文献类型： 中文期刊

作者： 汤玉庚 ¹ ; 刘云松 ¹ ; 张兆兰 ¹ ; 汤述翥 ¹ ;

作者机构： 1.江苏省农科院粮作所

期刊名称： 杂交水稻

ISSN： 1005-3956

年卷期： 1986 年 02 期

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摘要： 我国杂交税稻的研究,始于1964年,1973年三系配套,1976年开始大面积推广,迄今全国推广总面积已达1.2亿亩以上,这是一项震惊世界的成果,曾获得国家特等发明奖。杂交粳稻的研究在国际上早于籼稻,最早日本东北大学胜尾清1958年育成红芒野生稻细胞质的滕坂5号不育系;1966年流球大学新城长有育成BoroⅡ细胞质的台中65不育系及其同质恢复系,实现了三系配套。其后日本农业技术研究所渡边,美国加州大学J.R.Erichson都获得不同细胞质的粳稻不育系,因都未找到理想的恢复系而未能应用于生产。1972年,BonoⅡ台中65不育系引入我国,各省先后转育了一批粳稻不育系。辽宁省农科院转育的黎明不育系配C。,组合,1977年开始推广,到1984年,东北、华北推广的杂交粳稻约160万亩,长江流域各省市1985年的示范试种面积约10万亩,其中种植面积较大的有上海县、嘉兴县,浙江省宁波地区的台州县,江苏省沿江县,安徽省桐城县,湖南省岳阳地区等。总结几年来杂交粳稻的育种攻关实践,提出以下几个问题,与杂交粳稻育种的同志,共同研讨。 一、选育目标和技术途径 杂交稻的选育目标与常规稻一样,因地区不同而异,粳稻适应性小,区域性更强。例如高产、多抗、优质的育种总目标,不同地区的标准就有区别。在高产地区,产量指标要求在试验中增产10%以上,实际上大面积增产7—8%就很好。低产地区,产量指标则稍高,在试验中要求达到15%以上,大面积生产中能增产10%才行。多抗则因地区不同而更加复杂,有的要求抗几种病或某一种病,抗几种虫或某一种虫,有的则要求耐寒,耐高温等等。例如江苏省的一季粳稻要求抗白叶枯病,兼抗稻飞虱和耐高温。而双季晚粳则要求抗稻瘟病,兼抗稻飞虱和耐低温。优质则一般是指加工品质和食味品质,适当兼顾营养品质(在制1、粳稻中往往是含蛋白质高的品种,食味不好,所以优质米的选育,可以暂时不考虑蛋白质的含量多少问题。但在糯稻中则常有食味较好而含蛋白质也较高的品种。所以选育加工品质,食味品质和营养品质都好的品种也是可能的)。粳稻的直链淀粉含量较低,饭性软烂。如果使直链淀粉含量提高到17—19%,则饭性松软可口,应为优质米育种的指标之一。 杂交粳稻的选育技术途径,往往是追随杂交釉稻大穗多粒的路子,但是只注意大穗多粒,而忽视多穗和粒重两个因素也是不妥当的,三者必须兼顾。特别是粳型杂交稻分察力不及舢稻,更应重视多穗型组合的选育。多穗与大穗是有矛盾的,要解决这一对矛盾则应从多穗型不育系和大穗型恢复系的选育入手。 杂交组合杂种优势的强弱,决定于亲本间遗传基础的差异。从显性学说的观点来看,亲本间优良性状的互补是优势的基础。因此选择优良保持系转育不育系,择配优良恢复系,往往能得到强优势的杂种。这是二条比较明确的强优势杂种选育的技术途径。另外,从超显性学说的观点来看,杂种具何双亲不同的遗传基础,可以同时具有双亲带来的酶化物作用,产生多种酶化物而形成优势。根据这个原理,双亲选用生态差异大的或亲缘关系远的品种,转育不育系或恢复系,配制的组合易出现强优势杂种。当前推广的杂交稻组合都是选用不同熟期、不同亲缘关系、或不同生态类型的品种配组而成。长江流域各省市用同功酶预测杂种优势研究,也说明酶化物与杂种优势的关系。江苏省农科院粮作所与遗传生理所的研究,用杂交他稻强优势组合的干种子测定胚的脂酶同功酶谱带,都表现有5人谱带与6A＄带的互补关系。其中SA谱带来自恢复系,6A谱带来自不育系的细胞质和细胞核的互作,也就是保持系细胞核与野生稻细胞质的互作。 粳型杂交稻不论优势强弱,目前都未发现有SA、6A酶谱互补关系,但初步测得一些强优势组合具有SA酶谱,这种5.A酶谱有的来自恢复系,有的为杂种新生酶谱。是否也可人工合成5 A、 6 A互补的强优势粳型杂交稻,有待于继续探索。 釉粳亚种间杂种优势的利用,常为人们所关注,这也应该是杂交稻育种的技术途径之一。粳型杂交稻的不育系是舢质粳核,恢复系是税粳交的后代,应该是达到了利用舢粳杂种优势的目的。但实际情况益非如此,很多杂种仍然是优势不强,甚至恢复度不高,结实率偏低。这其间的原因,我们设想可能还在于不育系的细胞核是粳型的,杂种后代的诸多性状都由细胞核决定,虽然恢复系是税粳中间类型,但不育系是粳型的,因而杂种优势不明显。如果不育系的核也是税粳中间类型,即保持系是税粳交的后代,这样两个税粳交中间类型配组,杂种优势就可以得到加强。1983年长江流域杂交粳稻交叉制种中,税粳交的六千辛A不育系表现配合力特别好,与不同恢复系配组在杂种优势和经济优势上都比其他不育系强。据江苏省农科院的测定,六千辛A配组的杂种优势比其他不育系配组的提高14.2—19.1%,经济优势提高7.9—35.0%。初步表现出税粳交中间类型杂种优势利用的可行性。 二、崇实粳稻育种攻关的自础问回 长江流域杂交粳稻育种攻关已经有了一定的基础。在组织领导方面,江苏、浙江、安徽等省,从1980年开始,就已经组织了协作攻关。1982年,华东地区各省科委主任会议把杂交粳稻育种攻关列为华东科委十大攻关项目之一,组由浙江和江苏两省牵头组织攻关协作。国家科委攻关局从1983年起组织全国杂交稻攻关协作,长江流域杂交粳稻的育种攻关也列为重要内容之一。 技术资源方面,在过去几年协作攻关的基础上,已选育了一批优良不育系和恢复系,如江苏的六千辛A、盐粳902A,安徽的当选晚2号A、105A,上海的6366fL,嘉兴的农虎26人、农6—209A、709一414JI,台州的76一27八。恢复系如嘉兴的77302一1,江苏的宁恢3—2,安徽的C堡,浙江的2730,湖南的培Cll5,宁波的T1027,台州的*984,吴县的印野选菲。以上这些不育系和恢复系各有特点,不育系六千辛人和105A、恢复系宁恢3—2和C堡所配组合适应性广;恢复系T984配组有类似粮型杂交稻的株型和穗型;不育系双百A所配组合具有香味;农6一209A所配组合为多穗型,不育系76一27A和恢复系T1027都具有较强的抗白叶枯病特性。总之,几年来各协作单位都选出了一批各具特色的不育系和恢复系,为各地配制合适的杂交粳稻新组合,提供了良好的基础。 应用上述不育系和恢复系团组,在长江流域区域试验、生产试验和示范试种的结果:有虎优 1号(农虎26A/77302—1)、六优C堡(六千辛A/C堡)、当优C堡(当选晚 2号A/C堡)、六优 3— 2(六千辛A/宁恢 3— 2)、六优 1号(六千辛A/77302-- l)、盐优克57(盐粳902A/克C。,)、虎优115(农虎26A/培C].15)、矮优39(矮湘虎八/粳恢39)、台杂 2号( 76-27A/T806)、台杂 4号(76-27fi\/.l:’‘558)等中、晚熟杂交粳稻组合表现较好,可供生产应用。 杂交粳稻的三系选育和配组,虽已获得了一些成就,但这些成就是通过多种多样的摸索得来的,缺乏理论指导的基础。各育种单位重点在搞优良组合的突破,基础理论工作做得很少。要加快发展杂交粳稻适当安排力量进行基础理论的研究是十分必要的。 三、优质高产组合的选育问题 (一)不育系细胞质和保持系问题 杂交稻的不育系是细胞质和细胞核互作形成的,细胞质影响着不育系可恢性的广狭程度。杂交税稻找到了野败细胞质而获得强优势组合,杂交粳稻是否也可用野败细胞质?实践证明野败细胞质的粳稻不育系,可恢复性差,即使找到配合力好的粳稻恢复系,也因野败细胞质的粳稻不育系开花习性不好,或与恢复系花时不遇而制种困难。因此,野败细胞质的粳稻不育系不能在生产上应用。当前生产上应用的粳稻不育系以Bono E细胞质为主,虽然滇型、 1。型、 uP型等细胞质也可用,但总的讲BO。O 11以外的几种细胞质不育系,目前在生产实践上的价值如何?还没有得到验证。是否还有其他更好的细胞质可以培育不育系,回答是肯定的。但是必须经过大量的探索工作。 不育系除细胞质有很重要的关系外,细胞核的关系更为重要,国交十代以上的不育系,其细胞核99.9%以上是来自保持系,因此,保持系的特征特性决定着不育系的性状,如粳米的品质、综合丰产件状、抗病性等等。从近几年配组鉴定的情况看,保持系应具备矮秆多集、适当大穗、综合丰产性较好、米质优良、抗病性强、成熟时落色正常无早衰现象。转成不育系后具有开花习性好、可恢复性好、优势强等特性。 长江流域各省育成的粳稻不育系,晚熟类型较多,早、中熟类型较少,从制种角度看,不育系以早、中熟类型较好。风早、中熟不育系与早、中熟恢复系或晚熟恢复系制种,有利于播差期安排和田间管理工作.目前早、中熟类型不育系中,以农虎26A、六千辛A、盐粳902A＄较好,特别是六千辛A是一个税粳交的保持系,具有较好的稻米品质,配合力好和杂种优势强,但植株稍高,抗性稍差是其缺点。晚粳类型不育系有农6一209A、双百A、105A、76—27A,其中农 6—209A为多率型, 76—27A强抗白叶枯病。特别是双百A具有香味,所配组合也都有香味,是杂交粳稻的一大特色。 (二)恢复基因和恢复系问题 粳稻恢复系的恢复基因,通常是从釉稻的恢复基因转育而来。由于制粳交的结果,粳稻恢复系常常带来米质下降、熟色不好、结实率降低等缺点。如果在粳稻中找到对粳稻不育系具有强恢复基因的品种,则可应用粳粳交恢复系,或减弱粳稻恢复系中的釉稻亲缘关系。过去国内有不少人对野败型和BT型粳稻不育系用粳稻测交,得到的结论是只有半恢品种,不可能作为恢复系应用。1982—1984年,研究生洪德林用野败型、印野型、BT型、L型以及滇型等粳稻不育系与云南稻区、太湖稻区和美、意、日等国内外粳稻品种测交2458个组合,结果是云南稻种有三个品种(占测交品种的0.5%),对L型不育系恢复到70%以上,太湖稻种有三个品种(占0.26%)对滇型、L型不育系恢复到7o%以上;国外稻种有15个品种(占2.og%)对L型不育系恢复到叩%以上。这些粳稻恢复基因的测得,比过去的工作进了一步。同时也从中得到启示,粳稻中仍将有新的恢复基因存在,可以继续探索。这些粳稻恢复基因通过杂交转育,可以培育出不带制稻血缘的粳稻恢复系,与粳稻不育系配组可以改进米质、改善熟色与提高结实率。 (三)优质高产组合的选育问题 杂交粳稻组合的选育,在高产和抗性方面,进展较好’但对优质注意不够,米质的优良与否是杂交稻能否大面积推广,以及杂交稻种植农户是否可以获得显著经济效益的问题。杂交税稻的米质,由于应用了国际稻作所优良米质的釉稻为恢复系,一般杂交舢稻米质也较好。杂交粳稻的米质,常因恢复系带有税稻血统而米质下降。如果注意选育米质好的不育系和恢复系,这样配制的杂交粳稻组合米质不但不会下降,有时还可优于一般常规粳稻品种。如大优2730为六千辛A配恢复系2730(双矮糯/IR。s/百哥),由于六千辛和2730的品质都较好,所配杂种六优2730的米质也较好。1984年江苏省优质米评选会上,六优2730在外观和食味以及精米、整米率等方面,仅次于日本品种农垦57、中国91,名列第三,而优于青林9号、盐粳2号等优质常规粳稻品种。1984年,六优2730在上海、南京、合肥等地鉴定,平均亩产为900—1330斤,也高于一般常规粳稻,是一个高产、优质的杂交粳稻新组合。打破了杂交粳稻米质差的世俗观念。同时也说明了应用杂种优势可以使优质与高产的矛盾较好的统一起来。 六优2730的父母本属中粳不育系和晚粳恢复系,制种时母本生育期短、父本生育期长,有利于栽插管理和调整花期,达到提高制种产量的目的。 (四)协作攻关问题 加强协作是快速选育杂交稻新组合的一项重要措施,这在杂交粳稻新组合选育工作上,有成功的实例,如虎优115(农虎26A嘉兴市农科所,培CJIS湖南杂交水稻研究中心),六优1号(六千辛A江苏省农科院,77302- 1嘉兴市农科所),六优2730(六千辛A江苏省农科院,2730浙江省农科院)、农优3—2(农6—209A嘉兴市农科所,宁恢3—2江苏省农科院),六优C堡(六千辛A江苏省农科院,C堡安徽省农科院)等组合,都是协作单位提供不育系或恢复系,在长江流域交叉制种或华东地区交叉制种后,鉴定出来的优质高产组合。 但在当前有种协作攻关的新形势下,出现了一些新问题。首先是成果转让问题,为了控制有关成果的技术或资料转让,全国杂交稻攻关协作组1984年长沙会议曾签署协议,但目前引种制种仍比较紊乱,未能做到有计划的制种和供种。 其次是示范推广经费问题,一个优良组合在取得群众信任之前,必须繁殖制种和示范试种。在当前补助经费减少而繁殖制种(包括南繁)费用大的情况下,致使杂交水稻新组合转化为生产力的速度要比常规稻慢。因为常规稻通过区试时已繁殖种子很多,而杂交稻通过区试时,一般尚未扩大繁殖。 第三,关于杂交粳稻的遗传机理、生理生化问题,目前国内这方面的研究课题很少。希望发挥大专院校和中国科学院有关专业所的优势,加强杂交粳稻有关理论问题的研究,保持我国杂交稻理论与实践的世界领先地位。长江流域杂交粳稻育种攻关中的几个问题@汤玉庚$江苏省农科院粮作所 @刘云松$江苏省农科院粮作所 @张兆兰$江苏省农科院粮作所 @汤述翥$江苏省农科院粮作所