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水稻光温敏核不育系的组织培养研究进展作者：韦永贵董卓娅张晓磊段自林罗龙来源：《农业与技术》2017年第20期摘要：中国杂交水稻的研究在世界上处于领先水平，不仅为中国水稻的高产优质发展做出了巨大贡献，也为国际上水稻杂交提供了很多优秀的经验和范例。
水稻光温敏核不育是水稻的生物遗传现象，是当前我国的水稻两系种植中最重要的研究领域之一。
文章将梳理我国杂交水稻的研究概况，分析了我国水稻育种技术从三系到两系的转变，以及光温敏性不育系的组织培养在其中产生的重要作用、研究成果和研究方向，为我国杂交水稻的进一步研究提供一些启示和思考。
关键词：杂交水稻；水稻光温敏核不育；雄性不育；三系；两系中图分类号：S511 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170933004水稻是世界粮食作物中最重要的一种，世界上超过30%的人口以稻米为主食。
我国是农业大国，水稻种植历史悠久，稻米一直是中国人民，尤其是南方人民喜爱的主食，我国是亚洲水稻种植的第2大国，水稻年产超过全国粮食等额40%，占商品粮的50%以上，水稻的产量和质量直接关系着人民的温饱、国家经济发展和社会的稳定，所以，加强水稻的高产优质配种研究，是国家政治、经济、社会发展的需要，意义十分重大。
1 水稻杂交优势和中国杂交水稻研究的基本概况杂交水稻是指选择2个或2个以上在生理遗传上存在一定差异，但某些性能又能实现优势互补的水稻品种进行杂交而形成的水稻新品种。
杂交水稻能获得巨大的杂种优势，在水稻的长势、繁殖能力、生活能力、适应性、抗病性、产量、质量等综合状态都超过杂交的双亲，改良了品种，极大地提高了水稻的单产和质量。
获得杂种优势的杂交水稻具有典型的特点：根系发达、穗大粒多、米质好、适应性广、光能利用率高，不仅本身的单产和质量有了巨大提高，整体产量和综合性能也远超过当地的优势品种，对促进当地农业生产发展具有重大意义。
20世纪40年代以来，我国杂交水稻研究在袁隆平科研队伍的带领下获得了巨大突破。
温度对杂交水稻恢复系和不育系生育期的影响研究作者：邓云来源：《现代农业科技》2016年第21期摘要研究分析了6个水稻恢复系和6个水稻不育系的播始历期、积温同温度的关系，结果表明：水稻恢复系和不育系的播始历期随日均温度平均值的升高而降低；当日均温度平均值高于26 ℃时，恢复系和不育系的积温随温度的升高而升高；但苗期持续高温会加速水稻的生长而缩短积温，这种效应仅对于积温较高的恢复系及不育系表现明显。
关键词恢复系；不育系；播始历期；积温；生长速度中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0011-03水稻制种生产中，恢复系和不育系的抽穗扬花期是否相遇是制种产量高低的关键，恢复系和不育系的播种至抽穗所需时间（播始历期）除受水稻品种自身特性影响外，温度这个外界环境因素是最关键的影响因子[1-2]。
试验于2013年分7期详细记载6个恢复系及6个不育系的生育期，并结合生长期内日均温度情况分析水稻恢复系及不育系的生育期同温度之间的关系，为制种生产上恢复系及不育系的花期相遇提供理论基础。
1 材料与方法1.1 试验材料6个恢复系：南恢008、南恢565、明恢86、多系1号、S165、制2；其中南恢008、南恢565为南平市农科所自主选育的优良恢复系，明恢86、多系1号、S165、制2为生产上常见的优良恢复系品种，亲和力好；6个三系不育系：金23A、宜香A、川香A、天丰A、泸香90A、谷丰A；6个不育系均为生产上应用较多且表现较优的品种。
1.2 试验方法6个恢复系及6个不育系于2013年在南平市农科所试验基地（建阳南山路口）春季开始分7期播种，每期播种间隔10 d。
均采用单本插植，每期种50丛，密度为22 cm×22 cm。
试验田土壤、肥料、灌溉、病虫害防治等大田管理均趋于一致，均为常规栽培。
1.3 调查内容与方法对12个品种的7个播种期分别标记，记载播种期、移栽期、始穗期、齐穗期，计算播始历期。
水稻光温敏核不育系280S和望S的育性转换特性研究孟祥龙;常剑渊;张海清;肖层林【摘要】2010年在长沙自然条件下对不育系280S和望S的生育期、农艺性状及育性转换特性进行鉴定,并结合人工控温冷水池处理的方法,分析了其育性稳定性及育性转换起点温度.结果表明,280S农艺性状稳定,株叶形状理想,育性转换起点温度＜22.5℃；望S农艺性状较稳定,株叶形状理想,育性转换起点温度＜23.5℃.280S 和望S具有安全可用性,可以推荐审定.【期刊名称】《作物研究》【年(卷),期】2012(026)006【总页数】4页(P627-630)【关键词】水稻;光温敏核不育系;育性转换;280S;望S【作者】孟祥龙;常剑渊;张海清;肖层林【作者单位】湖南农业大学农学院,长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S511.032两系法杂交稻的育种实践表明，光温敏核不育系是两系法杂交稻发展的基础和关键[1]。
与三系法杂交水稻比较，两系法的优越性在于能自由配组，不受恢保关系制约，选配强优组合几率大[2～4]，因而在杂交稻育种上易于扩大育种亲本的遗传复杂程度和双亲的遗传距离，利于选育杂种优势更强的组合。
为对新选育的水稻光温敏核不育系280S和望S在湖南长沙地区进行审定前的鉴定，本课题组将试验材料分期播种(确保其在整个水稻生产季节得到充分表现)，并对其生育期特性、主茎叶片数、育性转换的光温敏特性、株叶穗等性状、自交繁殖特性、田间抗性及其性状的遗传稳定性等进行鉴定，利用当地的气象资料分析供试材料的性状表现及其变化规律，客观评价其实用性，为其在生产上应用提供科学依据。
1 材料与方法1.1 材料不育系280S由湘西自治州农科所提供，望S由湖南希望种业公司提供，陆18S(对照)由亚华种业科学院提供。
1.2 试验设计从2010年4月7日至7月30日，逢10、20、30日播种，共12个播期。
三系不育系和两系不育系对温度反应的研究张赛清;唐平徕;覃明【摘要】初步分析了不同的水稻核质互作型不育系(CMS)和光(温)敏核不育系(TGMS)在不同的温度处理下,两种不同类型的不育系在败育时期、败育方式、花药和散粉特性、卡茎率、开花4天后的柱头活力等方面差别等进行初步研究,对不育系的选育提出了自己的初步意见.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2007(026)006【总页数】3页(P84-86)【关键词】核质互作型不育系成果;光(温)敏核不育系;温度效应;研究【作者】张赛清;唐平徕;覃明【作者单位】湖南衡阳技术学院,湖南衡阳,421000;徳农正成种业长沙水稻研究所,湖南长沙,410000;徳农正成种业长沙水稻研究所,湖南长沙,410000【正文语种】中文【中图分类】S511.5按照植物的遗传规律和杂种优势的基本表现，袁隆平院士科学的预见，杂交水稻的发展过程将是由三系品种间杂种优势利用到两系亚种间杂种优势利用再到无融合生殖。
中国是世界上最早利用水稻杂种优势的国家，随着科学技术的发展和育种水平的提高、育种新资源的不断发现，水稻核质互作(CMS)型不育系所配组合和核隐性基因控制的光温敏基因T(P)GMS不育系所配杂交水稻组合大面积在生产上利用，解决了中国粮食需求危机。
因为两种不同的不育系对温度表现了不同的生理生化反应，对杂交水稻的生产、推广、繁殖、制种带来较大风险，即CMS的高温复育和低温不育、TGMS的低温复育和高温不育对杂交水稻的繁殖和制种带来一定的风险，导致种子的产量和质量达不到生产要求，对粮食生产、种子企业效益带来一定的影响。
为了解两种不育系对不同温度的反应，降低杂交水稻繁殖、制种所存在的风险，特进行了该项研究。
两用低温敏核不育系(TGMS):培矮64 S、株1 S、陆18 S、安农 810 S，核质互作型不育系(CMS):金23 A、V 20 A、K 17 A、Ⅱ －32 A。
把两种不育系种植在试验盆中，每个盆中单本栽4株，每次每个不育系处理3盆，处理时期为幼穗对温度敏感的花粉母细胞形成期开始到花粉充实期结束约15 d，处理温度(平均)为17℃、22℃、27℃、32℃、35℃，同时结合分析自然条件下分期播种不育系各种特征特性。
温度对水稻生长发育的影响及主要应对措施作者：潘长虹陶小祥段瑞华来源：《农业与技术》2014年第07期摘要：温度是影响水稻生长发育的最重要因素之一。
水稻生长随着温度升高而加快，随温度降低而减慢。
温度过高过低都对水稻生产不利。
关键词：温度；水稻生长发育；措施中图分类号：S511 文献标识码：A一切作物的生长发育都受着光照、温度、水分、空气、肥料等环境条件的影响。
水稻是喜温作物，温度是影响其生长发育的最重要因素之一，生长随着温度升高而加快，随温度降低而减慢，然而其生长发育有最合适的温度范围，温度过高过低都对水稻生产不利。
公式表明温度高于或低于21.5℃会减低稻谷产量，但较强的太阳辐射能补偿这种不利温度的影响。
当式中t为28℃而太阳辐射保持不变时与日平均21.5℃时所达到的最高产量相比，产量将降低26%，可见高温是水稻达到高产一个重要障碍。
同样，当抽穗遇到低温（粳稻连续3d日平均气温低于20℃，籼稻低于23℃）就会造成不结实而导致减产。
1 温度对水稻生长发育的影响众所周知，粳稻发芽的最低温度是10℃（籼稻为12℃）低于10℃不能发芽；发芽的最适温度为28～32℃，最高温度为40℃；温度高达42℃时则芽内细胞原生质停止流动，造成烧芽；低于20℃或高于40℃发芽延迟且极不整齐。
幼苗生长的最低温度为12℃，温度在16℃以上各类型品种幼苗都能顺利生长，幼苗生长的最适温度为26～32℃。
水稻分蘖发生最适气温为30～32℃，水温32～34℃，气温低于20℃，水温低于22℃或者高于38℃，水温高于40℃，分蘖发生十分缓慢或受到抑制。
水稻幼穗分化最适温度为26～30℃，而以昼温35℃夜温25℃更有利于形成大穗。
幼穗分化的临界低温是15～18℃。
水稻对温度最敏感的时期是减数分裂期，稻穗发育的最高温度为40～42℃。
高温对稻穗发育影响最为严重时期也是减数分裂期，因此减数分裂期低温和高温都将引起颖花大量退化和不育。
水稻开花受精适宜温度为日平均24～29℃，粳稻日平均气温低于20℃（籼稻低于23℃）开花期明显延迟，开花零散，裂药不良，花粉管不发芽或伸长慢，不孕花明显增加。
收稿日期：2021-04-11基金项目：湖北省重点研发计划项目（2020BBA031）；湖北省农业科技创新中心重大科技研发项目（2020-620-000-002-01）作者简介：杨大兵（1991-），男，湖北公安人，助理研究员，主要从事水稻育种研究，（电话）156****7825（电子信箱）156****************；通信作者，戚华雄，研究员，主要从事水稻育种研究，（电话）139****4327（电子信箱）*******************。
杨大兵，夏明元，戚华雄.水稻光温敏核不育系的育种研究现状与发展策略［J ］.湖北农业科学，2022，61（20）：5-8．1973年石明松在晚粳稻农垦58大田中发现3株自然雄性不育株，1985年该不育材料被定名为湖北光敏感核不育水稻，1988年籼型温敏核不育系安农S-1通过技术鉴定，1999年两系法杂交水稻的标杆品种两优培九通过省级审定。
经过近50年的研究和发展，基于光温敏雄性核不育系的两系法杂交水稻已成为杂交水稻不可或缺的组成部分，在提升水稻产量和稻米品质中发挥了重要作用［1］，是亚种间杂种优势利用、超级稻品种选育的主要类型［2］。
据全国农业技术推广服务中心提供的数据统计，2017—2021年期间通过国家审定的水稻品种中，两系法杂交水稻占比57.3%［3］；2019年推广面积居前十位杂交水稻品种中，两系法杂交水稻品种占了7个，其中晶两优534、晶两优华占、隆两优华占位列水稻光温敏核不育系的育种研究现状与发展策略杨大兵，夏明元，戚华雄（湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室，武汉430064）摘要：基于光温敏核不育系的两系法杂交水稻（Oryza sativa L.）是水稻杂种优势利用的重要途径，两系法杂交水稻的发展为保障中国粮食安全作出了重要贡献。
概述了水稻光温敏核不育系的育种研究现状；提出了目前水稻光温敏核不育系育种主要存在不育基因资源来源单一、育性转换临界温度的遗传研究进展缓慢等问题，并根据这些问题提供了下一步的发展策略，即要发掘和利用新的核不育资源，特别是籼稻背景下的光敏核不育资源，加强对不育系育性转换临界温度调控基因的研究。
2020年第3期17光温敏核不育水稻的研究进展*姜洁锋，金林灿(宁波市农业科学研究院315040)摘要：近年来，我国两系杂交水稻快速发展，截止到2020年初，共有1702个两系杂交稻通过审定，两系杂 交水稻已经成为我国水稻的主栽类型之一，而光温敏核不育系是两系杂交水稻的基础。
本文对光温敏核不育的育性转换、基因定位克隆和两系杂交稻的选育进行总结，为光温敏核不育系和两系杂交稻的选育提供参考。
关键词：水稻；光温敏核不育；两系杂交稻1973年，湖北省沔阳县（现湖北省仙桃市）沙湖 原种场的石明松在种植的‘农垦58’大田中发现了自 然突变的光敏核不育株，从而育成了湖北光敏感 核不育水稻‘农垦58S’。
‘农垦58S’具有育性由环境 条件决定的特点，即在长日高温下表现完全不育可 用于制种，而在短日低温下则表现为部分可育，可用 于繁殖，达到一系两用的目的，从而在三系杂交稻的 技术基础上，使两系杂交水稻的应用成为可能。
两系 杂交稻具有育种程序简化、配组自由、细胞质多样化 可以克服三系不育细胞质的负效应以及更有利于利 用亚种间杂种优势、进一步提高产量等特点而得到 广泛重视。
目前，光温敏核不育水稻的基础研究与利 用方面都已取得了长足的进步。
1光温敏核不育系育性转换规律研究1973年石明松发现‘农垦58S’初期，认为‘农垦 58S’的育性转换只与日照长度密切相关，没有注意 温度的作用。
但是在经历1989年盛夏的低温后，促使 人们更加重视研究光温敏核不育系育性转换的光温 反应特性，这对实用型光温敏核不育系标准的提出、育种技术路线和育性鉴定方法的改进都起了决定性 的作用，大大加速了两系法杂交水稻的进程,而后一 批实用型低临界温度的两系不育系的育成，使两系 法杂交水稻获得了突破。
光温敏不育系的育性转换 等研究是其生产利用中的关键问题。
在实际研究中，科学家利用人工气候箱（室）和人工控制水温池，结 合自然条件下的育性观察，开展光温敏不育系的光 温生态研究，获得了光温条件与光温敏不育水稻育性表达关系的认识。
