多倍体水稻三系选育初报
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水稻三系育种法
水稻三系育种法是一种利用雄性不育基因和恢复基因进行杂交育种的
方法。
该方法可以大大提高水稻的产量和品质,是现代水稻育种中的
重要手段之一。
水稻三系育种法的原理是利用雄性不育基因使雄蕊退化,从而使水稻
无法自交,只能通过异交进行繁殖。
同时,通过恢复基因的作用,使
雄性不育的水稻恢复育性,从而保证了种子的正常形成和收获。
水稻三系育种法的优点是可以大大提高水稻的产量和品质。
由于水稻
无法自交,可以避免自交不纯和杂交不稳定的问题,从而提高了水稻
的稳定性和适应性。
同时,由于水稻的杂交种具有较强的优势杂种效应,可以大大提高水稻的产量和品质。
水稻三系育种法的应用范围非常广泛。
目前,该方法已经被广泛应用
于水稻的育种中,可以用于改良水稻的品种、提高水稻的产量和品质、提高水稻的抗病性和适应性等方面。
同时,该方法还可以用于其他作
物的育种中,如小麦、玉米、大豆等。
水稻三系育种法的实施需要注意以下几点。
首先,需要选择适合的雄
性不育基因和恢复基因,以保证杂交种的正常形成和收获。
其次,需
要注意杂交种的选择和筛选,以保证杂交种的稳定性和适应性。
最后,需要注意杂交种的保护和利用,以保证杂交种的长期稳定和利用价值。
总之,水稻三系育种法是一种重要的水稻育种方法,可以大大提高水
稻的产量和品质,具有广泛的应用前景和发展空间。
在未来的水稻育
种中,该方法将继续发挥重要的作用,为人类的粮食安全和农业发展
做出更大的贡献。
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法杂交水稻是指通过人工控制杂交,获得优良的水稻杂种,以进一步提高水稻的产量和品质。
在杂交水稻育种中,常用的两种方法是三系法和两系法。
本文将介绍这两种方法的基本原理和操作步骤。
一、三系法三系法是指将杂交水稻的亲本分为三个系列,分别为A系、B系和R系。
其中,A系和B系各有一个亲本,在其基础上通过经过特殊处理的R系进行杂交。
具体的育种步骤如下:1. 选择优良的个体作为杂交水稻的亲本。
通常情况下,A系和B系的亲本分别被称为父本和母本。
这些亲本应当具有高产量、优质、抗病虫害等良好的性状。
2. 利用无性繁殖方法,大量繁殖选定的父本和母本。
3. 将A系和B系的亲本进行特殊处理,使其不育,这样它们就无法繁殖。
这个特殊处理的过程称为不育系的培养。
4. 培养产生的不育系R系,其能与父本、母本进行杂交,但由于其自身不育,只能作为杂交的辅助。
5. 在适当的时间和条件下,将父本与R系杂交,得到A系。
同样地,将母本与R系杂交,得到B系。
6. 将A系和B系进行杂交,获得的杂交后代即为杂交水稻种子。
通过三系法杂交育种,可以有效避免非杂交水稻自交而产生的问题,提高杂交水稻的产量和品质。
二、两系法两系法是指将杂交水稻的亲本分为两个系列,分别为A系和B系。
与三系法不同的是,两系法并不使用不育系R系,而是通过化学杀草剂使其中一个亲本失去繁殖能力。
具体的育种步骤如下:1. 选择高产量、优质、抗病虫害等良好性状的父本和母本作为两系法的亲本。
2. 利用无性繁殖方法大量繁殖选定的两个亲本。
3. 使用化学杀草剂处理其中一个亲本,使其失去繁殖能力。
这个处理过程称为化学不育系的培养。
4. 在适当的时间和条件下,将另一个亲本与化学不育系杂交。
5. 通过两系法杂交获得的杂交后代即为杂交水稻种子。
两系法相对于三系法来说操作上更加简单,但也容易出现自交和杂交后代纯合性不高的问题。
综上所述,杂交水稻的三系法和两系法都是有效的育种方法,它们通过人工控制杂交获得优良杂种,提高水稻的产量和品质。
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程首先,选取高产、抗病虫害等优良性状的亲本。
一般在三系法杂交水稻育种中,选取作为亲本的三个系别分别为A系、B系和Rf系。
A系是产生雄性核不育线的系别,其特点是通过细胞质雄性不育基因控制产生不育花粉,使其与普通稻属于两性花植物的特点不同。
B系是产生进一步不育F1杂种的系别,也称为不育系别。
其特点是通过核基因控制不育性状,将该不育性状转移到杂交后代中的F1代中。
Rf系是恢复系别,其特点是通过核基因恢复细胞质不育的雌雄不育杂交后代恢复成可育的杂交后代。
Rf系具有恢复不育性状的基因。
然后,利用杂交技术将A系和B系进行杂交,产生A/BF1代。
由于A系和B系具有不育性状,A/BF1代也是不育的。
接下来,将不育的A/BF1代与Rf系进行再次杂交,产生A/B/RfF2代。
在A/B/RfF2代中,具有Rf系恢复基因的个体为可育的,不具备恢复基因的个体仍然为不育的。
在A/B/RfF2代中,选取具有良好性状的个体进行自交,获得A/B/RfF3代。
F3代植株中有很少的不育个体,并且具有A系和B系的杂种优势。
然后,从A/B/RfF3代中,根据自家配合法原则,选择杂交亲本的组合,进行优选与鉴定,选择出优异的稳定性状的天然不育株系,形成不育系。
最后,将通过该育成不育系的种子与商业品种或优良自交系杂交,得到新的杂交优良组合。
而两系法杂交水稻育种的具体过程如下:首先,选取两个不育系别(父本),一个高育性系别(母本)。
然后,进行杂交,把不育系别(父本)和高育性系别(母本)进行人工授粉,形成杂交后代。
接下来,种植杂交后代,进行选择和筛选,根据产量、品质等性状选择优异个体作为丰产型。
然后,连续自交选择,对筛选出的优异个体进行连续自交数代,以稳定其性状。
最后,通过连续自交选择得到的稳定性状的自交系,与商业品种或优良自交系进行杂交,得到新的杂交优良组合。
总结起来,三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程均遵循着杂交、选择、连续自交选择以及杂交得到新的组合等基本流程,在育种过程中不断选拔和筛选具有优良性状的个体,并进行稳定和改良,最终获得优良的杂交品种。
1. 三系杂交稻确定了有生产潜力的杂交组配后,利用传统的三系法生产杂交稻,需要持有三种材料,即不育系,保持系和恢复系。
三系法生产杂交稻示意图对于细胞质基因突变造成的胞质型雄性不育,不育系自身不能自交结实(花粉败育),因此不能传代,只有与保持系杂交(保持系有正常花粉),才能结出种子。
正因为不育系的不育特性是细胞质基因突变造成的,花粉基本不携带细胞质基因,细胞质基因常通过母本的胚珠传递给后代,所以即使保持系提供了正常花粉,胞质型不育系母本上结出的种子仍然是不育系。
保持系与不育系生出的仍然是不育系,这样的种子农民种了去长出的水稻仍然不育,是收不到粮食的。
只有恢复系与不育系杂交生出来的种子才是可育的,可以作为商品种子出售。
不育特性随母系遗传,保持系虽然自己有花粉是正常可育的,但是不含有育性恢复基因,不能恢复母系遗传下来的不育特性;恢复系正常可育并且含有育性恢复基因,育性恢复基因是核基因,随花粉遗传,但是能够回复细胞质基因突变产生的不育特性,杂交出来的种子F1是正常可育的。
不育系与保持系通常是姊妹系,也就是近等基因系,不同的基因是细胞质中控制育性的基因。
这样,不育系作母本与保持系作父本生出来的还是不育系,保持系自己结的种子还是保持系,恢复系自己结的种子还是恢复系,这就实现了种质资源的保存。
制种田中,恢复系与不育系种在一起,隔行种植,收获时只收不育系结的种子,就都是杂种F1了。
不育系的利用降低了人工去雄的生产成本,简化了制种难度,增加了制种量和制种速度,加速了杂交种子的推广。
野败型细胞质雄性不育CMS-WA是细胞质基因和核基因互作导致花粉败育类型,属于孢子体雄性不育。
可以通过回交的方法保留细胞质基因组而交换核基因组,达到培育不育系的目的。
除CMS-WA外,我国水稻育种学家还创制出不同细胞质来源的核质互作雄性不育系。
周开达先生等用西非品种冈比亚卡与朝阳1号、雅安早等杂交和回交,育成冈型不育系冈12朝阳1号A和冈22雅安早A;同时,周开达先生等从Dissi D52/37//矮脚南特群体中选出不育株,育成D型不育系意大利A。
2023年第11期育繁制种136杨洪松为共同第一作者基金项目: 四川省育种攻关项目(2021YFYZ0016);成都市科技项目(2022-YF09-00036-SN );四川农业大学本科生科研兴趣培养项目(2022662)通信作者:吴先军籼型优质中籼早熟三系杂交水稻新组合旌优539的选育田芸峰 杨洪松 廖泳祥 梁 宇 徐培洲 张红宇 陈晓琼周 浩 夏 朵 杜康兮 吴先军(四川农业大学水稻研究所,成都611130)摘要:旌优539是四川农业大学水稻研究所用自主选育的优质、高产恢复系蜀恢539与四川省农业科学院水稻高粱研究所选育的不育系旌早1A 配组育成的优质中籼早熟三系杂交水稻新组合,其米质达农业行业标准2级,且兼具稳产等特点。
该品种在2022年7月通过四川省农作物品种审定委员会审定,审定编号:川审稻20220038。
从选育经过、特征特性、栽培管理及制种方法对该品种进行介绍。
关键词:旌优539;中籼早熟;优质;杂交水稻Breeding of a New Indica Type Three-Line Hybrid Rice CombinationJingyou 539 with High Quality and Early-MaturingTIAN Yunfeng ,YANG Hongsong ,LIAO Yongxiang ,LIANG Yu ,XU Peizhou ,ZHANG Hongyu ,CHEN Xiaoqiong ,ZHOU Hao ,XIA Duo ,DU Kangxi ,WU Xianjun(Rice Research Institute of Sichuan Agricultural University ,Chengdu 611130)在四川中籼早熟三系杂交水稻一般被用作与油麦、蔬菜、药材轮作,适宜种植在山区丘陵地块作一茬种植,通常产量一般,米质优的则更少。
选育高产且优质的早熟品种对市场来说可满足消费者对优质(好吃)的需求,对种植户来说可实现产量高增收,米质优提价,双管齐下提高收入。
三系法杂交水稻程序引言:水稻作为我国主要的粮食作物之一,其产量和品质一直是农业生产的重点研究对象。
为了提高水稻的产量和抗性,人们通过杂交育种方法研究出了三系法杂交水稻。
本文将详细介绍三系法杂交水稻的程序,包括三系法杂交水稻的选育、培育和选种等过程。
一、三系法杂交水稻的选育过程1. 创制父本系:首先,选择具有良好遗传性状的水稻品种作为父本系的基础材料。
然后,通过连续杂交和选择育种,逐渐筛选出具有较高杂种优势的父本系。
2. 创制母本系:同样地,选择具有良好遗传性状的水稻品种作为母本系的基础材料。
通过连续杂交和选择育种,逐步培育出具有较高杂种优势的母本系。
3. 创制不育系:在母本系的基础上,通过人工诱导、化学处理等方法,使其产生不育变异。
经过连续选择和稳定,最终得到稳定不育系。
不育系的不育性是三系法杂交水稻的重要基础。
二、三系法杂交水稻的培育过程1. 不育系与父本系杂交:将创制得到的不育系与父本系进行人工授粉,使其杂交结实。
这一步是三系法杂交水稻中的关键步骤,也是形成杂种优势的基础。
2. 不育系与母本系杂交:将不育系与母本系进行人工授粉,使其杂交结实。
这一步是三系法杂交水稻中的另一个关键步骤,确保杂交后的水稻能够正常生长与繁殖。
3. 杂交后代的筛选与培育:从杂交后代中选择具有良好遗传性状的个体,进行连续的选择与培育。
通过不断的杂交与选择,逐步提高杂交水稻的产量和品质。
三、三系法杂交水稻的选种过程1. 杂交组合的评价:对杂交组合进行全面的评价,包括产量、抗病性、品质等方面的指标。
通过统计分析和实地试验,选择出表现优良的杂交组合。
2. 杂种优势的验证:对选定的杂交组合进行杂种优势的验证。
通过大面积的试验田种植,比较杂交组合与常规品种的表现,验证杂种优势的存在。
3. 稳定杂交组合的选种:对验证通过的杂交组合进行连续的选种和繁殖。
通过多年的试验和生产验证,确保杂交组合的稳定性和一致性。
结论:三系法杂交水稻是一种重要的水稻育种方法,通过创制父本系、母本系和不育系,再经过杂交和选择培育,最终得到具有良好遗传性状的杂交水稻品种。
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法杂交水稻要在大面积生产上应用,首先必须解决年年获得大量杂种第一代种子的问题。
由于水稻是雌雄蕊同花的作物,花器小,每朵花只结一粒种子,要用人工去雄杂交来获得大量杂交种子是很困难的。
目前生产上应用的杂交稻种子大量是通过三系法来实现的,也有的是通过两系法生产出来的。
三系法即培育和生产杂交水稻必须做到雄性不育系(简称不育系)、雄性不育保持系(简称保持系)和雄性不育恢复系相配套。
这是行之有效的经典方法,是我国推广杂交水稻三十年历史普遍采用的方法,目前仍然大量使用。
由于三系法的育种程序和生产环节较复杂,以致选育新组合的周期长、效率低、推广环节多、速度慢,同时种子成本高、价格贵。
雄性不育系水稻外表上与普通水稻没有多少区别,雌蕊正常,具有受精能力。
但雄性发育不正常,套袋自交不结实。
这样的品系称为雄性不育系。
雄性不育系主要用于生产杂交种子,因此,一个优良的不育系应当是不育性稳定,不因多代回交或环境条件的改变,特别是温度的改变而发生育性变化。
二是可恢复性良好。
三是便于制种繁殖。
使雄性不育系的不育特性能一代保持下去的品系,称为雄性不育保持系。
要求花药发达,花粉量多,以利提高繁殖产量。
使雄性不育系恢复可育的品种系,称为雄性不育恢复系。
生产上有利用价值的恢复系要求具备:恢复能力强,杂种结实率80%以上;优良性状多,配合力强,优势明显;便于制种。
不育系与保持系杂交获得不育系种子,少部分用于继续繁殖,大部分用于制杂交种供大田生产使用,不育系与恢复系杂交获得杂交种用于大田生产。
保持系、恢复系的自交种仍可作保持系、恢复系。
两系法杂交稻育种是我国独创的以光温敏核不育性的利用为主要内容的高技术,是继三系法杂交水稻之后水稻遗传育种上的又一重大科技创新。
与三系法杂交水稻相比,两系法杂交水稻具有显著的优越性:一是不育系与恢复系配组自由,选育邮优良组合的几率增大;二是不育系一系两用,在长日高温条件下(夏季)可用于制种,在短日低温条件下(春、秋)可用于自身的繁殖,不需要借助保持系(两系由此而来)。
引用格式:虢婷婷,杜洁莹,徐叔云,等. 三系杂交稻新组合瑜香优191的选育[J]. 湖南农业科学,2023(10):11-14. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.010.003杂交水稻具有杂种优势,产量高、稳定,抗病虫能力强,适应性广等特性[1],而中国粮食的增产,主要靠提高水稻单产,杂交稻增产潜力比常规稻 大[2]。
因此,杂交稻大面积推广应用是保证我国粮食安全的重要举措[3]。
稻瘟病感染遍及世界稻区,是稻作生产中的三大主要病害之一[4],我国各大稻区均有不同程度的发生,导致水稻减产10%~100%。
水稻资源中本身就具有稻瘟病的抗性基因,选育抗稻瘟病水稻品种是最经济有效的防治方法[5]。
近年来,人们生活水平逐渐提高,对于优质稻的需求不断增加,选育高产、香型、抗稻瘟病的杂交新品种需求尤为突出[6-9]。
因此,湖南湘穗农业科技开发有限公司以自选母本瑜香178A与自选恢复系R19–1配组育成三系杂交晚籼早熟新品种瑜香优191,该品种株叶形态好、熟期适宜、产量高、抗性强、米质优、适应性广等特点,是一个具有较高推广价值和应用前景的杂交稻新品种。
1 品种来源及选育经过1.1 不育系瑜香178A的选育瑜香178A是湖南湘穗农业科技开发有限公司于2013年春季在海南崖城以广东粤良种业有限公司的恒丰B为母本、广东省农业科学院的泰丰B为父本进行杂交,定向选择耐高温、抗倒的F2代优良单株,并在F3代中选择优良单株与不育系恒丰A进行测交,对保持不育彻底的株系进行加代回交, 2017年冬在海南陵水入选株系表现基本稳定,农艺性状整齐、败育完全、镜检花粉不育度达到100%,将该株系命名为瑜香178A。
三系杂交稻新组合瑜香优191的选育虢婷婷1,杜洁莹1,徐叔云2,王 佳1,阳 研1,王艳红3,魏中伟4,周 静1(1. 湖南人文科技学院,湖南娄底 417000;2. 湖南湘穗农业科技开发有限公司,湖南常德415000;3. 娄底市农业农村局,湖南娄底 417000;4. 湖南杂交水稻研究中心,湖南长沙 410125)摘 要:瑜香优191 是湖南湘穗农业科技开发有限公司用自选母本瑜香178A与自选恢复系R19–1配组而成的三系杂交晚籼早熟新组合,该品种株叶形态好、产量高、熟期适宜、抗稻瘟病、香型、米质优、适应广,2022年7月通过国家农作物品种审定委员会审定(国审稻20220236)。
海南省农业农村厅关于“金龙优163”等水稻品种(不育系)审定情况的通告文章属性•【制定机关】海南省农业农村厅•【公布日期】2022.10.17•【字号】琼农字〔2022〕376号•【施行日期】2022.10.17•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】种植业正文海南省农业农村厅关于“金龙优163”等水稻品种(不育系)审定情况的通告琼农字〔2022〕376号根据《中华人民共和国种子法》《主要农作物品种审定办法》有关规定,金龙优163、山两优1690、广8优8359、旗1优128、Y两优多回14、野香优华宝占、徽两优晶华占、中科西陆4号、博II优339、琅50S、擎9S和徽晶S等12个水稻新品种(不育系)于2022年4月24日通过海南省第六届农作物品种审定委员会第四次品种审定会议初审,并在农业农村部官网()和海南省农业农村厅官网(/hnsnyt/index.html)公示了15个工作日(自2022年8月29日至2022年9月20日),公示期已满,期间未接到异议。
现将12个水稻新品种(不育系)予以通告。
联系人:张艳艳,联系电话:184****6001。
附件:“金龙优163”等12个水稻品种(不育系)信息海南省农业农村厅2022年10月17日附件“金龙优163”等12个水稻品种(不育系)信息一、金龙优163品种审定编号:琼审稻2022001作物种类:稻品种名称:金龙优163申请单位:中国种子集团有限公司/中国种子集团有限公司三亚分公司选育单位:中国种子集团有限公司/中国种子集团有限公司三亚分公司/肇庆学院品种来源:金龙A×中种恢163特征特性:属籼型感温三系杂交稻组合。
全生育期112~131天,比特优009(CK)短4~9天。
主要农艺性状两年综合表现:平均亩有效穗数约16.95万,株高108.5厘米,穗长22.2厘米,每穗总粒数153.3粒,结实率84.2%,千粒重27.8克。
三系杂交水稻技术
三系杂交水稻技术是一种利用三个亲本杂交的方法,通过交配与选择获取一种产量较高、抗逆性强的水稻品种。
该技术主要有以下几个步骤:
1. 选择亲本:选择三个具有不同基因型的水稻作为亲本,它们分别称为A亲本、B亲本和C亲本。
A亲本具有丰产性状、B 亲本具有良好的抗逆性状,C亲本具有强大的杂种优势。
2. 杂交配制:将A亲本与B亲本进行杂交,产生杂种F1;将F1与C亲本进行杂交,再次产生杂种F2。
3. 选择与配制:对F2种群进行严格的选择与配制,选取具有丰产性状和抗逆性状的个体作为后代亲本。
4. 后代群体培育:通过连续的自交和杂交,培育出具有理想性状的三系杂交种子。
三系杂交水稻技术的优点是杂种优势效应较大,产量高,抗性强;同时也具有良好的适应能力和稳定性。
然而,该技术需要长时间投入和大规模的品种选育工作,操作过程较为复杂,对技术人员的要求较高。