我国三系杂交粳稻育种研究的现状与展望

文献类型: 中文期刊

第一作者: 李振宇

作者: 李振宇;吴建利

作者机构:

期刊名称: 杂交水稻

ISSN: 1005-3956

年卷期: 1991 年 S2 期

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摘要: 一、我国杂交粳稻育种的历史和现状 三系杂交粳稻育种研究,国际上最早始于1958年日本的科学家胜尾清。1966年日本Shinjyo和Omura育成Chinsurah BoroⅡ(简称BT型)细胞质不育系、保持系和恢复系,实现了粳稻三系配套,为粳稻杂种优势利用提供了有利条件。其他国家如美国也开展了研究,但迄今为止国外还未见在生产上推广应用。 我国于1965年开始对杂交粳稻进行研究。首先做这项工作的是云南农业大学(即原昆明农林学院)的李铮友先生,于1969年育成粳稻滇一型红帽缨不育系,后来相继在各地转育成一批滇一型不育系如丰锦A、滇农1号A,D56A和76—27A等。1972年日本新城长友育成的BT型合中65A被引进我国,接着湖南省农科院、辽宁省农科院和中国农科院等单位先后转育成一批BT型粳稻不育系如黎明A、京引66A、早丰A和秀岭A等。当时经广泛测交均未找到恢复系。表明粳稻恢复资源非常贫乏。于是,辽宁省农科院和中国农科院以人工制恢的方法从税稻中转入恢复基因,育成C57和300号两个恢复系,于1975年实现三系配套。其后由辽宁省农科院杨振玉先生用黎明A与C57配组选育成杂交粳稻黎优57。该组合表现出明显的杂种优势,于1977年开始在我国北方稻区试种示范,并于1980年正式通过鉴定成为我国第一个应用于生产的杂交粳稻组合。这也使我国成为世界上第一个将杂交粳稻用于生产的国家。现将我国选育的一批主要优良粳到兰系介绍如下: 1.北方稻区 主要分布在东北、华北、西北和皖北苏北徐淮地区。对杂交粳稻的研究起步较早。 ( 1)不育系在生产上示范推广的有黎明人,秀岭人,秋光A, D56A和丰锦A等;近年来转育的表现较好的不育系有南粳豆sr。2A,盐粳goZA,签锦A,越光A,二52A,丰261MoA,134A, 79-4lA,徐稻 2号人,10120A,~16- 3A和冀杂粳Aug。 ( 2)恢复系在生产上示范推广的有C57, F20和300号等; ’M年来选育成一批较好的恢复系有K57,恢 6- 1, C84-11,2020,恢73, 82-1244和粳73-10$。 (3)杂交粳稻组合继黎优57推广后,又育成一批新组合,其中审定推广的组合有秀优57,秋优Zo和D56优57;正在试种示范有苗头的组合为丰锦A儿79-6,盐优K57,秀优的一n,秋优73,双丰优39,丰优6号,134A/C57,早秋光A/恢6-l,秋光A/C84-11,134A/F20,79-41A/C84-11,152A/C84-11,丰2610A/2020和10120A/恢73等。 2.南方稻区 主要分布在长江流域,从1976年后开始研究杂交粳稻。但经过十几年的努力,也选育出一批优良的粳型三系: ( 1)不育系农进 2号A,农虎26A,六千辛A,当选晚 2号A,76-27人,滇农 1号A,农6209A,双百A,城特232A,筑紫晴A,寒丰A,78A,719414A,矮39-29A,矮&A,秀水04A,731A,幸实A,T37A和T40A等。 ( 2)恢复系 77302- 1, C堡,宁恢 3- 2, T806,湘晴, T1027,培Cll5,培C312,印野选菲, 2674,南29,中恢 1,皖恢 3号,皖恢 9号,皖恢31, T1950,制 7, T680,麦矮,中恢 2,中恢 3-3予恢IB,、、宁恢 18).中恢{1,”宁恢多2, 4483, 675., twit 16, T2578,湘虎115-9,K1457,T1368,3872,82022,r8004,90.571W90-74等。 ( 3)杂交粳稻组合“六五”期间育成虎优1号,当优C堡,六优C堡,六优 1号,六优 3.- 2,台杂 1号,台杂 2号( 7.优2号.),.虎优115,筑优115,六优选菲和农优300号等。 “七五”期间育成的组合有寒优湘晴,寒优1027,七优6号,76优312,双优中恢又号,76优195o,双优806,76优麦矮,7优湘晴,当优9号歹.’”六报晓俄乌、农优“3一21;大优2730和寻杂:9等。目前在长江流域推广销杂交粳稻嗟省都有2‘召s个组合。。江苏有六优1号、六优3-2和盐优5了,、上海市为寒跄湘晴和寒优秀0’27,。浙江的七优121号和七优6号;安徽的当优C堡、六优C堡和当优9号;湖南的七优a号和7毗312,以及云南省的寻杂29。另外,“七五”期间还选育出一批有苗头的组合:76优中恢1号,76优制7,76优680,76优2578,76优116,大优.422,80优湘虎115)?川阳“脓j力@优3872,六优82022,80优422和80优31笨。 二、向间诗层色 l.杂交粳稻在生》de发展经快的原因和解决方‘法 杂交粳稻研究虽然取得引人注目的成绩。但是,在生产上的发展仍然比较缓慢。至1987年全国杂交粳稻推广面积仅为500万亩,、以后几年都低于该数字,1990年只种植120万亩。原因主要有以下几方面: 〔1)杂交粳稻的优势没有杂交制稻强。杂交粳稻比常规稻通常增产10%左右,而杂交税稻比常规税稻增产一般在20%左右。 (2)杂交粳稻的适应性不及杂交釉稻广。一个优良的杂粳组合通常只在局部地区种植增产显著。如六优1号在江苏北部增产显著,而在江苏南部就不显著,在杭州还比当家品种秀水48减产;相反,杂交秘稻如汕优63可在我国十几个省市推广种植。 (3)北方稻区面积小且分散,水稻不是北方的主要粮食作物。南方稻区,现在杂交粳稻区还只处在试种示范阶段,发展面积还不大。预计个五”期间南方粳稻区生产上将有一个较大的&x.j在部分地区将出现杂交粳稻和常规粳稻共存的局面6 ’(4}杂交粳稻繁殖制种体系伪未建立,以致于1986—1987两年南方和北方都出现不同程度的不育系混杂,混杂程度在18triZIQ%左右,。;个别达到30N以上。。严重影响了杂交种子的纯度以及杂种优势的发挥’d同时夕推广面积和繁粉种而积也很难辑杨发展计划难以落实。 (5)杂交粳稻栽培技术研究未得到应有的重视。在推广过程中,技术培训工作未能.$上,农户往往用常规模路或杂交利稻的栽培方法种植杂交粳稻,这同样也影响了杂家粳稻优势潜力.的发挥。一综上所述,一要求推广杂交粳稻和杂交挪瞟那样高速发展是困难的,亦是不现实的。关键在从现在起要认真抓好下as.areZ (1)加强强优势组合的选育。强优势组合的标准是要求比同熟期的常规粳稻增产15一20%,或比现有推广品种增产.10%左右,米质和抗性不低于或略高于现有常规粳稻。办法一是重视三系法和两系法相结合的品种间组合选育,二是积极利用舢粳亚种间杂种优势的途径来选育偏粳的杂种一代(凡)组合’l三是把广亲和基因转入不育系和父本(或恢复系,)。 (2)加强领导组织工作,加强育种单位。种子公司和生产部门三者间的协作。重点抓好南方杂交粳稻的示范推广工作。 《3)应在杂交粳稻大面积推广的省市建立一个提纯、繁种和制种的种子生产专门体系。 -(4;)重视杂交粳稻栽培技术的研究。一(5)重视来交粳稻有关基础理论的研究。_。、_ 2.粳型不育系不育性的稳定问题一——。~ 由于198时01987两年南北方都出现不同强度的不育系混杂现象,当时有人对粳型不育系的稳定性提出了怀疑。近年来的研究结果表明,目前普遍应用的模型不育系,其不育性是稳定的,自交结实率在0.1%左右,完全能在生产上应用。曾>度出现的混杂现象,主要是隔离不严的生物学混杂和操作不慎的机械混杂所引起的。例如辽宁省农科院稻作所对秀岭A经多年多次套袋自交鉴定(表 1)表明:秀岭A的自交结实率为Eq一0、15.3%,平均为0.0.94%,且世代间表现相对稳定。江苏省农科院对六千辛A#性鉴定结果也表明六千辛A的育性是稳定的(表2),在自然条件下自交结实率为0.02~’0。19%.,平均为0.10%。虽然高温处理(25—35CC)时自交结实率高达0.48%,但这样长时期高温条件在自然环境下是少遇的。而且这种特殊情况下的结实株仍然表现高度不育,其自交结实种子的后代也基本上不育。再如当选晚A不育系,经安徽省农科院鉴定(表 3),“自交给实率为0.D08~0.14%,平均为0.055%,表明提纯后的原种其不育性是稳定的,,世代间纯度相似)。均在99.8%以上。 粳型不育系的不育性虽然是稳定的,但必须指出它比釉型不育系更易混杂。因此,一定要重视提纯复壮和做好繁殖工作。 3.三系和两、系杂一交粳稻关系问题.~。~— 。。三系杂交粳稻在我国南方粳稻区正处于试验示范阶段,而目前两系杂交粳稻尚处于进一步筛选优良不育系和大量配制组合的试验试种阶段。根据19An—199D两年的南方杂交粳稻联合鉴定l单季和双晚)和南方杂交粳稻区试(双晚)的汇总结果(表4)表明: (1)1989年参试的两系杂交粳稻组合的生长优势不强,产量都比三系杂粳组合低,各类试验产量居前四位的组合都是主系杂交粳 稻。 (2)1990年双晚杂交粳稻联合鉴定产量第一位是两系组合31ills/培C312,但比第二位的三系组合76优1368增产不显著。其他实验中产量居第一位的还是三系组合。 从目前情况看,“八五”期间发展杂交粳稻主要还得靠南方稻区推广适宜的三系杂交粳稻组合。近几年在南方稻区已经审定由适合各省市推广的优良三系组合有上海的寒优湘晴和寒优1027,江苏的大优1号和六优3-2,浙江的七优2号和七优六号~。安徽的当优C堡和六优Cu堡等,W商系组合刚在生产上开始试种,主要组合是掰司瞄科so所习。Rg—1、但该组合单产也抵华白系组合i’在1989年南方双晚杂交粳稻区试中,N50475/R、9—1产量仅狲第七位,平路亩产351.4.&斤,比对照秀水48减产人2%,而三系组合双百A/T806产量居第一位,亩产430.9公斤,比对照增产14.2%(表4-)。_。 应该指出,两系杂交粳稻组合的适应性和三系组合一样,都是比较狭窄的。要适应长江流域的不同生态条件、不同季别和不同配套方式,需要数个组合和多个模型光敏核不育系。一这样一个复杂的工作。可能光靠两系杂交粳稻去完成也是很困难的。 而且,三系法可以利用当地优良晚粳转育成不育系,有利于配制新强优组合。而两系法由于受不育系育性转换期的限制就比较困难。 综上所述,作者推测今后三系和两系条奔粳稻会有厂个相互促进、相互追赶的并存阶段,也许还将持续较长的时间。因此,应该在积极抓好两系杂交粳稻研究的同时,绝不能放松三系杂粳的研究。现在我国不少杂粳选育单位,并不把这两种方法对立看待,而是将它们结合起来,共同推动杂交粳稻的发展。例如,华东地区的大多数三季来粳选育单位都是如此。 4、粳型广亲和性恢复系选育 近几年来,我国在橡型恢复系选育上有一新动向,就是把单纯模型恢复系选育,发展为粳型广亲和性恢复系(广家恢系)选育。也就是把广亲和基因导入粳型恢复系中。估计近期内会有一些新的优良模型广亲恢系育成,这对税粳杂种优势利用十分重要,也将使三系法在亚种间杂种优势利用方面成为重要途径之一。另外,广亲恢系将有益于杂交粳稻结实率和产量的提高。 根据以上分析判断,我们认为我国杂交粳稻优势利用的新动向是采用杂交粳稻选育和常规模稻选育相结合,三系法选育和两系法选育相结合,品种间杂种优势利用和亚种间杂种优势%l]用相给合,把广亲和基因导入模型恢复系—一广东和性恢复系选育,我国粳稻生产上将会出现两个并存的局面,即杂交粳稻和常规粳稻并存,三系杂交粳稻和两系杂交粳稻并存。我国三系杂交粳稻育种研究的现状与展望@李振宇$中国水稻研究所育种系 @吴建利$中国水稻研究所育种系

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