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籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,两者在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,亚种间的遗传差异将会产生强大的杂种优势,能进一步提高水稻的产量潜力,但是,籼粳亚种间的 F1 杂种不育性严重阻碍了杂种优势的利用。杂种不育性是一种合子后生殖隔离,具有普遍性和复杂性,受多个不育基因座控制。广亲和品种的发现为克服亚种间杂种不育提供可能,该材料无论与籼稻还是粳稻杂交,F1 杂种都能正常结实或结实率较高。概述了籼稻与粳稻间差异,剖析了水稻籼粳亚种间杂种不育的遗传基础、已鉴定的杂种不育主效QTL 与基因,分析了已克隆杂种不育基因的分子作用机制及广亲和基因的功能。据此提出利用籼粳架桥培育亚种间渗入水稻、聚合育种培育广亲和系和粳型亲籼系,以及应用基因编辑技术创制广亲和系等途径,能够克服籼粳亚种间杂种不育性,精准化改良籼粳杂种的结实率,从而实现亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂交水稻的推广应用,将会推动水稻产业的又一次重大变革。 相似文献
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克服杂种不育性是利用籼粳亚种间杂种优势的关键。由此对水稻亚种间杂种不育性的原因、细胞学基础及两种主要基因遗传模式进行了总结,并详细综述了利用“亲和基因”克服籼粳杂种不育性的两种有代表性的学说-广亲和基因和特异亲和基因分子定位的最新研究进展,并提出了两“亲和基因”共同利用的初步设想:将聚合了Si等位基因的粳型亲籼系与聚合了不同广亲和基因(中性亲和基因的广亲和力强、亲和谱广泛的粳型品种进行杂交和回交,选育出聚合不同广亲和基因和Si等位基因的粳型亲籼系,再与籼稻品种杂交,真正实现直接利用籼粳亚种间杂种优势。 相似文献
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为克服亚种间杂交稻的各种生殖障碍,从Akihikari//IR36/Dular杂交后代中选育出在ga11和S5、S7、S8、S9、S15、S16位点上聚合有不同育性亲和基因的品系.经测交分析,2个品系聚合可改良亚种间杂交稻花粉育性的雄配子亲和基因ga11-n和6个雌配子亲和基因S5-n、S7-n、S8-n、S9-n、S15-n和S16-n,另2个品系聚合了6个雌配子育性亲和基因.育成品系与测验种杂交F1的育性检测表明,这些品系能消除各种雌、雄配子导致的败育障碍.2个粳型育成品系与籼型两用核不育系S27配制的杂种与汕优63相比具有明显的产量优势.这些品系可用作亚种间杂交稻育种的亲本或有利基因供体. 相似文献
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《中国农业科技导报》2012,(5):153
水稻籼粳亚种间生殖隔离机理被揭示由中国科学院院士张启发教授率领的课题组最新研究成果揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的机理。水稻科研工作者在20世纪80年代就发现,S5可能是控制水稻籼粳杂种不育,并导致广亲和现象的主效基因位点。此次发表的最新成果表明,两个与S5的5号基因紧密连锁的3号和4号基因与5号基因 相似文献
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籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育 总被引：7，自引：0，他引：7
【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。 相似文献
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[目的]利用分子标记辅助选择培育水稻广亲和保持系,为水稻籼粳亚种杂种优势利用提供参考.[方法]用4个不育系博A、天A、青A、62A与24个水稻姊妹系杂交,测定其恢保性;同时利用与Sn5紧密连锁的SSR标记GXR6对24个姊妹系进行检测;再通过籼粳测交验证其亲和性.[结果]24个姊妹系中除B11、B13、B14、B15外,其余B1～B10、B12、B 16～B24等20个姊妹系花粉不育度均达100.0％,对4个不育系博A、青A、天A、62A均保持不育.SSR分子标记检测结果显示,B1、B2、B4～B7、B10～B12、B14～B16、B 18～B20、B22、B23等17个姊妹系均携带187R的广亲和基因Sn5;但与日本晴和巴利拉测交验证结果显示,仅B1、B4具有亲和性,B9虽未携带Sn5却具有亲和性,其测交组合F1代植株结实率极显著高于桂B测交的结实率(P＜0.01)而低于测验种自身的结实率(桂B结实率79.79％,日本晴76.87％,巴利拉73.65％),B1、B4和B9属于中亲和力品系.[结论]筛选获得的广亲和保持系B1、B4和B9,可用来改造现有不育系,充分发挥籼粳亚种杂种优势,提高杂交水稻产量,具有较好的应用前景. 相似文献
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为鉴定部分水稻不育系的广亲和性和籼粳型,根据籼粳亚种间广亲和基因S5-n在第6染色体存在136 bp片段缺失的特征,设计InDel标记S5136,对培矮64S、广占63S等不育系进行广亲和基因鉴定。利用与栽培稻籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel标记,对这些不育系PCR产物的电泳结果进行判读和分析,计算其籼型或粳型基因频率(InDel分子指数法)。结果表明:①三系不育系粤泰A具有广亲和基因S5-n。②两系不育系培矮64S、N111S、C815S等11个不育系具有广亲和基因S5-n。③目前广泛应用于生产的不育系培矮64S、广占63S、Y58S等的籼型基因频率均为0.76～0.91,据此认为具有10%～25%左右粳稻血缘的籼型不育系可能更有利于亚种间杂种优势利用。 相似文献
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水稻粳型亲籼系的创建及其在超级稻育种上的利用 总被引：3，自引：0，他引：3
水稻杂种的不育性是一个复杂的现象。20年来,本实验室一直从事水稻杂种不育性的遗传研究,共鉴定出6个F1花粉不育基因座位,或称特异亲和基因座位,其中的5个基因座,S-a、S-b、S-c、S-d和S-e已完成分子定位,这些基因座的基因模式为"单基因座孢子体-配子体互作"模式。在此基础上,提出了通过培育"粳型亲籼系"来克服水稻籼粳亚种间杂种不育性的设想,利用特异亲和基因人为创建了"粳型亲籼系"的水稻新种质,并建立了粳型亲籼系分子育种的技术体系。利用粳型亲籼系克服了水稻籼粳亚种间的杂种不育性,为水稻籼粳亚种间杂种优势利用开辟了新的途径。 相似文献
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【目的】籼粳亚种间杂交F1的育性问题严重阻碍了亚种间杂种优势的利用,探究籼粳杂种不育的遗传机理,挖掘新的籼粳杂种不育调控基因,为促进籼粳杂种结实率遗传改良提供理论依据。【方法】粳稻品种Sasanishiki和籼稻品种Habataki杂交后,采用单粒传法自交10代,获得包含95个株系的稳定遗传重组自交系(RIL),基于Illumina平台,对双亲和RIL进行高通量测序,在全基因组水平分析RIL中Habataki血缘的分布与比例,进而鉴定偏分离区域作为潜在的籼粳杂种不育位点。同时,剖析“全球3000份水稻核心种质资源重测序计划”中典型籼粳稻基因组变异数据,对群体水平进一步验证并趋近目标育性基因区域。最终通过序列比对锁定籼粳杂种不育候选基因。应用CRISPR基因编辑技术进行定点基因敲除,对目标基因进行功能验证。【结果】Habataki和Sasanishiki的杂交F1在穗数、每穗粒数和千粒重上体现出明显的杂种优势,但其结实率显著降低,I2-KI镜检发现F1花粉育性显著降低。RIL的全基因组高通量测序在第1... 相似文献
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通过水稻广亲和基因的应用,实现了以籼型光温敏不育系为母本、粳型广亲和为父本的两系法亚种间杂交,通过配组和筛选育成了中间型的高产杂交组合,为超高产育种开辟了一条全新的道路。本文对两系法籼粳交育种的历程及思路进行探讨,以期为育种者提供参考。 相似文献
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用粳籼糯多元杂交选育而成的粳稻品种GC9具有下列特点：①早粳型,茎秆粗壮、穗大粒多、大粒,经济性状较好;②对粳型测验种和个别籼型测验种杂交育性正常,亚种间亲和谱窄。故特称之为特殊广亲和品种(Special wide compatibility variety,SWCV);③对培矮64S等部分籼型两用核不育系有专化性的亲和力和强恢复性,配制出的亚种间杂交稻组合表现高而稳定的结实率和充实度以及良好的产量结构和高产潜力,可作为亚种杂交稻的优良粳型恢复系开发利用。此类SWCV拓宽了亚种间杂交稻粳型恢复基因源和选育途径。 相似文献
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用粳型广亲和恢复系轮回 42 2与中间型 82 1 9杂交选育而成的广亲和恢复系T9530 ,经与不同细胞质的籼粳不育系测交配组 ,其结果表明 ,杂种优势强 ,穗大粒多 ,结实率都在 70 %以上 ,其中与龙特浦 A配组 ,结实率达 86.3%。与不同来源的常规籼粳品种杂交 ,子一代的亲和性好 ,优势强 ,尤其与籼稻品种杂交 ,更显出了籼粳亚种间的强大优势 ,与品种间杂种相比具有更大的生产潜力 相似文献
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广亲和恢复系T9530的选育与利用研究初报 总被引：2，自引：0，他引：2
用粳型广亲和恢复系轮回422与中间型8219杂交选育而成的广亲和恢复系T9530，经与不同细胞质的籼粳不育系测交配组，其结果表明，杂种优势强，穗大粒多，结实率都在70％以上，其中与龙物浦 A配组，结实率达86.3%。与不同来源的常规籼粳品种杂交，子一代的亲和性好，优势强，优势强，尤其与籼稻品种杂交，更显出了籼粳亚种间的强大优势，与品种间杂种相比具有更大的生产潜力。 相似文献
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水稻花药培养在亚种间杂优利用研究上的应用 总被引：4，自引：0，他引：4
试验对水稻广亲和材料间,广亲和与籼、粳品种间,以及广亲和与籼型恢复系间的杂交组合进行花药培养,用花粉植株(HO)与雄性不育系测交,通过考察测交种的农艺性状、结实率与产量,同时筛选出亚种间强优协组合及其父本。该方法可在两年四季完成一个育种周期,是水稻亚种间杂种利用研究的新途径。 相似文献
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[目的]快速将粳稻染色体片段渗入籼型两系不育系,获得稳定材料,便于亚种间杂种优势利用.[方法]对籼型两系不育系Bph68S与粳稻少孽粳杂交的F1,采用花药培养的方法,构建籼粳交DH系两系材料,并观察其杂种优势表现.[结果]对大田的种植株型进行鉴定,从242株绿苗中获得123个二倍体单株,其中41个单株具有两系不育系的特性;DH3S两系不育单株具有较强的杂种优势,与母本Bph68S相比,其有效穗降低（14.2±2.9）％,成穗率增加（21.5±5.8）％,株高降低（28.5±3.2）％.两系不育株DH3S与籼稻931 1组配杂交种F1的成穗率、穗粒数和单株产量均高于Bph68S与9311组配的杂交组合.[结论]用籼稻两系不育亲本与粳稻杂交的F1花培构建DH两系不育材料,可快速获得两系不育系稳定中间材料,是快速获得籼粳交不育系的可行方法. 相似文献