三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程.docx

三系法杂交水稻和两系法杂交 水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻育种 ?11Ml(1)三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同 的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称 为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、 生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质 诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、 平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用 通常是指利用作物的竞争优势。 ?11 Ml 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂 种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异 花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有 多种，其中之一便是使用雄性不育系(A)、保持 系(B)和雄性不育恢复系(R)来配制杂种一代。 由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、 保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利 用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交 稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄 性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽 穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无 异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供 ?■?ll1=1::F!HF?来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得 的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢 复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系 用。 （2）三系法杂交稻育种的历史：1958 年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻 能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉 球大学新城长友以钦苏拉包罗II为母本与台中 65杂交，育成BT型不育胞质台中65A,并将该 杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了 BT型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型 杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964 年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早 釉、胜利釉和矮脚南特等釉稻品种中找到6株雄 性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、 败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千 计的测交试验表明：这些材料属于单基因控制的 隐性核不育，找不到能完全保持其不育特性的品 种，利用价值不大。1970年11月，李必湖等在 海南省三亚市南红农场的水沟边发现了 1株花 粉败育的野生稻（简称野败），为雄性不育系的 选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场 矮3784、6044、二九南等品种（系）对野败不 ?■ ?ll 1=1 ::F! HF? =11=1=1育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各 育种单位的通力合作，到1972年冬在海南冬繁 时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均 达到100%的不育系群体，如珍汕97A和B、二九 山1号A和B等。至此，我国第一批野败细胞质 不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后， 1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、 IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系，并 选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻 组合。从此，以我国粧型三系杂交水稻实现配套 为标志，宣告杂交水稻选育成功。 =1 1=1 =1 =1（3）雄性不育系与保持系的选育：选育水稻雄 性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株， 其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去 的保持材料，然后通过测交和连续成对回交，完 成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及 其相应的同型保持系。 =1 ①雄性不育株的获得：获得原始的雄性不育株， 可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。 前者如袁隆平早期从胜利釉、洞庭早粧、矮脚南 特等釉稻品种中发现的C系统不育材料；后者如 李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻 =1天然杂交产生的野败雄性不育株；四川农业大学 通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A 等不育系的不育株，湖南杂交水 =1 !1!=1=1稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育 株及四川农科院水稻高梁研究所通过釉粳交获 得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育 株均为核质互作型不育，比较容易找到保持系， 是选育三系雄性不育系不育单株的主要来 源。 !1! =1 =1 ②保持材料（B）的选育：保持系的选育可釆取 测交筛选和人工制保法进行。 =1测交筛选法：获得雄性不育株后，选用掌握的 内外育成的大量优良品种（系）与之杂交，从中 挑选具有良好保持能力的材料用作保持系。杂交 稻育种初期就是釆用这种方法，从常规品种中获 得了不少对野败不育株具有很好保持力的品种， 如珍汕97、V20、二九南1号等。这些品种对我 国快速育成具有实际利用价值的釉型三系雄性 不育系发挥了重要的作用，其中部分品种培育的 不育系至今仍被广泛应用于生产。人工制保法： 随着常规育种亲本使用范围的拓宽，育成的常规 品种或多或少地都带有若干个恢复基因或微效 =1 ?||恢复基因，直接利用这些品种作保持系