作物育种学分论 水稻育种3.ppt

第二届中国杂交粳稻科技创新研讨会 第二届中国杂交粳稻科技创新研讨会 作物育种学各论第一章 水稻育种 第三节 稻种起源与种质资源 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 二、栽培稻的起源，演化和亚种生态分类 三、稻种资源的性状鉴定 四、稻种资源的育种利用 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。 稻属中有两个栽培种，即: 亚洲栽培稻 和 非洲栽培稻 普通栽培稻 光身栽培稻 O.sativa. O.glaberrima （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、 Ag、Ab、Acu4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