪种熟期类型的水稻在不同地区、不同季节种植生育期最为稳定?如何利用水稻的光、温反应特性一年多代种植,加速育种进程? 水稻——短日高温作物 早稻感温性较强 晚稻感光性较强 中稻(中籼)短日高温生育性水稻育种的增代原理:给以适宜的高温短日条件促进水稻发育,缩短生长周期,在有限的季节内增加繁殖的代数,或利用异地异季的适宜温光条件,在一年内增加繁殖的代数,加快选育新品种的速度。 正季短日处理、冬季温室加代、冬季南繁加代 5、我国水稻的熟期分类是依据何地的抽穗期划分的?通常早稻、中稻、晚稻什么时间抽穗?

6、水稻育种的主要品质指标有哪些?江苏省水稻育种主要需抗哪些病虫害? 加工品质(糙米率(%)、精米率(%)、整精米率),外观品质(粒型(长宽比):优质稻谷(籼)要求达到2.8、垩白粒率(%):垩白度(%)),蒸煮(直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度)和食用品质(一般要求米饭白,有光泽,松而不硬,软而不粘,有韧性和滑润感),营养品质(蛋白质含量和赖氨酸含量) 稻瘟病(真菌性病害) 2、白叶枯病(细菌性病害) 3、纹枯病(真菌性病害) 4、条纹叶枯病、黑条矮缩病 飞虱褐飞虱 7、利用系谱法对杂种后代进行选择时需注意哪3方面的问题? (1)性状的遗传力和世代选择的关系 ●不同性状在同一世代的遗传力不同,选择的可靠性也不同。质量性状遗传力高,选择的可靠性和效果好;数量性状遗传力低,早代选择效果和可靠性低。 ●同一性状在不同世代的遗传力不同。随着世代增高,同一性状的遗传力逐渐增高,选择的可靠性也逐渐增大。因此早代遗传力不够高的性状,可到较高世代再进行选择。

水稻育种相关专业词汇与术语 整理版

水稻词汇与术语 The need for a general glossary of the terminology used in rice production and rice research has been evident in the production of earlier documents, such as the Dictionary of Commonly Used Terms in Crop Improvement With particular reference to Rice, by A.O. Abifarin of IITA, Nigeria, in 1984, and the Rice Production Glossary published by IRRI in 1990. The present Glossary, loaded in September 1996, includes most of the terms used in these books and many more. Major additions came from glossaries annexed to proceedings of rice conferences and workshops published in the past by IRRI and partners. It was first compiled by Janice Puckridge. Gene Hettel coordinated the review by IRRI scientists who made various additions and corrections. Jay Maclean did the final sorting and collation and prepared the Glossary for the Web page. Thanks to all those who contributed to the Glossary. It is a tedious rather than a glamorous task, but the efforts by the various scientists and editors should be much appreciated by all who use this Glossary. The definitions given herein pertain only to the agricultural usage of the terms, many of which have other or broader meanings not described. However, given this restriction, it would nevertheless be presumptuous to suggest that the Glossary is fully accurate or complete. We welcome and look forward to additions and corrections for future editions, which will make the Glossary even more helpful.

水稻育种的现状与方向

水稻育种的现状与方向 宋幼良 (浙江省绍兴市农业科学研究院,绍兴 312003) 摘要:通过对国内外水稻育种历史的回顾和现状分析,结合育种实践,提出了强化优质水稻育种、继续坚持水稻超高产育种、积极开展功能型水稻育种等3个研究方向,并大胆设想了未来水稻育种的新理念。 关键词:水稻;新品种选育;研究方向 水稻是我国最主要的粮食作物之一,其年产量占全国粮食总产量的40%左右。同时,世界上约有半数以上的人口也以稻米为主食[1-2]。随着人口的增加,未来对稻米的需求还将不断增长。因此,努力培育水稻新品种,增加稻谷总产量,对于确保21世纪粮食安全具有举足轻重的作用。 1 国内外水稻育种现状 水稻起源于中国长江流域。众所周知,我国水稻育种经历了3个重要发展时期。第1阶段是20世纪40年代末期到50年代后期高秆良种的评选利用,代表性品种有早籼南特号、中籼胜利籼、中粳黄壳早廿日、晚粳老来青等,改变了生产上品种多、乱、杂的现象。第2阶段是20世纪50年代后期到70年代初期的矮化育种,代表性品种有矮脚南特、广场矮、台中在来1号等,引起了水稻育种方向性的转变。第3阶段是20世纪70年代初期到80年代初期杂交优势的利用,代表性品种有袁隆平、李必湖的南优系统和谢华安的汕优系统,我国成为世界上第1个成功将杂交水稻在生产上大面积应用的国家[3]。随后至今,高产、优质、多抗水稻新品种的选育与生产应用一直是我国水稻育种的主题。同时,分子育种也随着现代分子生物学的发展而兴起,更加注重生物技术与常规育种方法的结合,注重多科学的交叉研究和超前研究。 国外以水稻育种著称的有日本、菲律宾、韩国、美国、泰国和澳大利亚等国,育种的总体水平较高,并有明确的方向和目标[4]。目前,国外水稻育种的目标主要集中在提高品种的产量潜力,改进稻米品质,普遍重视杂种优势利用的研究和新技术的应用。亚洲水稻产量占世界水稻总产量的90%以上。设在菲律宾的国际水稻研究所(IRRI)对世界稻作的发展起着重要的作用,其育种方向主要是选育高产、稳产、适应于不同环境类型的新品种,强调品种的耐旱及耐淹性,注重株型改良,提高光能利用效率和收获指数,抗主要病虫害、耐盐碱和抗逆土壤环境。IRRI育种专家指出,目前水稻育种仍然存在两个重要的问题:一是选育出适应于不良环境的高产抗逆品种;二是选育出适应于灌溉地区的高产、稳产品种[5]。 2 水稻育种方向的探讨 随着经济的发展,人多田少的矛盾日益突出,如何利用有限的土地资源养活13.7亿人口已成为我国农业科研的重要挑战;其次,随着人民生活质量的进一步提升,对稻米品质的要求也越来越高,亟需培育一大批满足不同市场需求的水稻新品种,这无疑给水稻育种工作带来了巨大的挑战。本文认为以下3方面的研究可能成为水稻育种未来的重要发展方向。 2.1 强化优质水稻育种 长期以来,政府部门追求的是高产,区试和品种审定注重的也是高产,育种者的首选目标当然是高产。致使我国的优质稻育种比较薄弱,只有选育优质的品种,通过审定并在生产中推广应用,才能扭转我国“缺粮压库”的被动局面,才能使我国自产稻谷购销顺畅,提高我国粮农的种粮效益和积极性。 过去优质稻育种主要利用系统选育、杂交技术进行新品种改良。随着科学技术的发展,航天育种技术、基因工程技术、诱变技术、分子标记辅助育种技术等与常规育种技术的结合越来越紧密,为将来的优质稻育种提供了良好的手段,将在扩大品种间的遗传差异、创造丰富的遗传背景上大有作为。 2.2 继续坚持水稻超高产育种 水稻超高产育种由日本农林水产省于1981年首先提出,IRRI于1989年也正式启动了“新株型”稻育种计划,我国水稻超高产育种的研究始于20世纪80年代中期[6]。优质、高产、多抗、适应性强已成为当前超级稻育种的主要目标,其中要求产量增幅达13%左右,米质达国家优质米标准,抗 基金项目:浙江省育种专项(0406);绍兴市科技计划项目(2012B70040); 绍兴市科技计划项目(2011A22014)

三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程

三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻育种 (1)三系法杂交稻的由来:两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲,杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物,雌雄同花。水稻杂种优势利用,只有依靠雄性不育的特性,通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种,其中之一便是使用雄性不育系(A)、保持系(B)和雄性不育恢复系(R)来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套,故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切,其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外,其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交,获得的不育系种子供来年制种和繁殖用;不育系与恢复系杂交,获得的杂交水稻种子供下季大田生产用;保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。(2)三系法杂交稻育种的历史:1958年,日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交,育成BT型不育胞质台中65A,并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系,于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年,当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株,并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明:这些材料属于单基因控制的隐性核不育,找不到能完全保持其不育特性的品种,利用价值不大。1970年11月,李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻(简称野败),为雄性不育系的选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场矮3784、6044、二九南等品种(系)对野败不育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各育种单位的通力合作,到1972年冬在海南冬繁时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均达到100%的不育系群体,如珍汕97A和B、二九南1号A和B等。至此,我国第一批野败细胞质不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后,1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系,并选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻组合。从此,以我国籼型三系杂交水稻实现配套为标志,宣告杂交水稻选育成功。 (3)雄性不育系与保持系的选育:选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株,其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料,然后通过测交和连续成对回交,完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。 ①雄性不育株的获得:获得原始的雄性不育株,可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。前者如袁隆平早期从胜利籼、洞庭早籼、矮脚南特等籼稻品种中发现的C系统不育材料;后者如李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻天然杂交产生的野败雄性不育株;四川农业大学通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A等不育系的不育株,湖南杂交水 稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育株及四川农科院水稻高梁研究所通过籼粳交获得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育株均为核质互作型不育,比较容易找到保持系,是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。 ②保持材料(B)的选育:保持系的选育可采取测交筛选和人工制保法进行。 测交筛选法:获得雄性不育株后,选用掌握的国内外育成的大量优良品种(系)与之杂交,

三系杂交水稻制种技术(高级)

三系杂交水稻制种技术 用恢复系作父本和不育系杂交,生产杂交种子的过程,叫做杂交水稻制种。自1973年杂交水稻三系配套并投入大田生产以来,从最初每公顷制种几十千克产量到现在每公顷制种二、三百千克的产量,经历了一个杂交水稻制种技术的形成阶段、迅速发展阶段、比较成熟阶段,说明了杂交水稻制种的生产潜力是很大的。由于不同的纬度,不同的海拔,不同的杂交组合,在制种技术上不能搞一刀切,不能按一种模式去操作。各地应结合当地的气候环境和不同的杂交组合对一些技术措施和指标作一些适当的调整。 1. 选好制种田 (1)选好本田。选择水利条件好、排灌方便、阳光充足、病虫害少、土壤肥沃、交通便利的大面积成片田制种。 (2)搞好隔离。水稻花粉粒小而轻,能随风飞扬,花粉的传播距离很远,在风力较大的情况下,可传播几十米,甚至上100米。据湖南省水稻研究所对花粉隔离的试验结果:距离10米的,花粉混杂率为百分之五点二;距离20米的, 花粉混杂率在百分之二点三,距离30米的,花粉混杂率降到百分之一;距离40米以上的, 才能杜绝异种花粉自然杂交。所以,制种田周围50米以内,除父本外,不应有其它水稻品种,才能使不育系在开花期间,只接受单一父本的花粉,保证种子的纯度。制种时的隔离方法有以下四种:空间隔离、时间隔离、父本隔离和屏障隔离。 2.安排好"三期" "三期"是指正确的播种期、适时的插秧期和最佳的抽穗扬花期,其中选择父母本最佳的抽穗扬花期,使花期相遇,是关系到制种产量高低和成败的关键。杂交水稻制种方式较多,主要有春制、夏制和秋制等。无论采用哪种方式制种,首先要根据父母本的生长发育规律及其对外界环境条件的要求安排好它们的抽穗扬花授粉期。其次要根据父母本各自从播种到始穗所需要的天数、叶龄、有效积温倒推,算出父母本的播差期和播种期。再次要根据父母本各自的适宜秧龄期确定出适宜的插秧期。 (1)选择最佳的抽穗扬花期。杂交水稻制种要注意把抽穗扬花期安排在气温、湿度适宜、雨水较少的季节,一般要没有连续3天以上的雨天。据资料介绍,籼型三系杂交稻亲本理想的抽穗扬花期要求日平均气温24~28℃,花时气温28~32℃,昼夜温差8~9℃,相对湿度75~85℃,日照充足,有微风,在这种气候条件下,父母本花期花时相遇好,开花正常,异交结实率就高。如果日最高温度高于35℃或日最低温度低于20℃,日平均温度低于22℃,花时穗部气温低于26℃或昼夜温差过大,开花较少,异交结实率降低。田间相对湿度低于百分之六十五或高于百分之九十,对开花授粉有明显的不利影响。粳型三系杂交稻亲本开花的适宜气温为23~30℃,下限温度为18~20℃,略低于籼型杂交稻,但不同的亲本之间存在一定的差异。因此,在选择最佳抽穗扬花期时,应根据当地的气候条件和所制的组合特性而定。如长江中、下游地区制汕优63组合较适宜的抽穗扬花季节一般在8月上旬。因为长江中、下游这一带多数年份6月下旬和8月下旬出现有规律性的雨日;7月份又有"火南风"的威胁,9月份中、下旬有"寒露风"低温的危害。为了避过这些不利因素,制种应以

水稻同步插秧直播育种机械的生产技术

本技术公开一种水稻同步插秧直播育种机械,包括排种器、排种分配装置、排种器支架、导种管、投种管、开沟装置、T形支架、插秧箱、秧爪和动力装置;所述排种器支架上安装有排种器,其底部与所述插秧箱端部安装在一起。所述排种器底部安装有排种分配装置。该配套插秧同步直播育种机采用集中排种技术,一个排种器能高效的完成6行排种作业,轻简化了机具结构,降低了对动力的要求;排种轮型孔腔体依据水稻种子三轴尺寸和渐开线原理设计,实现水稻精量排种,极大地提高了排种精度和工作效率,节约种子,提升水稻的种植效益。本机均采用模块化设计,整体结构紧凑且简单,外形小巧,方便安装和易拆卸,工作稳定可靠。 权利要求书 1.本技术公开的一种水稻同步插秧直播水稻育种机械水稻同步插秧直播育种机械,其特征包括排种器(1)、排种分配装置(2)、排种器支架(3)、导种管(4)、开沟装置(5)、T形支架(6)、插秧箱(7)、秧爪(8)和动力装置(9);所述排种器支架(3)上安装有排种器(1),所述排种器支架(3)底部与所述插秧箱(7)底部安装在一起;所述排种器(1)底部安装有排种分配装置(2);所述排种分配装置(2)与开沟装置(5)通过导种管(4)对应连接;所述开沟装置(5)投种管(51)每2根为一组安装在一个T形支架(6)上,3套所述T形支架(6)尾部分别安装有3副插秧箱(7)末端;1对所述秧爪(8)安装在插秧箱(7)末端两侧对称驱动轴上,所述插秧箱(7)安装在所述动力装置(9)上;

所述排种器(1)包括前侧板(11)、种层高度调节板(12)、充种室(13)、卸种板(14)、侧板(15)、圆弧底板(16)、投种口(17)、排种组合轮(18)、后侧护种板(19)、排种器传动轴(110)、排种器链轮(111)和种箱(112);所述投种口(17)下方安装有所述排种分配装置(2),所述侧板(15)下方安装有卸种板(14);所述排种组合轮(18)由6个排种轮(18a)组成,所述排种轮(18a)采用中心开正六方孔设计,所述后侧护种板(19)圆弧面上涂有一层EVA材质的护种圆弧层;所述排种器传动轴(110)为正六方轴,所述6个排种轮(18a)穿插在所述正六方传动轴(110)上,所述排种轮(18a)和所述排种器传动轴(110)一起随传动链轮(111)转动;所述动力装置(9)包括多级动力链轮(97),所述传动链轮(111)通过链条与所述多级动力链轮(97)相连;所述秧爪(8)在插 秧的同时驱动排种装置(1)同步作业,将6行水稻种子直播在右侧2行机插秧苗左侧,从而实现水稻插秧与直播的同步作业,通过改变动力链轮(97)和传动链轮(111)的传动比与秧爪(8)的传动匹配。 2.根据权利要求1的一种水稻同步插秧直播育种机械,其特征在于所述排种轮(18a)上均匀分布6个依据渐开线和抛物线设计的排种型孔(18b),所述排种轮(18a)包括型孔主体(18c)和渐开线状型孔(18b),渐开线状型孔(18b)包括型孔左壁面(18d)、型孔腔体(18e)、型孔右壁面(18f),所述型孔腔体(18e)根据育种水稻种三轴尺寸设计,所述型孔左壁面(18d)和型孔右壁面(18f)依据渐开线原理生成,有助于水稻种子的充种、投种和实现精量排种。 3.根据权利要求1的一种水稻同步插秧直播育种机械,其特征在于所述开沟装置(5)包括投种管(51)、开沟器(52)、闭体花篮螺杆(53),所述投种管(51)顶部与所述导种管(4)相连,所述投种管(51)底部铰链与开沟器(52)相连,所述开沟器(52)采用犁形结构设计,所述开沟器(52)与所述投种管(51)之间通过闭体花篮螺杆(53)调节开沟器前倾角度。 技术说明书 一种水稻同步插秧直播育种机械

作物育种学各论(水稻)试题库答案版

作物育种学各论 水稻育种试题库 一、名词解释 1、垩白质:是松散的淀粉,易碎,外观差 2、糊化温度:即在米饭蒸煮时,稻米淀粉粒加热吸水膨胀至不可逆时的温度。此时淀粉粒在偏光显微镜下失去双折射现象,所以也称双折射终点温度。 3、糙米率:稻谷去除果皮后的% 4、精米率:糙米去除种皮、胚后的% 5、整精米率:去除碎米后的整米% 14、短日高温生育性 15、雄性不育系 16、雄性不育保持系 17、雄性不育恢复系 18、孢子体不育 19、配子体不育 20、光敏核不育性 二、填空题 1、水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一,其栽培面积和总产仅次于小麦。全世界种植水稻的国家和地区有112个之多,但栽培面积集中在亚洲,占世界水稻总栽培面积的90 %以上。 2、水稻是我国最重要的粮食作物,总面积、总产量及单位面积产量均居全国粮食作物首位。 3、我国是水稻原产地之一,亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广:南起海南三亚,北至江西东乡,西起云南盈江,东至台湾桃园。 4、我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带,世界上种稻最北点在我国黑龙江省漠河,53°27’N 。 5、我国水稻育种史上水稻矮化育种和杂交水稻两大事件被誉为水稻的绿色革命。 6、50年代标志着我国水稻矮化育种新纪元的3个里程碑式的矮杆品种是 矮脚南特、广场矮、台中在来1号。 7、我国水稻区划分华南双季稻稻作区、华中双单季稻稻作区、

西南高原单、双季稻稻作区、华北单季稻稻作区、东北早熟单季稻稻作区、 西北干燥区单季稻稻作区等6个稻作区。 8、江苏属于华中双单季稻稻作区,按照本省的水稻区划又可分太湖稻作区、 镇宁扬丘陵稻作区、沿江稻作区、里下河稻作区、沿海稻作区、徐淮稻作区等6个稻作区。 9、根据江苏的地理位置和生态条件,适合本省种植的粳稻品种为、 、、等4个熟期类型。 10、水稻的产量构成因素主要有穗数、每穗粒数、结实率、千粒重。 11、生产上栽培的水稻品种千粒重一般为 18 至34 g。 12、稻米品质具体包括外观品质、蒸煮和食用品质、加工品质和 营养品质。 13、根据国家优质稻谷标准,稻米的外观品质指标主要有胚乳的半透明性和 垩白质2项,籼稻还包括粒型指标,用长宽比衡量。 14、根据胚乳的透明程度,可将稻米分为两类,糯稻米为不透明,普通稻米为不透明、模糊和半透明。一般直链淀粉含量低于 2 %的称为糯稻。 15、国家优质稻谷标准衡量稻米蒸煮品质的指标有直链淀粉含量和胶稠度 2项。 16、与粳米相比,通常籼米的直链淀粉含量高。 17、糊化温度常用胚乳碱扩散值来表示,糊化温度越低,胚乳碱扩散值越高。 18、胶稠度用米胶冷后的凝胶长度来衡量,凝胶长度越长,则胶稠度软。 19、水稻的最重要的两大病害是指稻瘟病和白叶枯病。 20、近年来生产上逐年扩展、发生严重的水稻病害有条纹叶枯病和纹枯病,它们均是由灰飞虱传播的病毒病。 21、目前生产上应用的籼稻品种株高多由矮秆基因sd-1控制,矮秆表现为半矮生型。 22、水稻生育期的长短与水稻的感光性、基本营养生长特性和感温性有关。 23、水稻花青素着色遗传是受 C 、 A 、 P 所构成的一个互补系统控制。 24、稻米的胚乳是3倍体组织,正反交WX(或wx)基因的剂量效应对杂种F1稻米的直链淀粉含量,影响很大。 25、水稻的学名是Oryza sativa L.,属禾本科稻属(Oryza)。 26、稻属中有两个栽培种,即亚洲 \ 普通栽培稻和非洲 \ 光身栽培稻。 27、普通栽培稻分籼亚种、粳亚种 2个亚种。

水稻育种的现状与方向

水稻育种的现状与方向 宋幼良,钱国壬,周幸愿,郦永堂 (绍兴市农业科学研究院,浙江绍兴312003) 摘要:通过对国内外水稻育种历史的回顾和现状分析,结合育种实践,提出了强化优质水稻育种、继续坚持水稻超高产育种、积极开展功能型水稻育种等三个研究方向,并大胆设想了未来水稻育种的新理念。 关键词:水稻;新品种选育;研究方向 Current Status and Prospects of Rice Breeding SONG You-liang, QIAN Guo-ren, ZHOU Xing-yuan, LI Yong-tang ( Shaoxing Academy of Agricultural Sciences, Shaoxing, Zhejiang 312003) Abstract: By looking back at rice breeding history and analyzing actual situations, three research directions for different rice cultivars were established: consolidating high quality rice breeding; keeping on superhigh yield rice breeding; and developing functional rice breeding actively. And new concepts of rice breeding in the future were imagined boldly. Key words: Rice (Oryza sativa L.); Breeding of New Cultivars; Research Directions 水稻是我国最主要的粮食作物之一,其年产量占全国粮食总产量的40%左右。同时,世界上约有半数以上的人口也以稻米为主食[1]。随着人口的增加, 未来对稻米的需求还将不断增长。因此, 努力培育水稻新品种, 增加稻谷总产量, 对于确保本世纪粮食安全具有举足轻重的作用。 1 国内外水稻育种现状 水稻起源于中国长江流域。众所周知,我国水稻育种经历了三个重要发展时期。第一阶段是20世纪40年代末期到50年代后期高秆良种的评选利用,代表性品种有早籼南特号、中籼胜利籼、中粳黄壳早廿日、晚粳老来青等,改变了生产上品种多、乱、杂的现象。第二阶段是20世纪50年代后期到70年代初期的矮化育种,代表性品种有矮脚南特、广场矮、台中在来1号等,引起了水稻育种方向性的转变。第三阶段是20世纪70年代初期到80年代初期杂交优势的利用,代表性品种有袁隆平、李必湖的南优系统和谢华安的汕优系统(汕优63等),我国成为世界上第一个成功将杂交水稻在生产上大面积应用的国家[2,3]。随后至今,高产、优质、多抗水稻新品种的选育与生产应用一直是我国水稻育种的主题。同时,分子育种也随着现代分子生物学的发展而兴起,更加注重生物技术与常规育种方法的结合,注重多科学的交叉研究和超前研究。 ————————— 作者简介:宋幼良(1984-),男,浙江绍兴人,硕士,研究方向为水稻遗传育种。E-mail: 3031612012@https://www.360docs.net/doc/cf10612808.html,。基金项目:浙江省育种专项(0406)、绍兴市科技计划项目(2012B70040) 、绍兴市科技计划项目(2011A22014)。

水稻育种

水稻育种 名词解释: 籼稻: 粳稻: 水稻感温性:水稻因受温度高低影响而改变其生育期的特性 水稻感光性:水稻因受日照长短的影响而改变其生育期长短的特性,称为水稻对日长的反应特性 野败型水稻不育系: 光温敏核不育系: 营养品质:主要包括精米中蛋白质含量和赖氨酸含量 稻米加工品质: 稻米外观品质:主要包括整精米的粒型(用长宽比表示)、垩白粒率、垩白度和透明度等指标 垩白:是由于稻谷胚乳的淀粉和蛋白质颗粒在形成时不够密实而所形成 垩白粒率:就是指含有垩白的整精米占供试整精米数量的百分率 垩白大小:是指供试整精米中垩白部分投影面积占整精米总投影面积的平均百分率 垩白度:就是垩白粒率与垩白大小的乘积。 蒸煮食用品质:主要包括糊化温度(GT)、直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)、米粒延伸性和香味。 糊化温度:是指米的淀粉粒在热水中开始发生不可逆的膨胀,丧失其双折射性和结晶性的临界温度,一般以稻米的碱消值(ASV)间接测定糊化温度。 胶稠度:是指米粒糊化后,4.4%米胶在平板上的流淌长度;其反映了米饭的软硬程度 绿色超级稻: 水稻基本营养生长期:在最适于水稻生长发育的短日照、高温条件下,水稻品种也要经过一个必不可少的最低限度的营养生长期才能进入生殖生长、开始幼穗分化。这个不受短日照、高温影响而缩短的营养生长期,称为“基本营养生长期”或“短日高温生长期”。 水稻广亲和性: 中稻: 杂交育种:是通过人工杂交将两个或两个以上亲本的优良性状综合到一个个体中,继而从分离的后代群体中,通过人工选择、培育和比较鉴定,获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种方法。糯稻: 秥稻: 育种目标:是指在一定的自然、栽培和经济条件下,对计划选育的新品种提出应具备的优良特征特性,即对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。(高产、优质、稳产、生育期适宜、适于机械化操作)常规水稻:是指遗传特性稳定、当代和后代性状一致的品种,正常情况下可以留种,生产上不需要每年制种的水稻。 系统育种:是指根据育种目标要求对原始常规品种群体中出现的自然变异的单株或单穗进行性状鉴定、选择并通过对其后代株系或穗系进行品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。 花培育种:是指从花药培养和花粉培养的单株经过鉴定、比较和选择育成新品种或品系的育种方法。 杂种优势:是生物界普遍存在的一种现象,是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种一代(F1),在生长势、生活力、抗逆性、产量、品质等方面优于其双亲的现象。 水稻产量潜力:是单位土地面积上的稻株在其生育时期内形成稻谷产量的潜在能力。 糙米率、精米率、整精米率:分别指一定质量的稻谷经过机器加工后,得到的糙米、精米、整精米占供试稻谷质量的百分率。

水稻育种

1、分子育种包括(转基因)育种和(分子标记辅助)育种。 2、简述分子标记辅助选择育种的概念、优点和主要步骤。 通过检测与分子标记紧密连锁的目标基因,从而选择目标性状的基因型,以培育符合育种目标的技术,称为分子标记辅助选择育种 3、比较分子育种和常规育种的不同 (1)常规育种 表现型选择,受时空因素影响、 基因来源有限、 基因交流限于种内、 少数亚种间 目标性状功能有一定的不明确性、 选择时间长,根据细胞学及测交鉴定基因型,需2-3年 (2)分子育种 基因型选择,不受时空因素影响 基因来源广、基因资源丰富 基因交流不受物种限制 目标基因功能已知、目标性强 选择时间短,可准确快速跟踪后代群体中目标性状的传递 基因可分离、可调控 4、所谓分子育种,指的是在经典遗传学和现代分子生物学、分子遗传学理论指导下,将现代生物技术手段整合于经典遗传育种方法中,结合表现型和基因型筛选,培育优良新品种。 5、转基因育种与常规育种技术相比,具有很大优势: a.可以利用的基因资源大大拓宽。 b.为培育优良品种提供了崭新的育种途径。 c.可以对植物的目标性状进行定向变异和定 向选择(如点突变和RNAi技术)。 d.可以大大提高选择效率,加速育种进程 6、细胞的全能性:因为细胞核内有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质所以高度分化的体细胞具有发育成一个生物体的能力 全能性的高低: ①受精卵>配子(如卵细胞)>体细胞 ②分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 ③植物细胞>动物细胞 7、外植体是指用来进行培养的植物体某一部分组织的统称。选择外植体要考虑: ①基因型; ②植物的合适部位; ③考虑它的合适年龄 步骤:取外植体、消毒、接种于培养基上、置于一定条件下培养 8、培养基及其组成: 基本培养基:MS,N6等 植物生长调节剂:生长素、细胞分裂素、赤霉素等 能量物质:蔗糖等其他添加物酵母粉、椰子汁、水解乳蛋白、酪蛋白水解物等 9、无性系变异:将遗传上的变异称为无性系变异;

最新高一生物-杂交水稻的三系法和两系法的育种方法 经典

杂交水稻的三系法和两系法的育种方法 杂交水稻要在大面积生产上应用,首先必须解决年年获得大量杂种第一代种子的问题。由于水稻是雌雄蕊同花的作物,花器小,每朵花只结一粒种子,要用人工去雄杂交来获得大量杂交种子是很困难的。目前生产上应用的杂交稻种子大量是通过三系法来实现的,也有的是通过两系法生产出来的。 三系法即培育和生产杂交水稻必须做到雄性不育系(简称不育系)、雄性不育保持系(简称保持系)和雄性不育恢复系相配套。这是行之有效的经典方法,是我国推广杂交水稻三十年历史普遍采用的方法,目前仍然大量使用。由于三系法的育种程序和生产环节较复杂,以致选育新组合的周期长、效率低、推广环节多、速度慢,同时种子成本高、价格贵。 雄性不育系水稻外表上与普通水稻没有多少区别,雌蕊正常,具有受精能力。但雄性发育不正常,套袋自交不结实。这样的品系称为雄性不育系。雄性不育系主要用于生产杂交种子,因此,一个优良的不育系应当是不育性稳定,不因多代回交或环境条件的改变,特别是温度的改变而发生育性变化。二是可恢复性良好。三是便于制种繁殖。 使雄性不育系的不育特性能一代一代保持下去的品系,称为雄性不育保持系。要求花药发达,花粉量多,以利提高繁殖产量。 使雄性不育系恢复可育的品种系,称为雄性不育恢复系。生产上有利用价值的恢复系要求具备:恢复能力强,杂种结实率80%以上;优良性状多,配合力强,优势明显;便于制种。 不育系与保持系杂交获得不育系种子,少部分用于继续繁殖,大部分用于制杂交种供大田生产使用,不育系与恢复系杂交获得杂交种用于大田生产。保持系、恢复系的自交种仍可作保持系、恢复系。 两系法杂交稻育种是我国独创的以光温敏核不育性的利用为主要内容的高技术,是继三系法杂交水稻之后水稻遗传育种上的又一重大科技创新。与三系法杂交水稻相比,两系法杂交水稻具有显著的优越性:一是不育系与恢复系配组自由,选育邮优良组合的几率增大;二是不育系一系两用,在长日高温条件下(夏季)可用于制种,在短日低温条件下(春、秋)可用于自身的繁殖,不需要借助保持系(两系由此而来)。因此能简化繁殖,制种程序,降低种子生产成本;三是由于光温敏不育性核基因遗传与细胞质无关,可克服三系法不育系中细胞质的负效应;四是能紧跟常规稻的选育步伐,开辟籼粳亚种间杂种优势新领域,使水稻产量在现有杂交水稻基础上实现更高产目标。

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