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栽培稻种间杂种优势及其育性遗传研究

文献类型： 获奖成果

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作者机构：

获奖名称： 自然科学奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 栽培;育性遗传;遗传研究;稻种;稻;种间;种间杂种优势;遗传;杂种;育性;优势;栽培稻;杂种优势;研究;种间杂种

第一完成单位： 云南省农业科学院粮食作物研究所

获奖时间： 2002

摘要： 1、课题来源与背景“栽培稻种间杂种优势及其育性遗传研究”主要由云南省自然科学基金委员会于1997年作为重点项目立项资助、由云南省农业科学院粮作所及生物所承担完成。 2、主要指标、技术的创造性与先进性、技术的成熟程度、应用情况及存在的问题 2.1、通过项目的实施，肯定了两栽培稻种间的可交配性为亚洲栽培稻亚种或品种间可交配性的68.2-95.2%，可交配性是一部分显性而显著地受到环境条件、细胞质、亚洲栽培稻基因型、非洲栽培稻基因型影响的数量性状。在可交配性上，两栽培稻种细胞质的作用是有显著差异的，但在品种间都有分化，而且亚洲栽培稻的核基因分化程度大于非洲栽培稻。在进行栽培稻种间杂交时，选择适当的亲本和杂交季节并以非洲栽培稻作母本有利于提高杂交结实率而克服存在的部分不亲和性。 2.2、籼稻与非洲栽培稻杂交种可比籼粳亚种间杂交种显著提高分蘖期的单株干重及单株茎蘖数，而粳稻与非洲栽培稻种间杂交则是除籼粳交外的另一条增加生物产量的重要途径，也第一次证明非洲栽培稻品种间杂交有很强的营养优势。 2.3、通过引进、加工培育了WAB450系列栽培稻种间近等基因系85个，用其中14个与轮回亲本测交后初步研究表明，在这些近等基因系中存在3个配子消除位点和两个花粉灭杀位点，用微卫星标记对三个配子消除位点定位后表明，这些不育位点尽管不表现为典型的配子消除作用而介于配子消除与花粉灭杀之间，但很可能与S1等位而位于第6染色体短臂末端与RM190、RM133紧密连锁，而且由于非洲栽培稻不育基因S1的引入，其附近的交换严重受到抑制。 2.4、栽培稻种间的不育主要是杂种不育，杂种不育的遗传模式主要为单位点孢子体-配子体互作不育，分离、纯化后的不育单个基因有作用于雄配子和同时作用于雌雄配子两类，在杂交后回交2-3次使多个育性基因分散可使育性得到改善，再选育性较高的植株自交1-2次基本就可克服杂种不育问题，若用带有非洲栽培稻不育基因的材料作桥梁亲本，在回交一代就可选到大量可育株，若能发掘或诱变种间不育位点的中性基因，即“种间广亲和基因”，则可望大大改进栽培稻种间杂种的育性。 2.5、由于对种间杂种育性的认识深化及克服对策的提出，栽培稻种间杂交育种已成为一条新的育种途径，除具有籼粳亚种间杂交育种变异丰富等优点外，还具有变异更大、两次回交不用去雄、后代群体向轮回亲本回复等优点，并可引入亚洲栽培稻缺少的长势旺盛、抗稻瘟病、抗白叶枯病、耐瘠、高产等基因。现已选育出一批兼具两个种优点的株系在繁殖，2002年可进行品比及示范。 2.6、课题形成了一系列近等基因系（育性、白叶枯病、稻瘟病、香味等）及国际上最大的两个栽培稻种间回交分离群体，是进一布研究极好的材料。 该项研究在栽培稻种间可交配性、栽培稻种间杂种营养优势、非洲栽培稻品种间杂种营养优势、栽培稻种间育性基因微卫星标记定位等方面在理论上均为新的创建，研究成果在规模上、系统性和研究深度上已整体处于国际同类研究的先进水平。 该项研究取得了重大研究成果： ①以充分的试验结果作依据在国内外首次肯定了栽培稻种间杂交存在部分不亲和这一事实； ②首次发现籼稻与非洲栽培稻间存在显著超过籼粳亚种间杂种强大的营养优势，非洲栽培稻品种间也有很强的营养优势； ③首次用微卫星标记将育性基因定位； ④初步建立了栽培稻种间杂交育种技术体系。 发表了论文9篇，其中在《中国水稻科学》、《西南农业大学学报》等学报上发表4篇；参加国际学术会议4次，其中2次作大会报告。

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