科研产出
湖北光周期敏感核不育水稻的研究与利用——Ⅱ.育性的遗传行为观察研究
《杂交水稻 》 1986
摘要:一、前言 作者对湖北光周期敏感核不育水稻( HPGMR)的育性稳定性进行了观察研究,认为不育期的不育性和从雄性不育到可育的转换特性是稳定的。在进行上述研究的同时,对其育性的遗传行为进行了观察研究。 二、材料和方法 用收集到的籼、粳品种(系)为一方,与光敏核不育水稻原始株MSR58A( B)杂交(含部分反交),考察F_1的育性;用与粳稻品种杂交的F_1为一方,与MSR58A-(B)进行顶(回)交,考察F_2和顶(回)交F_1的育性分离状况;用I-KI液染色镜检花粉的方法,对分离世代的不育株进行真实性鉴定。 三、结果与分析 1.与正常品种(系)杂交F_1的育性表现 考察了97个籼、粳型品种(系)与MSR58A(B)杂交(含部分反交) F_1的结实性,并对其中部分组合F_1进行分期播插和1留茬再生,考察其9月 1日以前和9月 2日以后见穗的单穗自然结实率,结果列于表1、表2和表3。 表1、表2、表3所列结果表明:(1不同类型的品种与MSR58A(B)杂交F;的结实率,虽然组合间差异明显,但都具有不同程度的结实现象,与粳型品种杂交F;比与制型品种杂交的Fi的结实率高,( 2)正、反交F;的结实率经卡平方测验,没有明显差异,表明细胞质不影响F;的结实性【( 3)正、反交F;在武昌无论9月1日以前的不育期抽穗,还是在9月2日以后的可育期抽穗,都能正常结实,表明日照长度对于杂合状态的育性因子没有诱导作用。上述现象说明,MSR58A(B)的育性属隐性核遗传。 2.F。和顶(回)交FI的育性表现 考察了18个粳型品种(系)与 MSR58A(B)的杂交F。和部分F;与MSR58A(B)的顶(口)交F;在不育期的育性分离状况,业对其中的不育株进行了真实性鉴定。结果见表4和表5。 表中数据是在不育期根据已抽穗植株的花药形态在田间鉴别统计的。为了验证表中所列结果的精确性,我们对田间被判断为不育株的植株,随机取样,进行了育性转换临界期前后的花粉镜检,以鉴定其不育株的真实性。以不育期花粉不育率99.5—100%,可育期有明显的可染花粉为真实性指标。结果是:顶(回)交FI在田间认定为不育株71个,经镜检全部具有育性转换,100%为真实IF。田间认定为不育株207个,经镜检具有育性转换的有204个,真实率98.55%。对不育株的真实性鉴定结果,证明表4、表5所列数据是可信的。其结果表明,多数组合的F。和顶(回)交F;的育性分离比符合一对因子控制的孟德尔遗传规律,极少数组合的不育株则显著偏少。 结合新的釉、粳型光敏核不育系的选育,对F。入选的不育株后代的育性表现进行了田间调查,结果是;多数F。系统仍出现育性分离,只少数F。系统表现为全不育,从Fs分离的系统中进行不育株的选择,能够在F。以后的世代中获得在不育期表现全不育的株系(表6)。 根据上述结果,认为HPGMR的育性受控于细胞核一对隐性主基因rfs( S示此材料为石明松所发现),RfS是它的显性基因,存在着对这一对基因的表现起修饰作用的微效基因;在该材料的杂交后代中能够选育出不育期的不育株率达100%的新的光敏核不育株系。 S、讨论 根据已有的一些研究结果,石明松等已提出利用光敏核不育水稻于杂交稻新组合选育的设想。现作者根据已有的及本试验结果,试图进一步探讨利用光敏核不育水稻这一种质资源于水稻育种的可能途径。 1.光敏核不育水稻杂种优势利用 同目前在生产上普遍采用的三系水稻杂种优势利用途径比较,光敏核不育水稻杂种优势利用有以下优越性: (1)由于不育性能自交保持,在种子生产过程中只需要不育系和“恢复系”两系即可,从而简化了原种繁育和种子生产程序,有利于降低成本,提高效益。 (2)由于育性受隐性细胞核基因控制,其育性表现与细胞质无关。因此,既可以培育出粳质粳核和粳质制核不育系,也可以培育出税质税核和税质粳核不育系,而这些不育系与栽培稻所有品种杂交一代的育性,在理论上都是显性可育的,从而避免了质核互作雄性不育性的恢保关系对F;的育性制约,解决了三系无法实现的配组自由。 (3)在新的光敏核不育系的选育方法上,既可以通过连续隔代口交以选育某一品种的同型不育系,也可以采用多亲本的复合交,两个或两个以上的核不育系的杂交,复合交和系统选择,以便从每一个育性分离世代中选育出新的核不育系,从而摆脱三系法中雄性不育系的严格而烦锁的成对口交选育方法,较容易实现不育系的多类型化。 光敏核不育杂种优势利用也需吸取三系杂交水稻选育的经验,必须选育配合力好、开花顺畅、米质优良和具有广谱抗性的核不育系,这是决定核不育杂交稻能否尽快用于生产的关键;同时,在选用亲本培育新的核不育系时,要避兔与将来可能用作配组的父本的亲缘重迭,这是决定将来组配出来的杂交组合是否具有优势的关键。 2.利用光敏核不育系于水稻轮回杂交选择,进行群体改良育种。 水稻是严格自花授粉作物,为了聚合高产、多抗、优质于一体,育种家们除注重新的种质资源的挖掘与利用外,在育种方法上设想利用雄性不育系开展轮回杂交选择、进行群体改良育种。 IRRI近年来已在利用IR36的突变核不育系进行群体改良育种,但由于其不育性不能保持,在可行性上受到局限。由于光敏核不育水稻的不育性能通过自交保持,从而使水稻这类自花授粉作物通过轮回选择进行群体改良育种成为可能。在具体做法上,设想利用光敏核不育系与具有不同优良基因型的亲本配组,在其分离世代的群体内去除劣株后,任不育株在群体内自由授粉杂交,同时也可以根据需要,将其它优良基因型品种引人这个群体内对不育株进行自由授既然后按熟期混收优良不育株上杂交种子,或者分株收获优良不育株上的杂交种子。对Fl根据其表现和试验面积的大小,选择优良单株分收或淘汰劣株后分类渴收,再种成下一轮改良群体,从而建立起多个动态基因库。通过基因库内的轮回杂交,汰劣留优和不断引入新的优良基因,将会逐步提高基因库内理想的等位基因频率,从而在轮回杂交的每一周期都能选择到理想的遗传重组体。再经过系谱选择培育出新的品种,常规育种与杂种优势利用将可以有机的结合起来,从而有可能建立起水稻育种的新体系。(参考文献6篇略)湖北光周期敏感核不育水稻的研究与利用——Ⅱ.育性的遗传行为观察研究@卢兴桂$湖北省农科院粮食作物研究所 @王继麟$湖北省农科院粮食作物研究所国家自然科学基金资助的课题。


湖北光周期敏感核不育水稻的研究与利用 Ⅰ.育性的稳定性观察研究
《杂交水稻 》 1986
摘要:一、导言 湖北光周期敏感核不育水稻(HubeiPhoto-period sensitive Genie Male- sterile Rice-HPGMR)简称光敏核不育水稻,为沔阳县沙湖原种场石明松1973年在农垦58一季晚粳大田发现。曾名“两用系”、湖北光感核不育水稻、长日照核不育水稻。原始不育株为模型。据研究,该材料在长日照条件下抽穗雄性不育,在短日照条件下抽穗雄性可育。进一步研究证明,诱导育性转换的主导因子是光照长度,即人工光照长于14小时的条件下抽穗,不育度为99~100%,光照短于13小时45分的条件下抽穗为雄性可育,第一、二次枝梗原基分化到花粉母细胞形成期,是光照长度诱导育性转换的敏感时期。此种不育材料在国内为仅见。石明松提出了将该材料的育性转换特性应用于水稻杂种优势的设想。即在不育期间配制杂交种子,在可育期间繁殖不育系种子。本研究从1982年开始,从育性的稳定性观察与研究入手,着眼于探索该材料在水稻育种上利用的可能性和途径。 二、材料和方法 (一)用石明松最初发现的MSR58A ( B), 1982年在武昌于8月24日以前经两 次镜检后,选择花粉不育率100%的植株9 个,混收再生株套袋自交种子。种子保存在 盛有氯化钙脱水剂的密封玻璃干燥器内。种子收获后的稻克在武昌移入温室保存。 (二)用1一KI液染色镜检花粉和考察结实率的方法鉴定育性。 三、试验设计、结果与分析 (一) MSR58A( B)在武昌自然日照条件下育性转换期的确定 1983、 1984两年在武昌(北纬30“27’)于 4月 20日、 5月 5日、 5月 20日、 6月 5日和6月20日播种( 1984年缺4月20日播期),单本栽插。每一播期插40—60苗,重肥培育,以促其多分率,使前一播期的抽穗末期与下一播期的抽穗始期衔接。每一播期定株10—15个,挂纸牌标记每一单穗的见穗期(以穗顶露出创叶叶鞘1~2厘米为准)。取当天见德的穗尖5-10朵颖花花药,置于3借酒精1份冰醋酸的混合液中固定,用 I—KI液染色,压片镜检花粉,计数两个视野的不育花粉和可育花粉数。与此同时,将所有当天见穗的单穗套上硫酸钠纸袋,待成熟后考察结实率。两年的结果列于表1. 表1所列表明,MSR58A(B)两年都表现了由雄性不育到可育的育性转换,即9月 1日以前花粉不育率99.50—100%(图 1),以不实率为指标的不育度为99.81—IO0%9 9月2—4日花粉不育率下降到98.5一88.4%(图2),以结实率为指标的可育度0. 33—2. 13%0 9月 5日以后,花粉不育率逐日下降到20%左右(图3),可育度上升到40%左右。若以自交结实率为依据,育性转换始拍大约为9月4日或9月5日。水稻育性鉴定的可靠性以花粉镇检大于套袋自交。因此,MSR58A(B)在武昌自然日照条件下的育性转换临界期大致是g月1日或9月2日,即9月1日或9月2日以前为雄性不育期, 9月 1日或9月 2日以后为雄性可育期。从有利于提高MSR58A(B)的繁殖产量,适宜的抽花期为9月10~20日。 又据我们历年初夏在武昌对年前移人温室保存的MSR58A( B >稻花的育性观字,在自然日照条件下,似在5月中旬还有一个由雄性可育到不育的育性转换过程,但由于*SR6 8*(B)本身的感光性,5月下旬以后不能继续抽穗,其转换临界期的确定,尚有待于采用新的感温性光敏核不育系进行观察研究。。 (二)MSR58A( B)的育性稳定性研究 从不育期的不育株率和不育度、可育期的可育株率和可育度、贮藏和异地种植对育性转换特性的影响以及可育期的异交性等方面,对育性的稳定性进行了研究。 1一群体不育期的不育性和可育期的可育性观察。用MSR58A( B)在隔离条件下繁殖的种子,分别于1983年 5月 13日, 1984年5月互日和1985年 4月18日在武昌播种,单本栽插500~1000株。于不育期的抽穗扬花期,在田间逐株观察花药形态,以鉴别不育株和可育株,同时分别于 8月 18日、 15日和17日随机取100株当天见穗的穗顶部花药,用I—KI液染色镜检,M在每一取样的单株上选1—2个当天见穗的单穗套上硫酸钠纸袋,成熟时考察套袋单穗的结实率。然后除保留已套袋单穗外,其他茎秆在距地表约20厘米处割掉,业追施肥料,促其再生。再生稻3年的见德期都在可育期,分别为9月10日、 8日和12日。在其扬花期间根据花药形态于田间逐株鉴别可育株和不育株,同时分别于g月13日、12日和13日,在不育期取花药镜检过的植株上,又取当天见穗的花药镜检;再生稻成熟后,随机取100株考察自然结实率。结果列于表2、表3和表4。 表2所列3年的观察结果表明,不育期的田间不育株率均为100%,典败花粉率都在93.1%以上,其中花粉不育率99.1~100%的植株分别为观察总株数的89%、gi%和91%,年际间的差异不显著;以不实率为指标的群体不育度为99.99~100%,年际间的差异亦不显著。我国水稻三系种子生产对不育系规定的育性指标是不育株率和不育度均为100%,可见AISR58A( B)群体在不育期的不育性达到了不育系的种子生产标准,表明在不育期的不育性是彻底的也是稳定的. 表3、表4的结果表明,可育期的可染花粉率在50.1%以上,集中分布在75.1一90%,三年的表现趋势是一致的;以结实率为指标的可育度比较离散的分布在70%以下,集中性不明显,3年的趋势也是一致的。据研究,水稻可染花粉率达到50%即有正常的结实率。已观察到的MSR58A( B)3年的花粉可染率都在50%以上,但结实率主要分布在50%以下,占了 3年调查总株数的92.6%。3年内在武昌出现的单株最高结实率,1983年为57.73$,1984年为56.55%,1985年为68.80%,均未达到正常结实水平。又据我们1983年春、1984年春和1985年春在海南陵水(北纬18”30’)对MSR58A( B)可育度的考察,平均数分别为50.89%( 3月 13日齐穗)、。79.23%(3月19日齐穗)、83.50%(3月12日齐穗)。其中最高的单株结实率分别为59.49$、96.54%和88.50$,表明在海南陵水只要不遇1983年3月中旬的低温影响,结实率可接近或达到正常的水平。根据上面的结果和分析,虽然花粉的可染率在单株之间存在着一定的差异,但都能达到正常结实的需要。因此,只要可育期的温度适宜,花粉可染率仍可以认为是稳定的,但以结实率为指标的可育度则是不稳定的。这种不稳定性主要表现在地区之间,其次是单株之间,以及如表1所列的同一可育期内不同抽穗期之间的差异。 2.种子贮藏和异地种植对育性转换特性的影响。从1982年秋开始,将MSR58A(B)在可育期收获的自交种子一分为二,一份盛入有氯化钙脱水剂的干燥器贮藏,一份于当年冬季赴海南种植,利用海南陵水3月短于12小时的日照,使之在有隔离的条件下抽穗扬花,收获自交种子。对海南收获的自交种子又一分为二,一份盛人干燥家保存,一份继续在武昌秋季短日照条件下隔离繁殖。每一季繁殖的种子均如此处理。对各处理的种子分别于1984、1985年在武昌播种,进行育性转换特性的比较观察,以连年在武昌温室保存的MSR58A( B)稻南在隔离条件下繁殖的种子为对照。 1984年于 5月 1日和 6月10日分两期播种, 1985年于 4月 18日和 6月17日播两期,每一播期单本插40—60苗。对第一播期各处理的部分单株采用不断拔税和增施肥料的办法,以促其多分菜,延长抽穗期。于不育期抽穗时调查田间各处理的不育株率,成随机各取10个单株的花药镇检花粉,从8月31日开始分期取样镜检花粉,每期在随机确定的5个单株上取当天早穗的l~2个单穗的穗顶颖花5朵,混合固定,用I—KI液染色镜检,每一期混合样品制两片,每片计数两个视野的典败花粉和可育花粉。结果列于表5。 表5结果表明:(1)两年观察到的各个处理在不育期的育性表现同对照一样,即不育株率都是100%,不育花粉率为99.9~100%;( 2)各处理都具有明显的育性转换特征,虽然1985年的9月3日、9月5日的花粉不育率比1984年同期的要高,但是在同一年内各处理的育性转换与对照处理仍是同步的,可育期的可染花粉率也是近似的。因此认为,贮藏和异地种植不影响MSR58A(B)的育性和育性转换特性。 (三)可育期的异交性观察 将隔离条件下收获的MSR58人( B)自交种子于1983年 6月 20日在武昌播种,栽于 j4个塑料盆内,每盆栽 2苗, 9月 7日见穗后,将其中两盆置于正在抽穗的晚稻产量比较困的区组间走道,使其有条件接受外源花粉,将另外两盆置于有隔离条件的地方,成熟时分别考察整株结实率,范国种,1984年将上述两种处理的种子于5月l日在党是播种,各单本插植500苗,8月15日齐穗,齐穗后在田间调查群体纯度。1984年12月7日将同一来源的MSR58A( B)在海南岛陵水播种。盆栽两盆,每盆插2苗,置干有隔离的条件下抽穗扬花,其余栽在有异源花粉的选种圃田间,让其自然授粉,成熟时分别考察结实率,显留种o 1985年5月7日将上述两种处理的种子在武昌播种,各单本插植500苗。 8月 16日齐穗。齐穗后在田间调查植株群体纯度。结果列于表6。 表6的结果表明, MSR58A( D)在可育期抽穗扬花时具有一定的异交结实现象, 即使本身可育度达到87.2%的正常水平,其 中仍还有0.61%的异交种子;随着可育期的 可育度降低,其异交率有增高的趋势。根据_L述结果,在海南春季进行不育系繁殖时,可以不设隔离区,在武昌秋季繁殖不育系时应当考虑设置隔离条件。 四、讨论 (一)光敏核不育水稻育性转换期的确定问题 诱导育性转换的主导因子是光(日)照长度。在一个地区随着自然日照可照时数的变化,将会出现由雄性不育到可育和由雄性可育到不育的育性转换。根据作者观察,从不育到可育的育性转换现象是明显的。虽然以可育度为指标的育性转换始期在年际间有l~2天差异,产生这种差异的原因还特研究。鉴于以可育度为指标的育性转换始期在年际间存在着差异,考虑到同一时期不同地理纬度的日照可照时数不同,即使同一纬度的rll区与平原的可照时数、光照强度也有差异,因此,各地在应用光敏核不育水稻时,无疑需进行两年以上的分期播插试验,以确定在当地自然日照条件下由不育到可育的育性转换始期,在华南地区可能还需要确定夏季由可育到不育的育性转换末期,以为光敏核不育系的繁殖和利用确定最可靠的抽穗扬花期。 (二)光敏填不育水稻的育性稳定性问题 根据作者研究,在本试验的自然日照条件下,经提纯的光敏核不育水稻在不育期的不育性是稳定的,不育株率和不育度均可达100%,育性转换特性是稳定的;在可育期的可育株总和花粉可染率也是稳定的,但以结实率为指标的可育度是不稳定的,表现在地区之间、同一地区的年际之间和同土地区同一可育期内的不同抽穗期之间,以及群体内的单株之间。在适宜的短日照条件下,影响可育度的可能还有温度、湿度等其他因子;又由于可育度较易受其他环境因子的影响,是否雄花器在形态结构上与正常水稻存在着差异,都还有待进一步研究。近年来,作者已转育了一批具有育性转换特性的税型光敏核不育株系,这些株系在武昌9月5日以后的常温条件下,可育度集中在20%以下,比粳型核不育系在同一可育期的可育度明显低。可见光敏核不育系的可育度的不稳定性,可能还表现在拗、粳型之间的差异。 如上所述,作者认为,进一步观察研究推花器构造、影响可育度的生态因子,较通过杂交选择,以培育在可育期间具有较高可育度和广泛地域适应性的税、粳型光敏核不育系,对干核不育系在育种上的利用显然具有重要意义。 (参考文献5篇略)湖北光周期敏感核不育水稻的研究与利用 Ⅰ.育性的稳定性观察研究@卢兴桂$湖北省农科院粮食作物研究所 @王继麟$湖北省农科院粮食作物研究所中国科学院科学基金资助的课题


论发展草食家畜在开发山区中的地位和途径
《湖北畜牧兽医 》 1986
摘要:我省山区面积占全省面积的56%,如何开发山区建设山区对整个国民经济的发展是具有战略意义的。本文就我省开发山区建设山区中发展草食家畜的问题提出一些看法,目的是为开发山区建设山区献计献策,是否可取,仅供各级领导参考。


苎麻年收三季改收四季的效果及主要技术措施
《湖北农业科学 》 1986
摘要:苎麻一般年收头麻、二麻、三麻三季,其总生育日数约170天左右,但从常年气候来看,还有70多天可供四麻生长。同时,目前栽培的品种多数产量低、品质差,远远不能满足麻纺工业的需要。为了进一步发展苎麻生产,实现苎麻高产优质,满足麻纺工业的需要,我们针对苎麻生产上存在的主要问题,进行了苎麻年收三季改收四季的试验。试验结果和大面积生产示范表明,在水肥条件较好的麻区大力推广苎麻年收四季是夺取苎麻高产和提高纤维品质的主要措施之一。


对发展湖北省绿豆生产的意见
《湖北农业科学 》 1986
摘要:绿豆是一种培栽历史悠久而用途广泛的作物.它生长周期短,经济效益高,营养丰富,籽粒蛋白质含量比禾谷类作物高2—3倍,比薯类作物高46倍,特别是含有较多人体必须的氨基酸,是我国出口的传统商品;绿豆又是加工业的重要原料,加工后的副产品是牲畜的良好饲料;此外,绿豆茎叶还是培肥地力的生物肥料。因此,有计划地发展绿豆生产,对于改善人民生活,促进农牧业和轻工业的发展,满足外贸的需要具有重要意义;同时也是提


棉红铃虫第二、三代经济受害水平和防治指标的研究
《中国棉花 》 1986
摘要:此课题于1983年和1984年分别在武昌本所和当阳县城关棉田,通过设置不同处理小区试验进行研究。现以1984年两地的研究结果为主,介绍如下。一、试验设计与方法(一)武昌南湖所内的试验田系小麦茬


适合我省多熟制配套利用的箭舌豌豆绿肥品种
《湖北农业科学 》 1986
摘要:七十年代初我省开始引进箭舌豌豆试种,到七十年代末,箭舌豌豆的利用面积累计达40万亩,在麦棉、麦苞两熟地区预留行间套,从农业内部解决有机肥源,收到了较好的经济效果。为了进一步选择适应性更广,产量更高,能与多熟制配套应用的箭舌豌豆新品种(系),我们在已往试验的基础上,通过多年多点观察比较,筛选出一批鲜草与种子产量分别比大面积推广种“66—25”增产20—25%和10—15%,生育期比“66—25”晚5—7天,但比苕子早10—15天的箭舌豌豆种(系)。1980—1985年,在省内有代表性的地区进行了区域试验,现将六年结果汇总如下。


秋西瓜生育特点及其栽培技术
《湖北农业科学 》 1986
摘要:传统种植西瓜为春播夏收,上市时间集中,供应期较短.为了发展西瓜生产,延长供应期,满足人民生活需要,提高瓜农经济收入,我们根据西瓜喜温光及耐旱力强的生长习性和武汉地区7—9月的气候特点,于1981—1985年进行秋西瓜栽培试验研究.四年试验均在我院试验地进行,常年试验面积6亩,土质为粘重黄土.秋瓜亩产最低1882斤,最高3070斤,一般多在2000斤以上,1984—1985年


有机无机氮肥配合施用对棉花氮素养分的吸收和产量的影响
《土壤肥料 》 1986
摘要:当前我省棉田施肥的特点是,大量施用氮化肥,亩平折N素25—35斤,有机肥和磷钾肥的施用较少,棉田偏施重施氮肥,造成了两个不良后果:一是土壤养分不平衡,棉花对磷钾的需求得不到满足,另外棉田有机质消耗长期得不到补充,土壤肥力下降。其结果是棉花病虫害多,产量徘徊.氮肥经济效益也得不到充分发挥。因此从经济施肥和培肥地力的观点出发,我们对有机无机氮肥配合施用对棉花氮素养分的吸收和产量的影响进行了初步研究。


水稻壮秧少苗密蔸增产原因的探讨
《湖北农业科学 》 1986
摘要:“秧好一半谷”是群众总结出的增产经验。但秧好必须稀播,而阻碍稀播的思想,是怕扩大秧田面积,影响全年产量。通过我们在广济县花桥区三年油稻稻水稻高产配套技术的研究,在两年早、晚稻省种省苗高产试验216个小区的观察,和对不同播种量的秧苗进行组织解剖的镜检,认为秧田的播种

