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同源异源多倍体水稻A~sA~sA~pA~pBB及A~sA~sA~pA~pA~pA~pBB的选育
【摘要】：世界粮食短缺的危机要求在2050年前增产50%。受粮棉油作物多倍化同时产量成倍增长的启示,提出的"利用远缘杂交和多倍体双重优势选育超级稻"是一条新途径, 具有增产50%以上的潜力。建立高效离体诱导形成多倍体技术,选育出具有高结实特性的 PMeS 品系,解决了多倍体水稻结实率低的瓶颈问题,筛选出强优势多倍体籼粳杂种和示范种植之后,本文报道开展多倍体水稻选育战略的第三阶段研究——选育异源多倍体和同源异源多倍体水稻。该研究分为两个部分,第一部分为异源四倍体水稻选育。首先选择优良栽培稻(AA 基因组)品种做母本与斑点野生稻 O.punctata-2x(BB 基因组) 杂交和激素处理,经胚挽救出苗或诱导愈伤组织形成,再经离体秋水仙素处理加倍而分化出苗,经练苗1-2天后移植于育秧田间,通过遮阳和喷洒水分和营养液后90%成活生长成异源杂种水稻植株。经形态学观察发现:AB 异源二倍体完全不育、籽粒小、有芒、易落粒,但分蘖力超强;而异源四倍体 AABB 的植株高度、叶片面积、穗子大小、籽粒大小等方面均比其2x 更大,特别是具有35%左右的结实率,但仍存在易落粒、有芒、籽粒大小与一般二倍体水稻相仿的不足之处。根尖细胞染色体数目统计说明异源二倍体 2n=2x=AB=24,异源四倍体2n=4x=AABB=48;减数分裂观察异源二倍体 AB 在前期Ⅰ仅有3-5个二价体,其余均为单价体,中期Ⅰ、后期Ⅰ有多个落后染色体,从而形成不育花粉;异源四倍体前期Ⅰ则以二价体配对占绝对优势,中期Ⅰ、后期Ⅰ偶见落后染色体, 因而产生70%左右的可育花粉;根尖染色体 GISH 观察则明显区分 AA 和 BB 基因组, 并见 A 和 B 基因组的一些染色体之间存在部分同源性,因此带有 BB 基因组的红色标记呈区段式分布于蓝绿色的 AA 基因组染色体中。此现象正好验证 AB2x 有3-5个二价体以及 AA 与 BB 之间较易杂交且 AABB 能够结实的特点。第二部分为同源异源六倍体和八倍体水稻的选育,以异源四倍体 AABB 为母本,与具有 PMeS 基因的 HN2026-2x 或 Sg99012-4x 为父本杂交,经激素处理、胚挽救而形成 A~sA~pB(2+1)3x 和 A~sA~pA~pB(3+1) 4x 异源杂种小苗或者愈伤组织。采用与上述异源四倍体 AABB 形成的相同技术。将它们分别离体诱导加倍形成同源异源六倍体(A~sA~sA~pA~pBB)和同源异源八倍体 (A~sA~sA~pA~pA~pA~pBB)水稻植株。3个不同异源三倍体之间,3个异源四倍体之间在胚挽救成活率、愈伤组织诱导率、分化出苗率和生根率等方面均有一定差异。而且异源四倍体与 PMeS 品系2x 和4x 之间杂交和成胚率明显高于异源二倍体的形成。目前世界上水稻育种基本上都是建立在二倍体水平、品种间杂交的基础上。通过异源四倍体和同源异源六倍体、八倍体的形成进行育种尚未见报道。本研究建立的技术体系和种质材料为广泛开展多倍体水稻育种,大幅度提高水稻产量及其抗逆性将具有十分重要的理论研究与实际应用价值。
【作者单位】：
【分类号】：S511【正文快照】：
同源异源多倍体水稻A~sA~sA~pA~pBB及A~sA~sA~pA~pA~pA~pBB的选育@侯明辉$湖北大学生命科学学院!武汉,430062
@朱姣姣$湖北大学生命科学学院!武汉,430062
@万春春$湖北大学生命科学学院!武汉,430062
@王爱云$湖北大学生命科学学院!武汉,430062
@杨春花$湖北
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水稻品种的选育与推广(农大)精要.ppt 99页
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报告内容 我国水稻生产背景 我国水稻品种现状 辽宁省水稻品种现状 水稻育种的展望 北方杂交粳稻育种进展 我国水稻生产背景 水稻生产背景
生产规模 水稻是世界上消费最多谷类食品，1999年世界收割面积超过1.53亿公顷 - 大约占世界可耕地面积的十分之一。全球有89个国家种植水稻，1999年总产量估计过5.9亿吨。 水稻主要生长在潮湿和半潮湿的亚洲热带地区，水稻耕种是该地人民的主要活动。亚洲占世界水稻收割面积的90%和水稻总产量的92% 。 水稻生产背景
水稻是廉价食物来源
在全世界23个水稻年产量超过100万吨的国家中，几乎有一半人均收入低于500美元。水稻是亚洲大多数人口的主要食品， 在印度尼西亚、孟加拉、柬埔寨、老挝、泰国和越南，水稻占消费总热量的55%到80%。
水稻生产背景
水稻需求量不断增加
水稻消费量平均每年增长2%。在水稻生长的亚洲潮湿和半潮湿地区，人口在未来35年中预计将增长58%，到2025年食用水稻的需求约为7.58亿吨 ，比今天消费的水稻要多70% 。
水稻生产背景
水稻的贸易量相对较小
水稻的国际贸易量仅占世界产量的4%，且主要是优质水稻。水稻的主要出口国有：泰国、越南、美国和巴基斯坦。由于国际市场细小而多变，大多数亚洲国家都不能依赖水稻进口来满足国内食品需求。假若中国想要通过进口满足仅仅10%的国内水稻消费需求，那么，世界对水稻的需求将提高80% 。 水稻生产背景
水稻的快速发展
近25年来水稻生产发展较快，水稻的基因改良、现代水稻良种的开发以及改进的栽培方法，是产量显著提高的主要原因。 水稻生产背景
水稻的快速发展　
科学家们将许多提高产量的特性加入现代水稻中，如更好的虫害抵抗力，更短的生长时间，更优质的谷粒等。今天，各种改良良种在亚洲70%的水稻耕地生长，在拉丁美洲和加勒比海地区是37% 。自1966年以来，水稻平均产量提高了72%，水稻总产量翻了一番。在同一时期，水稻生产国的人口增长了66%。 我国水稻生产地位 历史悠久
中国还是稻作历史最悠久、水稻遗传资源最丰富的国家之一，中国的稻作栽培至少已有七千年以上的历史。
中国是世界上最大的稻米生产国和消费国，水稻年种植面积约两千八百六十万公顷，占全球水稻种植面积的五分之一；年产稻米一点八五亿吨，占世界稻米总产量的三分之一；单位面积产量达到六点三五吨每公顷，比全球平均产量高百分之六十五。
我国水稻育种地位
中国科学家在矮化育种、杂种优势利用的杂交水稻、超级稻育种、水稻生物技术研究等方面，均走在世界的前列。上个世纪六十年代初以矮秆、抗倒伏、高产等系列品种的育成，标志着中国进入水稻矮化育种新纪元，这些高产矮秆抗倒品种的大面积推广，导致了亚洲国家的水稻“绿色革命”。
二十世纪七十年代中期，以袁隆平为代表的中国育种家选育成功三系杂交水稻，单产比常规品种增加百分之十到百分之十五；九十年代，以光(温)敏雄性核不充基因为核心的二系杂交水稻获得突破并开始大面积推广。目前，中国杂交水稻技术已被亚洲各国引进和利用，并对世界水稻生产作出杰出贡献 我国水稻品种现状 1、新品种大量涌现 2、杂交稻迅猛发展 3、审定品种成倍增加 4、产量水平不断提高 5、稻米品质明显改善 6、优质高产初步协调 7、两系杂交稻稳步发展 8、粳杂育种有所突破 我国水稻品种推广趋势 1、品种数量明显增加
在南方稻区，杂交稻主要推广品种数量从1990年开始超过常规稻，“十五”前四年，年均主要推广品种数量杂交稻为240.3个，常规稻为179.8个，杂交稻比常规稻多60个左右。
另据统计，2004年全国水稻播种面积为4.26亿亩，其中主要推广品种累计推广面积3.35亿亩，非主要推广品种（即年推广面积在10万亩以下）累计推广面积0.91亿亩。非主要推广品种若以平均每品种推广5万亩计算，则2004年这些“小品种”数量多达1820个。
2、单个品种平均推广面积显著下降
杂交稻尽管每品种年均推广面积“七五”以来急剧下降，但其累计推广面积及所占比例却呈现明显上升趋势。“七五”时期，杂交稻主要推广品种年均累计推广面积为1.57亿亩，占同期水稻主要推广品种年均累计推广面积的46.2%，到“十五”前四年，杂交稻主要推广品种年均累计推广面积达到2.1亿亩，占同期水稻主要推广品种年均累计推广面积的比例上升至65.0%。
而在南方稻区，杂交稻推广面积的比例更高，“十五”前四年，杂交稻主要推广品种年均累计推广面积为2.12亿亩，占同期南方稻区水稻主要推广品种年均累
正在加载中，请稍后...水稻不育系畾A的选育
Breeding of CMS Line Lei A in Rice
畾A是广西百香高科种业有限公司以金梅A为母本,与金梅B/中9B∥IR58025B三交F3单株测交并经多代回交转育而成的水稻不育系,不育性稳定,开花习性和异交性好,稻米品质较优,2013年通过广西区技术鉴定,所配组合畾优年通过广西品种审定.
LUO Tong-ping[1]
PANG Zhao-xiong[2]
广西壮族自治区农业科学院水稻研究所,广西水稻遗传育种重点实验室,广西南宁530007
广西百香高科种业有限公司,广西南宁,530007
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水稻科学研究所
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湖南农业大学水稻科学研究由湖南农业大学建立。主要研究条件：科研大楼一栋（1350㎡）、大型人工气候室一个（200 ㎡、水稻冷灌设施一套、物化产品研究开发楼一栋（200㎡）、海南南繁住房一栋（160 ㎡）、实验楼内有专门米质分析实验室、栽培生理实验室、种子检验室、理化分析室、生物显微技术室和电脑打印室等。田间试验条件：校内有水稻试验基地（80亩）、建有1000 ㎡水稻试验网室、海南10亩固定的南繁试验用地。
水稻科学研究所研究方向
1、水稻杂种优势利用研究：主要包括三系、两系杂交稻亲本选育和优质高产杂交组合的选配；三系、两系杂交配组的遗传规律研究；亲本及组合的光温生态特性研究等。
2、水稻远缘杂交育种研究：主要包括水稻广亲和品种选育和亚种间杂交稻组合选配及相关生理基础研究；远缘杂交育种方法及杂交的后代的细胞学观察与生理基础研究等。
3、水稻品质育种研究：主要包括优质水稻品种及组合选育；稻米品质稳定性遗传及生理基础研究；稻米品质测定方法研究等。
4、水稻常规新品种选育研究：主要包括早、中、晚稻优质高产常规新品种的选育及选育新方法研究。
5、超级再生稻的选育研究：主要包括再生稻品种的筛选与选育研究；再生稻品种的遗传特性及再生机理研究等。
6、水稻分子育种及基因工程工程研究：主要包括外源DNA导入水稻的方法及选育研究、抗病虫转基因水稻研究和水稻分子标记和分子作图等方面研究。
7、水稻优质高效物化栽培技术产品研究：主要开展水稻优质高效轻型栽培物化产品研究。具体包括水稻浸种型种衣剂、壮秧剂、谷粒饱、控蘖剂、优质专用肥、控施肥、种子丸化剂、垩白调节剂等物化产品的研究。
8、水稻优质高产低成本生产技术集成及配套物化产品的应用研究：主要开展优质高产高效轻型栽培技术研究及栽培生理研究和配套物化产品的应用研究，具体涉及水稻抛秧栽培、免耕栽培、强化栽培等技术研究。
9、水稻智能化栽培技术研究：利用计算机技术开展水稻栽培和育种技术信息平台研究，建立水稻育种和栽培管理多媒体专家系统。
10、其它相关作物的栽培物化产品研究：各种作物专用肥研究、种衣剂研究、丸化技术研究、控施肥技术研究等。
水稻科学研究所现有研究工作基础、水平
&九五&以来取得的科研成果，发表的学术论文、出版的科技专著，目前承担的科研课题及现有的科研经费等。具体如下：
水稻科学研究所已取得的科研成果
1、 主要获奖成果（15项）：
（1）2001年&水稻两用核不育系培矮64S的选育及其应用研究&获国家科技进步一等奖（合作，第二完成单位）
（2）2002年&水稻大面积高产综合技术配套技术研究与开发&初评通过国家科技进步二等奖（合作，第二完成单位）
（3）1998年&两系杂交水稻培两优288的选育&获湖南省科技进步一等奖（主持单位）
（4）1999年&亚亚种间超高产杂交中晚稻组合汕优198的选育&获湖南省科技进步一等奖（主持单位）
（5）2000年&优质高产三系杂交稻新香优80的选育&获湖南省科技进步二等奖（主持单位）
（6）1999年&水稻旺根壮杆重穗栽培法研究&获湖南省科技进步二等奖（合作研究）
（7）1998年&两系杂交水稻高产保纯制种技术研究&获湖南省科技进步二等奖（校内合作研究）
（8）1997年&早稻新品种湘早籼17号选育&获湖南省科技进步三等奖（主持单位）
（9）1997年&光敏核不育水稻雄性不育性的遗传与育种研究&获湖南省科技进步三等奖（合作单位）
（10）1997年&水稻苗情动态计算机模拟&获湖南省科技进步三等奖（主持单位）
（11）1998年&水稻光温敏不育系生态实用性研究&获湖南省科技进步三等奖（主持单位）
（12）1999年&高粱DNA导入水稻的研究&获湖南省科技进步三等奖（合作研究）
（13）1999年&优质丰产晚籼品种湘晚籼8号的选育&获湖南省科技进步四等奖（主持单位）
（14）2000年&饲用型三系杂交水稻威优56的选育&获湖南省科技进步四等奖（主持单位）
（15）1996年&新型作物抗衰老剂谷粒饱的配制作用机理及应用技术&获湖南省科技进步三等奖（主持单位）
2、 审定品种（15个）
（1）不育系2个：康201S（2001年审定）、316A（2002年审定）
（2）两系杂交水稻组合3个：培两优288（1996年审定）、培两优余红（1998年审定）、培两优500（2002年审定）
（3）三系杂交水稻组合6个：新香优80（1997年审定）、威优56（1997年审定）、威优198（1997年认定）、汕优198（1998年审定）、金优198（1999年认定）、威优288（1999年认定）
（4）常规品种3个：湘晚籼8号（1998年审定）、湘早籼17号、湘早籼28号（1999年审定）、湘早籼33号（2001年审定）
3、 鉴定成果（2项）
（1）浸种型水稻种衣剂的研究（2001年通过省科技厅组织的鉴定）
（2）南方优质水稻生产配套技术研究（2001年通过农业部专家组验收）
4、 申请专利（2项）
（1）作物栽培制种中的光周期控制技术（1998年获专利证书）
（2）水稻可视化生长模型及专家系统（2001年获专利证书）
水稻科学研究所发表学术论文
100余篇，代表性论文如下：
（1）邹应斌、黄见良等，旺壮重栽培对双季稻产量及生理特性影响作物学报 )
（2）黄见良、邹应斌等，不同栽培处理下水稻后期单叶光全特性研究核农学报 )
（3）熊永福、邹应斌、唐启源，浸种型水稻种衣剂对秧苗生长及产量的影响农学通报 )
（4）唐启源、周上游、邹应斌等，作物栽培科学的新发展从作物化控到物化栽培工程中国农业科技导报2002 .4
（5）李合松、黄见良、邹应斌等，不同栽培条件下水稻根系生长特性研究核农学报 )
（6）张扬珠、黄运湘、邹应斌等，双季一次性全层施肥技术研究 中国农业科技导报)
（7）熊远福、邹应斌，种衣剂及其作用机理 种子 2001 (2)
（8）肖应辉、陈立云、唐文邦等，亚种间杂交稻穗颈节间组织与物质运转关系的研究作物学报 )
（9）、官春云、陈立云等，两系亚种间杂交稻籽粒充实度的遗传研究作物学报 ）
（10）肖应辉、陈立云、唐文邦等，中稻蓄留再生稻推广应用前景作物杂志 2001 (1)
（11）肖应辉、陈立云、唐文邦等，回归积分分析程序设计及其应用计算机与农业 2000 (7)
（12）肖应辉、陈立云、唐文邦等，亚种间杂交稻结实率稳定性研究杂交水稻 2002 (3)
（13）肖应辉(4)，应用系统聚类法筛选持久抗瘟性水稻品种中国水稻科学 2001 (3)
（14）陈光辉、官春云、陈立云等，两系亚种间杂交稻籽粒充实度亲子相关研究杂交水稻 2000 (4)
水稻科学研究所代表性学术专著
（1） 《两系法杂交水稻的理论与技术》，陈立云主编 上海科技出版社，2001
（2） 《双季稻高产栽培技术体系研究与应用》 邹应斌主编，湖南科技出版社，1999
（3） 《中国野生稻与稻的远缘杂交》，伏军、徐庆国编著，湖南科技出版社，2000
（4） 《水稻育种新技术研究与进展》，伏军、徐庆国编著，湖南科技出版社，1995
（5） 《生态雄性不育理论与两系杂交作物》，邹应斌（合作），湖南科技出版社，1997
水稻科学研究所目前承担的主要科研课题及现有研究经费
（1）长江流域亚种间超级杂交稻新组合选育 国家科技部863计划项目 30万 陈立云研究员主持
（2）国家农作物后补助品种---新香优80 国家科技部农业部攻关项目 6万 陈立云研究员主持
（3）超级再生稻的选育 湖南省重点科技攻关项目 15万陈立云研究员主持
（4）水稻优质高效物化栽培技术产品研究专题(A-04) 国家科技部攻关计划 约34万邹应斌研究员主持
（5）水稻优质高产低成本生产技术集成及配套物化产品应用研究 国家科技部农业科技成果转化基金 30万 邹应斌研究员主持
（6）提高水稻氮肥利用率的研究 国际水稻所合作项目 16.5万邹应斌研究员主持
（7）水稻反温敏不育系的应用基础研究 国家自然科学基金 10万 周清明教授主持
（8）康201S的配组规律研究省教育厅重点项目 3万 刘建丰副研究员主持
（9）纳米肥料关键技术研究 国家科技部863 30万邹应斌研究员合作主持
（10）优质高产两系杂交早稻新组合选育 湖南省重点项目 10万徐庆国研究员主持
全所现有研究经费合计为200万元左右。
水稻科学研究所科研机构负责人情况及学术带头人情况介绍
水稻科学研究所负责人情况
陈光辉，男，汉族，1968年3月出生于湖南省华容县、中共党员。
1990年7月湖南农学院农学系农学专业本科毕业，获农学学士学位。
1993年7月湖南农业大学遗传育种专业硕士研究生毕业，获农学硕士学位。
1999年7 月湖南农业大学作物栽培学与耕作学专业博士毕业，获博士学位。现为湖南农业大学与湖南金健米业有限公司联合招收的博士后。2001年晋升为副教授，2002年被骋为硕士导师。是中国遗传学会、中国农学会、湖南省作物学会会员。
先后在《作物学报》等学术刊物上发表研究论文8篇、出版了2本科技专著、参与研究的三项成果获政府奖励，参与选育的3个品种（通过湖南省农作物品种审定委员会审定、主持和参与研究的国家级或省级科研项目7项。
水稻科学研究所学术带头人情况
1、陈立云，男，汉族，日出生于湖南华容县，中共党员，1975年毕业于湖南农学院农学专业，1992年晋升为副研究员，1996年晋升为研究员，1996年聘为硕士生导师，1998年聘为博士生导师，现为湖南省种子协会副理事长，湖南省农作物品种审定委员会委员、水稻组组长，湖南省两系法杂交水稻协作组副组长、育种组组长，湖南省科技进步奖评审委员会委员。
&九五&期间，主持了国家水稻工程难题招标项目&早籼饲用良种选育&、国家863生物领域重大关键技术项目&长江流域两系法品种间杂交早稻及亚种间杂交组合选育&、863生物领域中试项目&两系法杂交水稻培两优288的试种示范&和&国家农作物品种后补助项目&。&十五&期间，又主持国家863计划项目&长江流域两系法亚种间超级杂交稻新组合选育&，参与1项国家自然科学基金项目。
主持育成通过省级审（认）定的水稻品种（组合）7个，地（市）级审定的杂交稻组合3个，育成品种在全国累计种植约2700万亩，共新增产值近25亿元。其中，湖南累计种植1768万亩，新增产值13.77亿元。作为主持人或主要研究人员，获国家科技进步一等奖1项，湖南省科技进步一、二等奖各1项，三等奖2项，四等奖1项。陈立云同志为湖南乃至南方稻区的粮食生产作出了重大贡献。2001年被国家科技部授予863十五周年先进个人，先后被湖南省人民政府授予科技工作先进个人、农业科技先进工作者；曾立一等功3次，二等功1次，获湖南省优秀教师1次；是湖南省优秀中青年专家，享受国家特殊津贴。
2、邹应斌，男，汉族，1954年2月出生于湖南望城县，中共党员，1978年毕业于湖南农学院农学专业，1987年5月至于988年5月在美国密西西比州立大学进修一年，1992年晋升为副研究员，1996年晋升为研究员，1996年聘为硕士生导师，1998年聘为博士生导师，现为湖南省第八届政协委员。 &九五&期间，主持了国家水稻工程&醴陵基地高产示范栽培&、国家&九五&重大攻关计划&双季稻超高产栽培技术体系研究与示范&、国家农业部跨越计划&南方优质水稻生产配套技术研究&。&十五&期间，又主持国家科技部攻关计划项目&水稻优质产品高效物化栽培技术产品研究专题&、国家科技部农业科技成果转化基金项目&水稻优质高产低成本技术集成及配套物化产品应用&、国家&十五&重大专项&水稻优质产品高效栽培产品研究&、国际合作项目&提高水稻氮肥利用率的研究&、参与国家&863&计划项目&纳米肥料关键技术研究&。 先后在《作物学报》、《中国水稻科学》等学术刊物上发表研究论文46篇、出版学术专著3本，作为主持人或主要研究人员，获湖南省科技进步二等奖3项、三等奖2项、现有国家科技进步二等奖1项已初评通过。
邹应斌同志为湖南乃至南方稻区的粮食生产作出了重大贡献。先后被评为湖南省有突出贡献的中青年专家、湖南省优秀中青年专家、湖南省先进留学回国人员、株洲市有重大贡献的科技工作者、湖南省科技工作先进个人、湖南省农业科技先进工作者，享受国家特殊津贴。