北方大穗型超级杂交粳稻形态育种初探

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穗部性状是水稻株型的重要组成部分

穗型是水稻的重要形态特征之一，穗型与水稻产量水平和群体结构状况均有着密切的关系，因而穗型问题一直是水稻理想株型育种及栽培研究的焦点。

本文综述了水稻穗型的分类、穗型与产量和品质的关系及穗型相关基因的研究进展。

穗部性状是水稻株型的重要组成部分，包括穗的多少、大小、形态等。

出于不同研究目的，迄今对水稻穗型有各种分类方法。

Matsuo按一次枝梗数与穗颈大维管束数的比值将穗型分为穗重型、偏穗重型、中间型、偏穗数型和穗数型。

Sasahara等按一次枝梗数与二次枝梗粒数最多的一次枝梗所在穗轴节位之比将穗型划分为上位优势型、偏上位优势型、中位优势型、偏下位优势型和下位优势型。

马均等按单穗重将穗型划分为重穗型、中穗型和轻穗型。

徐正进等按颈穗弯曲度划分为直立穗型、半直立穗型和弯曲穗型。

Yamamoto等按着粒密度划分为紧穗型、半紧穗型、半散穗型和散穗型。

根据穗的分枝模式、一次枝梗的角度和小穗的密集程度及空间姿态，可以将穗型分为密集型(Compact panicle)、散开型(Spreading panile)和中间型(Intermediate panicle)；根据穗长可分为长穗型和短穗型；根据剑叶与穗子的相对位置可分为禾上穗型和禾下穗型等。

一般生产上常说的穗数型或多穗型、穗重型或大穗型以及穗粒兼顾型等，通常是品种的综合特性描述，与分蘖能力密切相关，或者是在一定生态、品种、生产条件下发挥最大产量潜力的产量结构特征，与栽培措施有直接关系。

2穗型与超高产育种亚洲的水稻单产水平在经历了矮化育种和杂交稻育种2次大的飞跃以后，长期处于停滞不前的状态。

多数育种家认为第3次产量突破将产生于理想株型与杂种优势利用相结合的超高产育种，而且杂种优势的利用最终必须服务于株型。

因此水稻理想株型育种已成为当今水稻遗传育种家们普遍关注的热点。

目前，国内外有关科研单位提出的理想株型模式主要有：国际水稻研究所(IRRI)提出的少蘖大穗型、沈阳农业大学设计的直立大穗型、广东省农业科学院提出的早长根深型、四川农业大学提出的稀植重穗型、湖南杂交水稻研究中心提出的功能叶挺长型、中国水稻研究所提出的后期功能型等。

北方杂交粳稻产量性状配合力及遗传效应分析

方差不育系大于恢复系，明杂种产量性状多数受母本的影响较大。结实率、表穴穗数、穗粒数、着粒密度、二次枝梗数、二次枝梗粒数等性状主要受亲本一般配合力的影响，而千粒重、一次枝梗千粒重等性状受特殊配合力（Ｃ）ＳＡ影响较大。亲本一般配合力和特
殊配合力是相互独立的。不育系６Ａ、３１５恢复系Ｃ９、５２综合性状较好，０７Ａ、０Ａ。１８Ｃ有较大的应用价值。
ＷＵＴｉｎｈａＷＡＮＧａｇｈａ・ＸＵＺｅｇｉ ’，Ｈａ — ｕ，Ｃｈｎ．ｕ。ｈｎ－ｎＺＡＮａ．ｈ。ＷＡｊＧＹｎｚｉ，Ｎ
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杂交粳稻发展现状、问题及其对策

杂交粳稻发展现状、问题及其对策中国是世界上最大的稻米生产国和消费国，稻作面积和稻谷总产量分别占全世界的23％和37％。

水稻是中国第一大粮食作物，也是单产水平最高的粮食作物。

我国常年水稻播种面积约占全国粮食作物总面积的30％，其产量约占粮食总产量的40％。

中国不仅稻作历史悠久，而且水稻育种科技水平也是世界领先。

据预测，到2030年，我国人口将达到16亿，对粮食的需求也随之增长，粮食安全将成为国计民生的重大问题。

因此，开展新的农业科技革命，提高农业科技贡献率，寻找提高水稻生产水平新增长点，促进水稻总产量的持续稳定增长，满足我国对粮食的需要，具有重大的蒽义。

杂交粳稻是近期内最有可能取得跨越式发展，对粮食总产贡献率最大的粮食作物之一，将是我国粮食增产新的增长点。

到目前为止，杂交籼稻已占籼稻种植总面积的70％左右，而杂交粳稻仅占粳稻种植面积的3％左右，有很大的发展空间。

到2003 年，全国的粳稻面积已达773.3万公顷左右，随着粳稻种植面积的逐年扩大，有希望在10年后达到1000万公顷。

如果能实现杂交粳稻种植面积比例从3％到50％的跨越，就有希望每年增产35亿公斤优质稻谷，将实现粳稻的第二次科技革命，会产生巨大的社会效益和经济效益。

1 杂交粳稻发展现状1.1我国杂交水稻发展现状纵观近十多年来世界水稻研究发展的趋势，培育超高产水稻品种一直是水稻研究的重点、热点和难点。

我国的水稻育种取得两次重大突破：一是矮秆水稻培育成功，把水稻单产水平提高了20％；二是杂交水稻尤其是杂交籼稻的培育成功，又在矮秆品种的产量水平上提高了20％。

20世纪70年代以来，我国杂交水稻迅速大面积推广，对粮食增产发挥了巨大作用。

我国水稻的杂种优势利用无论理论研究还是生产应用都居世界领先水平。

1981年，以袁隆平院士为代表的我国农业科学家研究的籼型杂交水稻获得了我国建国以来惟一的国家科技发明特等奖。

据统计，20世纪80年代中期全国杂交水稻面积在1000万公顷左右，约占籼稻总面积的40％；到了20世纪90年代初，全国杂交水稻面积扩大到近1600万公顷，其中杂交籼稻种植面积占籼稻的50％以上，目前我国年种植杂交籼稻约1467万公顷左右，占籼稻种植面积的70％左右，占全国水稻种植面积的50％以上。

超级杂交水稻育种研究进展精品PPT课件

提高杂种优势水平
水稻的杂种优势强弱有如下的趋势：籼粳交>籼爪交>粳爪交>籼籼交>粳粳交。依据我们研究，籼粳杂交稻库大源足，其产量潜力比现行在生产上应用的品种间杂交稻可提高30%以上。但是，要利用籼粳杂种优势的难度很大，最主要的是籼稻和粳稻为不同亚种，亲缘关系较远，二者之间存在不亲和性，致使籼粳杂种的受精结实不正常，一般结实仅30%左右，因此，其实际产量不高。
形态改良
优良株型是高产的基础。自从1968年 Dr.Donald提出理想株型概念后，很多水稻育种家特别注意这一重要课题，并设想了多种高产水稻模型。其中著名的是国际水稻研究所Dr.Khush提出的“新株型”稻，其主要特征是：①大穗，每穗250粒；②分蘖少，每株3~4个有效分蘖；③短而壮实的秆。这种模型是否高产，还有待实践证明。发现超高产品种有如下形态特征。
选育C4型超级杂交稻
与香港中文大学合作，源于玉米的C4基因已被成功克隆并正在导入超级杂交稻的亲本。理论上C4基因的光合效率比水稻的C3 基因高30%，初步测定，有个别含C4基因的亲本植株，其叶片的光合效率比对照高 10.30%，但还不稳定，仍在继续选育中。
前景
基于第二期超级杂交稻取得的成就，我们特提出一个超级杂交稻“种三产四”的丰产工程计划，即种三亩超级杂交稻产出现有四亩地所生产的粮食。计划用5年时间在全国发展6000万亩，产8000万亩的粮食。该工程既能保证我国的粮食安全，又能节约2000万亩耕地，以发展其它经济效益更高的项目，为农民致富创造条件。由于这项计划具有十分重要的现实意义，因而受到了各方面的高度重视和支持。2007年已在湖南省率先实施，在20个示范县中有18个县达标。2008年已验收的7个早稻示范县，20个县全部达标。安徽芜湖市、河南信阳市也在积极地实施这项工程，而且效果良好。

关于高能重离子束辐射诱变北方粳稻育种方法的思考

关于高能重离子束辐射诱变北方粳稻育种方法的思考随着人口的增加和粮食需求的不断增长，粮食生产已经成为了全球关注的焦点。

而在粮食生产中，水稻作为最重要的粮食作物之一，其产量和品质一直是农业科研工作者所关注的重点。

为了提高水稻的产量和品质，育种技术一直在不断的探索和创新。

而其中，辐射诱变育种技术在水稻育种中也扮演着重要的角色。

高能重离子束辐射诱变技术是一种新型的育种方法，其主要是利用高能重离子束对种子进行辐照，从而使种子突变，进而产生新的性状或性状组合，为育种提供新的遗传资源。

相比传统的育种方法，高能重离子束辐射诱变技术有着更高的突变效率和更广泛的突变谱，可以产生更多的突变体，为育种提供更多的选择和可能性。

北方粳稻是一种重要的水稻品种，其主要分布在我国黄淮海平原和长江中下游地区。

北方粳稻具有早熟、高产、抗逆性强等优点，是我国北方地区主要的水稻品种之一。

然而，由于其自交亲缘关系较近，遗传多样性较低，导致其在遗传育种中面临着较大的难题。

因此，利用高能重离子束辐射诱变技术对北方粳稻进行育种研究，具有重要的意义和价值。

在高能重离子束辐射诱变北方粳稻的育种研究中，首先需要确定合适的辐照剂量和辐照方式。

一般来说，辐照剂量越大，突变效果越明显。

但是，过高的辐照剂量会导致种子的死亡率增加，从而影响育种效果。

因此，需要在保证育种效果的前提下，尽可能减少死亡率。

同时，不同的辐照方式也会影响育种效果。

目前，常用的辐照方式主要有束穿、束扫和束扫/穿混合辐照。

不同的辐照方式会对种子产生不同的影响，因此需要根据具体情况进行选择。

在确定合适的辐照剂量和辐照方式之后，还需要对突变体进行筛选和鉴定。

突变体的筛选和鉴定是辐射诱变育种中非常关键的一步，它直接决定了育种的成败。

在筛选和鉴定过程中，需要对突变体进行全面的评估，包括形态性状、生理生化性状、抗逆性等方面。

只有对突变体进行全面的评估，才能够选择出具有良好性状的突变体，为育种提供更好的遗传资源。

超级杂交稻技术体系

超级杂交稻技术体系超级杂交稻技术体系是指通过杂交育种技术，培育出具有高产、抗逆能力强、优质等特点的稻米品种。

这一技术体系的研究和应用，对于提高我国稻米产量、改善粮食质量、增强农业可持续发展能力，具有重要意义。

超级杂交稻技术体系的核心是杂交育种技术。

杂交育种是指通过将不同亲本间的优良特性进行组合，培育出具有优异性状的后代。

在超级杂交稻技术体系中，常用的亲本有两个，即矮秆杂交稻和高产杂交稻。

矮秆杂交稻具有抗倒伏能力强的特点，而高产杂交稻则具有高产稳定性好的特点。

通过将这两个亲本进行杂交，培育出的后代既具有矮秆的特点，又具有高产的特点，从而达到提高产量的目的。

超级杂交稻技术体系还包括了选育、种植和管理等环节。

选育环节是指通过对杂交后代进行大量的筛选和评价，选出具有优异性状的个体作为新的亲本，用于下一轮的杂交育种。

种植环节是指将选出的优良杂交稻品种进行大面积的试种和生产种植，以验证其稳定性和适应性。

管理环节是指在种植过程中，采取科学的管理措施，包括合理施肥、病虫害防治、田间管理等，以保证稻米的高产和优质。

超级杂交稻技术体系的研究和应用，取得了显著的成果。

通过引入优良杂交稻品种，我国稻米产量得到了大幅度提高，为国家粮食安全做出了重要贡献。

同时，超级杂交稻品种还具有抗逆能力强、抗病虫害能力强、品质优良等特点，使得稻米的质量得到了明显提升。

此外，超级杂交稻技术体系还能够减少施肥和农药的使用量，降低农业对环境的负荷，具有良好的生态效益。

然而，超级杂交稻技术体系也面临着一些挑战和问题。

首先，随着杂交育种的推广和应用，亲本的多样性逐渐减少，导致杂交后代的品质和抗逆性可能会下降。

其次，超级杂交稻品种的种子价格相对较高，给农民增加了经济负担。

此外，超级杂交稻品种对环境的适应性较弱，对土壤、水质和气候等条件要求较高，限制了其在不同地区的推广和应用。

为了克服这些问题，需要进一步加强超级杂交稻技术体系的研究和创新。

一方面，应加大对亲本的筛选和培育力度，增加杂交后代的多样性，提高其品质和抗逆性。

中国超级稻育种研究进展与前景

取得重大突破，功地创造出一批新株型优异种质，成培育出一批优质抗病的超级稻新品种和新组合。这些超级稻新品种、新组合已
广泛地应用于水稻生产实践，已取得较好的增产效果。并关键词：稻；想株型；级稻育种水理超中图分类号：５１３．Ｓ１．５１０文献标识码：Ａ文章编号：００１０（０７０ — ６２０１０— ７０２０）５０６ — ５
中国超级稻育种研究进展与前景
陈温福，徐正进，张文忠，马殿荣，张树林
（阳农业大学水稻研究所，阳１０６）沈沈１１１
摘要：合评述了中国超级稻育种研究进展与前景，为培育和推广超级稻，继株型改良和杂交稻育种之后，高水稻综合生产综认是提
（ｉｅＲｓａｃｎｔｕｅｈｎａｇＡｒｕｔｒｌＵｉｒｔ，Ｓｅｙｎ１１ｈｎ）ＲｃｅｅｒＩｓｔｔ，Ｓｅｙｎｇｉｌａｎｖｓｙｈｎａｇ１０６，Ｃｉａｈｉｃｕｅｉ１
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｄａｃｓａｄｐｏｐｃｓｉｕｅｃｂｅｄｎｏｉｈｙｅｄｗｅｅｎｌｚｄｃｍｐｅｅｓｖｌｎｔｒｆｂｓｃｔｅｒ，ｖｎｅｎｒｓｅｔｎｓｐｒｒｅｒｅｉｇｆｒｈｇｉｌｒａａｙｅｏｒｈｎｉｅｙｅｍｓｏａｉｈｏｙｉｉｂｅｄｎｔｃｎｑｅａｄｅｅｏｍｅｔｆｎｗａｅｉｓｈａｔｏｓｏｄｈｔｎｍｐｒａｔｒｅｉｇｅｈｉｕｓｎｄｖｌｐｎｏｅｖｒｔ．Ｔｅｕｈｒｈｌｔａａｉｏｔｎｗａｔｉｃｅｓｙｅｄｏｅｔｌｆｉｅｙｏｎｒａｅｉｌｐｔｎｉｏａ

淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ８０８２．２０１３．０５．０１４
中国弗米２０１３，１９（５）：５３ — ５６
淮北地区偏大穗型中粳水稻品种株型特征和稻米品质
水稻是人类重要的粮食作物，世界上约５０％的人口以稻米为主食【ＩＪ。因此，实现水稻的优质高产，一直是育种学家与栽培学家追求的目标［２－５１。水稻株型的好坏
定一致。前茬为小麦，土壤肥力中等偏上，有机质含量为１．８５％，全氮０．１４％，可溶性氮为８２．４０ｍｇ］ｋｇ，速效磷１４．８２ｍｇｌｋｇ，速效钾１５７．５０ｍｇ／ｋｇ。供试材料为江苏淮北地区近１５年选育的主要水稻品种：连粳２号、连粳３号、连粳４号、武连粳１号、连嘉粳１号、连粳６号、连粳７号、中稻１号，共８个水稻品种。根据水稻穗型大小将连粳２号、连粳３号、连粳４号、武连粳１号划为穗数型品种（每穗总粒数＜１３０粒）；将连嘉粳１号、连粳６号、连粳７号、中稻１号划为偏大穗型品种（每穗总粒数＞１３０粒）。５月１０日播种，湿润育秧，６月２０Ｅｔ移栽，随机区组排列，２次重复。小区长３．８ｍ，宽３．５ｍ，面积为１３－３ｍ，行株距２４．７ｃｍｘｌ３．２ｅｍ，每丛２苗，每ｈｍ插３０．６７万丛。每ｈｍ施人３００ｋｇ纯Ｎ（施

超级杂交稻育种三步法设想与实践

超级杂交稻育种三步法设想与实践粮食安全是世界各国政府十分关注和急需解决的首要问题。

中国是一个拥有13亿人口的农业大国和发展中国家，粮食安全始终是中国的重大战略问题。

满足广大城乡居民粮食消费的需求，始终是关系国计民生、经济与社会发展、政治稳定的头等大事，是我国经济和社会全面、和谐、可持续发展的基础。

水稻作为我国种植面积最大的粮食作物，对于我国粮食安全问题起到了举足轻重的作用。

但是，由于耕地面积持续减少和总体水资源严重不足，目前我国水稻种植面积已呈不可逆的逐年递减态势。

因此，培育和推广广适性的趟级杂交稻新组合，大幅度提高单位面积产量，已成为增加水稻总产的唯一途径，也是从根本上解决我国粮食供求矛盾，保障国家粮食安全和维护社会长治久安的重要出路。

1 超高产水稻育种历史回顾国内外对水稻超高产育种研究给予了高度重视。

早在1981年，日本就提出水稻超高产育种设想，并制定了“超高产水稻的开发及栽培技术确立”这一大型国家攻关研究项目，即“逆753计划”。

该计划旨在通过选育产量潜力高的水稻新品种，再辅之以相应的栽培技术措施，实现中低产地区水稻糙米产量达到7500～9800 kg/hm2，高产地区达到10000 kg/hm2 以上，15年内单产比对照品种增产50％的超高产目标。

在随后的8年时间内，育成了明之星、秋力等5个水稻品种，其小面积产量已接近10000 kg/hm2，但因这些品种大多在抗寒性、品质和结实率方面存在问题，而未大面积推广。

国际水稻研究所也于1989年提出了培育“超级稻”(后又改称“新株型”)的育种计划，其目标是到2005年育成单产潜力较当时推广品种提高20％～30％，产量潜力达13000～15000 kg/hm2 的超级稻新品种。

育成的部分新品系大多具有少蘖、大穗、壮秆、直立叶、库大粒多、产量潜力高的特点，但仍存在籽粒不饱满、结实率低、生物产量不足、主要病虫害抗性较差等明显缺陷。

中国超级稻育种计划于1996年正式启动，其相对产量指标是比当时对照品种增产15％以上，2000年较大面积稳定实现单产9.0～10.5 t/hm2，到2005年单产达12 t/hm2。

北方超级杂交粳稻育种进展

、
已经育成通过审定的超轻稻组合
辽忧３２粳型超级杂交稻，辽宁全生育期１２ｓ在６０天左右．株高１５ｍ、形紧凑、苗粗壮、１ｅ株幼叶片宽厚、直立、叶浓绿与剑穗等高．秆成熟、蘖力强，色好．型稍松散，穗成粒１０活分转穗每３粒以上，颖及颖尖黄白色，粒重２．千７８Ｅ米质较优，抗逆性强，耐旱、寒、倒，一中抗稻瘟病。辽优３２突出特点是产量高．耐抗抗２５是目前辽宁省主裁品种中产量最高的杂交稻，两年省区域试验中，比对照增产１．％．５４两年生产试验中，比对照增产１．％～２７３％．一般单产７０／６７、比常规稻增收稻谷１～１７８０６００５０ｋｏｇ在辽中刘二堡东高力村种植０３．３；太洼县王家农场种植２Ｏ０余
＝、后备超级稻组合
目前由高配合力的偏粳型强恢复系Ｃ１配制的系列组合已在４８
北方和南方粳稻区广泛应用，推广应用前景十分广阔。
一
辽优１１是北方杂交粳稻工程技术中心于２０年新育成５８００的杂交稻组合。属大穗型品种型为半紧穗，沈阳水田栽培捧在下全生育期１０，株高１０１４，６天１１捧长１．ｅ分蘖力极８１ｍ，强，穗率高．６７有救穗数万左右，成每６每穗实粒数１０３粒左右，实率９％．结０干粒重２，质优，６米ｇ口感好。辽优１１根系５８发达，茎秆坚韧．活秆成熟，抗倒伏力强，苗期及后期耐低温能力好，对稻瘟楠、白叶枯病抗性好，中抗稻曲病。２０年参加辽宁Ｏ０省杂文粳稻区域试验中的６点试验平均单产６８５８６７，６．ｋ／６比对照辽梗４４５增产２％，０６最高单产７４１ｋ／６９８８６７年继续参加区试并同时参加生产试验。辽优３１优质、０５中晚熟期超级稻新组台。该组合株高１８２ｃ每６７穗数２万，ｍ。６１６结实率鲫４，穗实粒数１７；％每３粒两年品比试验，比对照辽粳４４产１．％。２０年参加辽宁省５增５３于０１中晚熟区试及北方早稻区试。米粒晶莹透明，白度小于２适垩％。合在辽宁中南部水田及律、、鲁豫等稻区麦茬旱种。在所有的参试的１个品种中产量名列第一，具有很强的增产潜力。２０００１

谈北方粳稻良种选育的经验及发展方向

并在整个选种过程中经常深入田间，真细致地观认
力中等偏强，高中等偏低，穗数中等偏多，子株成穗中等偏大，千粒重中等偏高，叶，竖直穗或半直穗，抗病、倒，抗成熟落色好，育期１５～１５天，想株生４５理型与优势利用相结合。
～
１９年沿黄地区主栽品种，星１号是１９９１津９６～
２００６年天津地区主栽品种，粳３４— 盐３６是江苏盐城育成的超高产水稻新品系。
１４认真细致地进行后代选择．
水稻生产上发挥了重要作用。
收稿日期：０７— ７— １２０００
合利用率高；同一密度，每穴有效穗多的植株分蘖力
强，穗率高；实性好，粒长，圆型，泽好，成结谷椭色谷
壳薄者出米率高；外观品质好者往往食味佳；收获前活秆成熟不早衰，逆性好。抗
１２确立正确的技术路线．
察后代不同类型单株的特征、特性。对照育种目标，
对低世代（３代及３代以下）合分别排队，组以选择组合为主。表现好、离类型多的优良组合作为重分点组合多选，表现一般的组合少选，表现差的组合不选，以减少工作量。对Ｆ４以上材料，以选择类型为主。根据育种目标，正确掌握选择标准，从株高、株形、穗部性状、粒性状、性、籽抗落色、成熟期、质外米观等综合考虑。水稻育种实践中，有很多性状具有相关性，在实际选择时，予以考虑。株型半紧凑，叶直穗，应竖光

杂交粳稻育种取得突破

汇报人：2023-12-08CATALOGUE目录•引言•杂交粳稻育种技术路线•突破成果展示•突破成果对农业生产影响分析•未来发展趋势预测与展望•结论与建议01引言杂交育种技术杂交育种技术的出现为粳稻育种带来了新的突破。

通过利用不同品种间的杂交优势，可以培育出具有高产、优质、抗逆性强等特点的新品种。

粳稻种植历史粳稻作为世界上主要的粮食作物之一，具有悠久的种植历史。

然而，传统的育种方法周期长、效率低，难以满足日益增长的食物需求。

国内外研究现状近年来，国内外科研人员在杂交粳稻育种方面进行了大量研究，取得了一系列重要成果。

然而，仍存在一些技术瓶颈和难题亟待解决。

杂交粳稻育种背景经过科研人员的努力，成功培育出了一批高产优质的杂交粳稻新品种。

这些新品种具有产量高、米质优、抗逆性强等特点，有望为粮食生产带来新的突破。

在杂交粳稻育种过程中，科研人员创新性地运用了分子标记辅助选择、基因编辑等现代生物技术手段，提高了育种效率和准确性。

这些技术的成功应用为未来的育种工作提供了新的思路和方法。

杂交粳稻育种的突破成果不仅有助于提高粮食产量和品质，还有助于推动农业可持续发展。

通过推广优质新品种和配套栽培技术，可以降低农业生产成本，提高农民收入，促进农村经济发展。

同时，新品种的推广还可以改善生态环境，减少化肥和农药的使用量，提高农业生产的环境效益。

高产优质新品种创新育种技术推动农业可持续发展突破成果及其意义02杂交粳稻育种技术路线03亲本提纯复壮采用提纯复壮技术，保持亲本的优良性状，提高杂交后代的遗传纯度。

01高产优质亲本选择具有高产、优质、抗病、抗逆等特性的亲本，确保杂交后代具有优良的遗传基础。

02配合力测定通过配合力测定，评估亲本间的遗传互补性，为杂交组合设计提供依据。

亲本选择与优化根据育种目标，制定杂交组合策略，如强优组合、互补组合等，实现优良性状的聚合。

杂交组合策略杂交技术杂交后代处理采用高效的杂交技术，如花粉管通道法、子房注射法等，提高杂交结实率和种子质量。

超级稻研究进展及连云港市发展超级稻的思考

超级稻研究进展及连云港市发展超级稻的思考摘要粮食安全问题日益引起国家重视。

该文主要从超级稻研究的历史、超级稻概念、超级稻育种途径等方面较为系统地阐述了超级稻的研究进展。

结合连云港市超级稻的育种实践和水稻高产栽培的经验，提出了连云港市发展超级稻的意见和江苏省淮北地区超级中粳水稻的形态指标。

关键词超级稻；常规中粳；江苏连云港中图分类号 s511 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2013）02-0049-021 超级稻研究的历史背景及必然性国际水稻研究所1966年选育出了ir8号水稻品种，被认为现代水稻育种上的一个大的突破，标志东南亚“绿色革命”的到来。

与传统水稻品种相比，ir8植株较矮，茎秆坚挺，叶片直立，有较多的分蘖，对光周期钝感，氮肥适应性强，广泛种植于东亚、南亚及东南亚。

但是ir8育成30多年以来，国际水稻所及东南亚国家育成的水稻品种产量潜力未有大的突破。

从20世纪四五十年代至今，我国栽培的水稻品种经历了高秆农家品种、高秆改良品种、矮秆改良品种、杂交水稻的更替，其产量形成存在不同的特点。

从高秆农家品种、高秆改良品种到矮秆改良品种，产量增加20%～30%；矮秆改良品种到杂交水稻，产量进一步提高20%。

杂交水稻三系配套成功及大面积推广应用，使我国水稻生产一跃成为世界水稻生产强国，杂交水稻生产技术也获得了国际专利，杂交水稻之父袁隆平被认为水稻育种界的泰斗，为世界水稻育种界所公认。

20世纪70年代以来，我国选育出大量的杂交籼稻品种，但其产量较南优2号、汕优6号、汕优63增加并不多，特别是杂交水稻汕优63号自1984育成至今仍然被一些地区应用[1-2]。

造成这种状况的原因主要如下：一是株型与以前的品种或组合没有大的改变，光能利用率较为接近；二是育种采用的主体亲本与以前的基本一致，导致新育水稻组合或品种亲缘关系较近，各种综合优势提高不明显；三是丰产、品质、抗性上不协调，有些具有高产潜力的水稻品种因为抗性差或米质不佳而不能应用与生产。

粳稻株型性状特征及品种聚类研究

自从Ｄｎｌ提出 “ 想株型 ” 概念以来，ｏａｄ理的
及种资质源筛选提供参考。
国内外育种学者便围绕这一重要课题开展研究。２０世纪８０年代以来，国内外兴起的水稻超高产育种即超级稻育种研究，主要是以塑造新株型为
关键词：稻；型；状；征；粳株性特聚类；良改
中图分类号：５１Ｏ￥１．３
文献标志码：Ａ
文章编号：６３６３（ＯＯ０ — ０２０１７ — ７７２１）５０２ — ４
ｃｕｔｒｇｒｓａｃｎｔｅＣａａｔｒｔｓｏｐｎｃｃｌｎｐｎａｅｙｌｓｉｅｅｒｈｏｈｒｃｅｉｉｆａｏｉａｒｅｐａｔｙｅａｄｖｒｔｅｎｈｓｃｊｉｔｉ
型模式，ＩＲ的超级稻新株型模式、如ＲＩ国家杂交稻中心的超级杂交稻株型模式、广东省农科院的半矮秆丛生快长超高产株型模式、四川农业大学的重穗型株型模式、沈阳农业大学直立穗株型模
份，田问管理与生产田相同。试材４月１ｌ其５Ｅ播种，５月２５日移栽。株种植，单行株距为３．ｃｘ００ｍ
１．ｃ２行区，区行长４ｍ，序排列。３３ｍ，小顺１２性状调查与分析．
式等。水稻株型是由若干不同性状组成，且不同并
生态区其株型特点相差较大，因此，本研究选用６４个粳稻品种对粳稻主要株型性状进行分析研究，并对品种进行聚类分析，以期为粳稻株型育种

超级杂交稻五优308特征特性及高产栽培技术

超级杂交稻五优308特征特性及高产栽培技术一、五优308特征特性1. 生育期适中：五优308全生育期约为155天，适合我国南方大部分地区种植。

2. 抗逆性强：五优308具有较强的抗病、抗虫、抗倒伏能力，适应性广泛，可在多种土壤类型和气候条件下生长。

3. 穗大粒多：五优308穗长2530厘米，每穗粒数可达180粒左右，千粒重28克左右，结实率高。

4. 品质优良：五优308米质优，口感好，富含蛋白质、淀粉等营养成分，符合国家优质稻谷标准。

5. 生长势旺：五优308分蘖能力强，生长旺盛，叶片绿色，光合效率高。

二、高产栽培技术要点2. 适时播种：根据当地气候条件，选择最佳播种期。

一般而言，五优308适宜在3月中下旬至4月上旬播种。

3. 培育壮秧：采用湿润育秧，注意控制秧田水分，培育适龄壮秧。

秧龄控制在30天左右，叶龄5叶左右。

4. 合理密植：移栽时，行株距以20厘米×20厘米为宜，每亩栽插1.5万穴左右，确保基本苗数。

5. 肥水管理：施足底肥，以有机肥为主，化肥为辅。

追肥遵循“前重、中轻、后补”的原则，确保五优308生长过程中的营养需求。

6. 病虫害防治：加强对稻瘟病、纹枯病、稻飞虱等病虫害的监测与防治，确保五优308生长健康。

7. 适时收获：五优308成熟后，要及时收获，避免收获过晚导致产量和品质下降。

三、田间管理要点1. 水浆管理：五优308生长期间，要合理排灌，保持田间湿润。

分蘖期保持浅水层，促进分蘖；孕穗期保持深水层，确保穗分化；抽穗扬花期保持湿润，有利于开花授粉；灌浆期采取干湿交替，促进籽粒饱满。

2. 中耕除草：在五优308生长过程中，要及时进行中耕除草，减少杂草与水稻争肥争光，降低病虫害发生。

3. 植株调整：在拔节期，如发现植株过高、过密，可适当进行植株调整，提高田间通风透光性，促进光合作用。

四、注意事项1. 种子处理：播种前，要对五优308种子进行消毒处理，以防止种子带菌传播病害。

北方粳型两系杂交稻杂种优势及其与亲本的关系

北方粳型两系杂交稻杂种优势及其与亲本的关系夏明;郑英杰;阙补超;于亚辉;王莹;李林蔚【摘要】Selected 4 Japonica photoperiod/ thermo-sensitive genic male sterile lines and 4 restorer lines,using the experiment of incomplete diallel cross（NCⅡ） to research the relationship between offsprings and parents on agronomic traits,the results indicated that all crosses exceed midparent on plant height and panicle length,there was a significant positive correlation among grains number at primary branch,grains number at secondary branch,effective panicles per acre and restorer from 16 crosses.%选用4个光温敏核不育系与4个恢复系,按不完全双列杂交试验设计,通过对杂交组合各农艺性状与双亲关系的研究发现,在株高和穗节伸出长度这两个性状上,所有杂交组合均超过中亲值;16个杂交组合在一次枝梗粒数、二次枝梗粒数和单株有效穗数这3个性状上与恢复系呈极显著正相关。

【期刊名称】《北方水稻》【年(卷),期】2012(042)002【总页数】4页(P19-21,33)【关键词】两系杂交稻;杂种优势;农艺性状;北方【作者】夏明;郑英杰;阙补超;于亚辉;王莹;李林蔚【作者单位】辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010;辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010;辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010;辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010;辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010;辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】S511.035.1杂种优势是指遗传基础不同的两个亲本杂交的杂种一代，在生长势、存活力、生殖力和抗性、品质等方面优于双亲的现象。

水稻资料

水稻百科名片水稻原产亚洲热带，在中国广为栽种后，逐渐传播到世界各地。

按照不同的方法，水稻可以分为籼稻和粳稻、早稻和中晚稻、糯稻和非糯稻。

我国科学家袁隆平对杂交水稻的研究作出了巨大贡献，被誉为“杂交水稻之父”。

水稻所结稻粒去壳后称大米或米。

世界上近一半人口，都以大米为食。

大米的食用方法多种多样，有米饭、米粥、米饼、米糕、米线等。

水稻除可食用外，还可以酿酒、制糖作工业原料，稻壳、稻秆也有很多用处。

目录[隐藏]基本信息科属分类植物简述稻谷构造分布范围水稻穗型水稻分类科学研究基本信息科属分类植物简述稻谷构造分布范围水稻穗型水稻分类科学研究∙水稻种植∙病虫害及防治∙大米种类∙食用方法∙稻的副产品∙衍生文化∙中国水稻种植区划[编辑本段]基本信息拉丁语学名：Oryza sativa ,Oryza glaberrima英文名字：rice;paddy别名：未脱皮地--稻，稻谷，谷子；脱皮地--大米，米脱去稻壳，但保留胚的：糙米[编辑本段]科属分类域：真核生物域Eukaryote界：植物界Plantae门：被子植物门Magnoliophyta纲：单子叶植物纲Liliopsida目：禾本目Poales科：禾本科Poaceae属：稻属Oryza[编辑本段]植物简述栽培稻(Oryza sativa)的外形、稻穗及稻谷水稻属须根系，不定根发达，穗为圆锥花序，自花授粉。

是一年生栽培谷物。

秆直立，高30～100厘米。

叶二列互生，线状披针形，叶舌膜质，2裂。

圆锥花序疏松；小穗长圆形，两侧压扁，含3朵小花，颖极退化，仅留痕迹，顶端小花两性，外稃舟形，有芒；雄蕊6；退化2花仅留外稃位于两性花之下，常误认作颖片。

颖果。

原产于中国。

是世界主要粮食作物之一。

我国水稻播种面占全国粮食作物的1/4，而产量则占一半以上。

栽培历史已有14000～18000年。

为重要粮食作物；除食用颖果外，可制淀粉、酿酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工业及医药用；稻秆为良好饲料及造纸原料和编织材料，谷芽和稻根可供药用。

粳稻穗角性状优异等位变异的挖掘

粳稻穗角性状优异等位变异的挖掘牛付安1,2 陈兰1 张红1 袁勤2 程灿2 周继华2 洪德林1,*(1南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京210095;2上海市农业科学院,上海201403;*通讯联系人,E -m a i l:d e l i n h o n g @n ja u .e d u .c n )M i n i n g E l i t eA l l e l e s o fP a n i c l eA n g l eT r a i t i n j a po n i c aR i c e N I U F u -a n 1,2,C H E N L a n 1,Z H A N G H o n g 1,Y U A N Q i n 2,C H E N G C a n 2,Z HO U J i -h u a 2,H O N G D e -l i n 1,*(1S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f C r o p G e n e t i c sa n dG e r m p l a s m E n h a n c e m e n t ,N a n j i n g A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,N a n j i n g 210095,C h i -n a ;2S h a n g h a iA c a d e m y o f A g r i c u l t u r a lS c i e n c e s ,S h a n g h a i 201403;*C o r r e s p o n d i n g a u t h o r ,E -m a i l :d e l i n h o n g @n ja u .e d u .c n )N I U F u a n ,C H E N L a n ,Z HA N G H o n g ,e t a l .M i n i n g e l i t e a l l e l e s o f p a n i c l e a n g l e t r a i t i n j a po n i c a r i c e .C h i nJR i c e S c i ,2013,27(4):373-380.A b s t r a c t :I no r d e rt o m i n ee l i t ea l l e l e so f p a n i c l ea n g l et r a i ta n dt h e i rc a r r i e rv a r i e t i e si n j a po n i c ar i c e ,a s s o c i a t i o n a n a l y s i s b e t w e e nS S Rl o c i a n d p a n i c l ea n g l e t r a i tw a s p e r f o r m e db y u s i n gg e n o t y p i n g da t ao f 151S S R m a r k e r so na n a t u r a l p o p u l a t i o n c o m p o s e do f 95j a po n i c av a r i e t i e s (58l a n d r a c e sa n d37c u l t i v a r s )w i t ht h e g e n e r a l l i n e a rm o d e l i n s o f t w a r e o fT A S S E L .L i n k a g e d i s e q u i l i b r i u ma n d p o p u l a t i o n s t r u c t u r ew e r e f i r s t l y a n a l y z e d f o r t h e p o p u l a t i o n .L i n k a g e d i s e q u i l i b r i u ma t d i f f e r e n t l e v e l sw a s d e t e c t e dn o t o n l y a m o n g s y n t e n i cm a r k e r s b u t a l s o a m o n g n o n s y n t e n i c o n e s .T h e c u l t i v a r p o p u l a t i o nh a d a h i g h e r l e v e l o f l i n k a g e d i s e q u i l i b r i u mt h a n t h a t o f t h e l a n d r a c e p o p u l a t i o n .G e n e t i c s t r u c t u r e a -n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e n a t u r a l p o p u l a t i o nw a s c o m p o s e d o f 6s u b p o p u l a t i o n s .F i f t e e nS S R l o c i a s s o c i a t e dw i t h t h e t r a i t w e r e d e t e c t e d a n d l o c a t e d o n 10c h r o m o s o m e s e x c e p t c h r o m o s o m e s 4a n d 7.T h em a r k e r sRM 7598,RM 3700,RM 311a n dRM 1125e a c h c o u l d e x p l a i nm o r e t h a n 10%o f p h e n o t y p i c v a r i a t i o n .T w e n t y -t h r e e e l i t e a l l e l e s a n d t h e i r t y p i c a l c a r -r i e rm a t e r i a l sw e r e f u r t h e r s c r e e n e d o u t .O f t h e s e v e n t y p i c a l c a r r i e rm a t e r i a l s ,X i u s h u i 04a n dX i u s h u i 79c a r r i e dm o r e e l i t e a l l e l e s .K e y wo r d s :j a p o n i c a r i c e ;p a n i c l e a n g l e ;e l i t e a l l e l e ;p o p u l a t i o n s t r u c t u r e ;a s s o c i a t i o na n a l y s i s 牛付安,陈兰,张红,等.粳稻穗角性状优异等位变异的挖掘.中国水稻科学,2013,27(4):373-380.摘要:为了发掘控制粳稻穗角性状的优异等位变异和携带优异等位变异的载体材料,利用151个S S R 标记对95份粳稻品种构成的自然群体进行了基因型鉴定,分析了S S R 标记位点间连锁不平衡程度和群体结构,并采用T A S S E L 软件的一般线性模型对穗角性状与标记变异进行了关联分析㊂结果表明,151个标记的11325种位点组合中,无论是共线还是非共线组合,都有一定程度的连锁不平衡存在,育成品种的连锁不平衡程度高于地方品种;自然群体由6个亚群组成;检测到了15个与穗角性状相关联的S S R 标记,分布于除第4和第7以外的其余10条染色体上,其中,R M 7598㊁R M 3700㊁R M 311和R M 1125具有较大的表型变异解释率;并鉴定出23个控制穗角性状的优异等位变异以及7个携带这些优异等位变异的典型载体材料,其中,秀水04和秀水79携有较多的优异等位变异㊂关键词:粳稻;穗角;优异等位变异;群体结构;关联分析中图分类号:Q 943.2;S 511.03 文献标识码:A 文章编号:1001-7216(2013)04-0373-08水稻是我国第一大粮食作物,水稻总产的提高对粮食安全具有重要的意义㊂目前,我国杂交籼稻的推广应用已经取得了举世瞩目的成就,虽然全国的粳稻面积已达800万h m 2左右,但杂交粳稻占粳稻种植面积的比例却只有3%左右,杂交粳稻仍有很大的发展空间[1]㊂生产实践中,直立穗品种有利于改善群体生态环境,抗倒伏性强,具有高产生理生态特性和超高产株型特征,被认为是矮化育种后水稻株型的又一重要变化[2-5]㊂直立穗的利用已经使得常规粳稻育种取得了重要的成就,将直立穗性状与杂种优势结合有可能实现杂交粳稻产量的重大突破㊂另外,系谱分析显示,我国北方有2/3品种的直收稿日期:2012-12-06;修改稿收到日期:2013-01-30㊂基金项目:教育部科技基础条件平台重点资助项目(505005);国家863计划资助项目(2010A A 101301);教育部博士点基金资助项目(B 020*******)㊂373中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i ),2013,27(4):373-380h t t p ://w w w.r i c e s c i .c n D O I :10.3969/j.i s s n .1001-7216.2013.04.006立穗基因来自于意大利古老品种巴利拉,并与辽粳5号有直接或间接的关系,遗传基础狭窄[3,6]㊂因此,研究直立穗基因对于分子标记辅助选育粳稻直立穗品种和拓宽粳稻穗角性状的遗传多样性都具有积极的意义㊂然而,对直立穗性状的研究虽然已经有了相当多的报道,但已经发现的直立穗基因并不多㊂王嘉宇等结合前人的研究成果[7-8]在第9染色体克隆了一个直立穗基因q P E9-1[9];P i a o等[10]利用一个粳稻突变体在第2染色体定位并克隆了一个直立穗基因E P3;牛付安等[11]利用一个粳粳交R I L 群体在第9染色体定位了一个控制粳稻穗角性状的主效位点q P A9.2㊂可见,发掘控制穗角性状的新位点仍然十分迫切㊂传统的Q T L作图技术多采用分离群体进行连锁分析,由于分离群体仅涉及两个特定的材料,因此其考查的每个基因座最多只涉及两个等位基因,对等位变异的认识只知较好,不知最好 ;而关联分析以连锁不平衡为基础,可实现对作图群体(自然群体)一个基因座上更多等位变异的考查,因此利用关联分析可以鉴定出更多的优异等位变异,进而筛选出最优等位变异[12-14]㊂然而,迄今为止尚没有发现关于直立穗基因关联分析的报道㊂为了发掘更多的控制穗角性状的优异等位变异及其载体材料,本研究利用95份粳稻品种构成的自然群体对穗角性状与151个S S R标记进行了基于全基因组的关联分析㊂1材料与方法1.1供试材料供试材料为95份粳稻品种构成的自然群体,包括太湖流域58份地方品种核心种质和37份育成品种㊂地方品种选自金伟栋等[15-16]构建的核心种质群体;育成品种中,15份选自核心种质,其他的为推广的栽培品种㊂1.2田间种植和性状考查2010年将95个粳稻品种种植于南京农业大学江浦试验站㊂每个品种种2行,每行8株,株行距17c mˑ20c m,单本种植,随机区组设计,2次重复,常规栽培管理㊂齐穗后25d,每个品种选取中间5株,用量角器测量主茎穗的穗角(穗尖到穗颈节的连线与茎秆延长线所形成的夹角)㊂1.3S S R标记的选取和全基因组扫描依据T e m n y k h等[17]和M c C o u c h等[18]发表的水稻分子图谱和微卫星数据库(h t t p://w w w.g r a m e n e.o r g/m i c r o s a t)选择覆盖水稻整个基因组的151对S S R引物(表1)㊂95份粳稻品种D N A的提取㊁P C R扩增及扩增产物的电泳方法参照文献[19]进行,所得凝胶在B i o-R A Dv i s a d3.0(B i o-R A D,U S A)成像系统中扫描㊂1.4数据统计与分析使用Q u a n t i t y O n e软件依据D N AM a r k e r O n e 计算出每个S S R标记等位变异的分子量㊂使用E x c e l软件对穗角性状值进行表型变异方差分析㊂自然群体连锁不平衡程度的衡量㊁群体结构分析㊁穗角性状与标记变异的关联分析参照文献[20]进行㊂进一步根据与目标性状相关的S S R位点等位变异表型效应确定优异等位变异㊂S S R位点等位变异表型效应计算方法如下:a i=ðx i j/n i-ðN k/n k其中a i代表第i个等位变异的表型效应值,x i j 为携带第i等位变异的第j材料性状表型测定值, n i为具有第i等位变异的材料数㊂N k为携带无效等位变异的第k个材料的表型测定值,n k为具有无效等位变异的材料数㊂若a i值为负,则认为第i个等位变异为减效等位变异,本研究中即为优异等位变异㊂2结果与分析2.1自然群体的表型变异及遗传多样性分析分析本研究的分子数据,151个S S R标记在95份粳稻品种中共检测到634个等位变异,平均每个位点的等位变异数为4.2,变化范围是1~10㊂分析穗角性状的表现,从表2可看出,品种总群体中穗角变幅为19.6ʎ~129.5ʎ,变异系数达到39.88%,品种间差异达到了极显著的水平㊂以上均显示供试材料具有较高的遗传多样性㊂从表2还可以看到,地方品种群体和育成品种群体的品种间差异也达到了极显著水平,育成品种的变异系数为55.00%,远大于地方品种(24.57%),说明受人工选择的影响,育成品种较地方品种在穗角性状上变异程度有所增大㊂2.2自然群体S S R位点间的连锁不平衡图1显示了151个S S R位点在水稻12条染色体上连锁不平衡的分布情况㊂151个S S R位点的11325种位点组合中,不论是同一染色体上的组合,还是不同染色体上的组合,都有一定程度连锁不473中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i)第27卷第4期(2013年7月)表1用于本研究检测的151个S S R位点T a b l e1.L i s t o f151S S R l o c i t e s t e d i n t h e p r e s e n t s t u d y.染色体C h r o m o s o m e图位P o s i t i o n/c M位点L o c u s染色体C h r o m o s o m e图位P o s i t i o n/c M位点L o c u s染色体C h r o m o s o m e图位P o s i t i o n/c M位点L o c u s125.4R M283441.5RM6314812.8R M1235 138.8R M259453.8RM471816.4R M6863 151.0R M490456.1RM5951835.7R M4085 160.6R M8095460.2RM142852.2R M25 178.4R M562468.3RM7563854.3R M331 1132.0R M297485.2RM6589860.9R M72 1134.6R M246496.0RM317866.8R M6215 1153.5R M486497.7RM6089886.7R M7556 1155.9R M2654108.2RM3836892.2R M6976 1157.6R M34824146.8RM3498103.7R M80 1181.8R M683150.5RM1538112.6R M3754 1194.0R M1453.0RM11828114.4R M6948 242.4R M728855.4RM1598128.1R M281 243.3R M5356525.0RM2678138.2R M264 251.9R M327528.6RM40590.0R M1328 253.3R M301536.4RM319393.2R M8206 254.6R M300541.0RM574913.2R M524 270.2R M262553.5RM6082946.3R M3912 293.5R M183562.7RM598950.7R M566 298.2R M5804580.7RM305955.3R M3700 2101.5R M1065111.3RM480962.7R M3600 2102.9R M63615115.4RM3170965.1R M3533 2118.1R M57361.7RM8109968.2R M6570 2122.8R M45062.3RM508978.1R M24481 2126.4R M7598611.5RM510979.3R M410 2127.5R M263626.2RM225979.7R M257 2137.5R M112632.7RM2126981.2R M201 2143.7R M525633.6RM314985.4O S R28 2150.5R M213639.5RM50991.5R M5384 2156.3R M498653.0RM136993.5R M1013 2195.7R M535661.6RM33301025.2R M311 33.9R M132673.2RM31871041.6R M184 325.9R M5480691.9RM82391046.8R M1125 336.9R M76110.6RM31381053.6R M5629 339.8R M56396114.9RM1621073.0R M171 344.4R M71976124.4RM57531083.3R M590 348.4R M734570.8RM2951132.7R M3133 361.9R M338724.8RM1251154.3R M7391 367.8R M218730.1RM1801168.6R M287 376.7R M232734.7RM5421178.8R M457 382.3R M7403735.7RM82631185.7R M21 394.9R M6266742.1RM41811102.9R M206 3120.4R M135747.0RM346123.2R M20 3122.8R M168761.0RM3361213.0R M19 3127.4R M186773.2RM60111248.2R M277 3140.1R M416778.6RM5051256.2R M7120 3189.6R M448789.8RM35891271.8R M7102 3249.3R M148793.9RM2341275.5R M463 40.0R M307799.6RM1341293.3R M5479 45.4R M3357116.1RM1306418.3R M483589.4RM152573牛付安等:粳稻穗角性状优异等位变异的挖掘图1 地方品种(左)和育成品种(右)12条染色体上151个S S R 位点间连锁不平衡的分布F i g .1.D i s t r i b u t i o n o f l i n k a g e d i s e q u i l i b r i u ma m o n g 151S S R l o c i o n 12c h r o m o s o m e s i n l a n d r a c e p o p u l a t i o n (l e a f )a n d c u l t i v a r p o p u l a t i o n (r i gh t ).平衡存在(图1中对角线上方非白色小格)㊂但是得到统计概率P <0.01支持的连锁不平衡成对位点所占比例并不大(图1中对角线下方非白色小格)㊂表3显示,概率P <0.01支持的连锁不平衡成对位点数在地方品种中占位点组合的18.8%,在育成品种中占位点组合的5.8%,但是从D ᶄ平均值来看,地方品种为0.67,育成品种为0.78,地方品种略低于育成品种,说明人工选择加强了连锁不平衡㊂2.3 粳稻自然群体的结构分析由于群体结构的存在会影响位点的连锁不平衡,进而影响关联分析的准确性,因此在进行关联分析前我们首先利用S t r u c t u r e 软件对自然群体进行了结构分析㊂结果发现亚群数(K 值)的评估概率自然对数[l n P (X /K )]值随着K 值的增加而增大(图2-A ),不能确定最合适的亚群数㊂继而采用E v a n n o 等[21]的方法进行群体结构分析,发现亚群表2 58份粳稻地方品种和37份粳稻育成品种穗角性状表现及其差异显著性T a b l e 2.P e r f o r m a n c e a n d s i g n i f i c a n c e o f d i f f e r e n c e i n l a n d r a c e p o p u l a t i o n a n d c u l t i v a r p o pu l a t i o n .群体P o pu l a t i o n 最小值M i n i m u m /ʎ最大值M a x i m u m /ʎ平均值M e a n /ʎ标准差S D变异系数C V /%品种间差异F 值F v a l u e95个品种95V a r i e t i e s 19.6129.573.929.539.911.38**地方品种L a n d r a c e 32.7129.584.520.824.64.44**育成品种C u l t i v a r19.6124.252.628.955.027.08** **P <0.01.表3 地方品种群体和育成品种群体S S R 位点间连锁不平衡(L D )程度的标准不平衡系数(D ᶄ值)比较T a b l e 3.C o m p a r i s o n o f D ᶄf o r p a i r w i s e S S R l o c i b e t w e e n l a n d r a c e p o p u l a t i o n a n d c u l t i v a r p o pu l a t i o n .群体P o p u l a t i o n L D 成对位点数N u m b e r o fL Dl o c u s p a i r s D ᶄ值分布F r e q u e n c y of D ᶄv a l u e (P <0.01)0.0-0.20.2-0.40.4-0.60.6-0.80.8-1.0D ᶄ平均值M e a no f D ᶄ地方品种L a n d r a c e 213022047145936170.67育成品种C u l t i v a r6560131382102950.78L D ,L i n k a g e d i s e q u i l i b r i u m ;D ᶄ,S t a n d a r d i z e dd i s e qu i l i b r i u mc o e f f i c i e n t .673中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i ) 第27卷第4期(2013年7月)图2对数似然函数值(A)和ΔK值(B)随亚群数的变化F i g.2.P l o t o f t h e l o g l i k e l i h o o d f u n c t i o n v a l u e(A)a n dΔK(B)o n t h e n u m b e r o f s u b g r o u p s.数为6时ΔK值具有明显的峰(图2-B),因此确定自然群体的适宜亚群数为6㊂群体结构分析所得的Q矩阵,用于关联分析㊂进一步对所得Q值进行分析,发现大部分品种被明确地划分在不同的亚群中(Q值大于0.75),分布在6类亚群的成员个数分别为10㊁6㊁3㊁24㊁17㊁19 (具体Q值未显示)㊂地方品种和育成品种被分开,位于不同的亚群㊂其中,第1和第6类亚群全为育成品种,其余4类为地方品种㊂剩余的16个品种没有被明确的归于某一亚群,属于混合类型㊂2.4粳稻穗角性状相关联的S S R标记将与各个体相应的Q值作为协变量,分别进行标记变异与穗角性状的回归分析,寻找与穗角性状相关联的标记位点㊂结果在151个标记位点中共检测到15个位点与穗角性状相关联(表4),分布于除第4和第7以外的其余10条染色体上㊂R M7598㊁R M3700㊁R M311㊁R M1125㊁R M21和R M7102在1%水平上被检测到与穗角性状显著相关,其中, R M3700表型变异解释率最大,达到14.52%; R M7598㊁R M311和R M1125表型变异解释率也均超过了10%㊂其余9个标记在5%水平上检测到与穗角性状显著相关,表型变异解释率相对较小㊂2.5粳稻穗角性状的优异等位变异及其典型载体材料对与穗角性状相关的15个S S R标记位点,分别求出每个位点各个等位变异的表型效应值(表5)㊂表4与穗角性状显著相关的标记位点及对表型变异的贡献率T a b l e4.M a r k e r l o c i a s s o c i a t e dw i t h p a n i c l e a n g l e t r a i t s a n d t h e i r p e r c e n t a g e o f p h e n o t y p i c v a r i a t i o n e x p l a i n e d.标记M a r k e r染色体C h r o m o s o m e图位P o s i t i o n/c M表型变异解释率P h e n o t y p i c v a r i a t i o ne x p l a i n e d/%概率PRM8095160.62.560.0405 RM5356243.36.160.0446 RM75982126.410.040.0007 RM5352195.73.850.0489 RM7403382.33.460.0385 RM15955.45.440.0386 RM50862.34.450.0260 RM15289.46.540.0344 RM37548112.68.420.0320 RM3700955.314.520.0017 RM1013993.56.490.0133 RM3111025.212.810.0015 RM11251046.811.600.0062 RM211185.78.150.0063 RM71021271.87.860.0013773牛付安等:粳稻穗角性状优异等位变异的挖掘表5与穗角性状显著关联的位点及其等位变异对应的表型效应和典型载体材料T a b l e5.P h e n o t y p i c e f f e c t o fm a r k e r a l l e l e s a t l o c i a s s o c i a t e d s i g n i f i c a n t l y w i t h p a n i c l e a n g l e t r a i t a n d t y p i c a lm a t e r i a l s.等位变异A l l e l e 表型效应a i典型载体材料T y p i c a lm a t e r i a l等位变异A l l e l e表型效应a i典型载体材料T y p i c a lm a t e r i a lR M8095-125b p-16.14秀水04X i u s h u i04R M3700-139b p24.01荒三担糯H u a n g s a n d a n n u oR M8095-120b p16.14洋铃稻Y a n g l i n g d a o R M3700-142b p27.8罗汉黄L u o h a n h u a n gR M5356-165b p-25.60秀水79X i u s h u i79R M3700-145b p23.77扬稻6号Y a n g d a o6R M5356-154b p23.64陈家种C h e n j i a z h o n g R M3700-148b p10.68早十日黄稻Z a o s h i r i h u a n g d a o R M5356-157b p4.26扬稻6号Y a n g d a o6R M1013-149b p-24.75秀水79X i u s h u i79R M7598-98b p-31.29秀水04X i u s h u i04R M1013-145b p3.29龙沟种L o n g g o u z h o n gR M7598-108b p-21.68秀水79X i u s h u i79R M1013-153b p24.30陈家种C h e n j i a z h o n gR M7598-101b p29.30陈家种C h e n j i a z h o n g R M1013-157b p2.97罗汉黄L u o h a n h u a n gR M535-166b p-13.32水晶白稻S h u i j i n g b a i d a o R M311-159b p-20.18水晶白稻S h u i j i n g b a i d a oR M535-170b p13.32慢野稻M a n y e d a o R M311-163b p-15.62武粳68W u j i n g68R M7403-280b p-14.53秀水04X i u s h u i04R M311-170b p-24.89秀水04X i u s h u i04R M7403-229b p20.53陈家种C h e n j i a z h o n g R M311-166b p20.89洋铃稻Y a n g l i n g d a oR M159-271b p-20.99秀水04X i u s h u i04R M311-178b p13.87罗汉黄L u o h a n h u a n gR M159-288b p-19.58武粳68W u j i n g68R M311-185b p17.74陈家种C h e n j i a z h o n gR M159-244b p17.92洋铃稻Y a n g l i n g d a o R M1125-147b p-30.06秀水04X i u s h u i04R M159-256b p19.94陈家种C h e n j i a z h o n g R M1125-154b p-35.93镇稻88Z h e n d a o88R M508-238b p-20.55秀水04X i u s h u i04R M1125-140b p13.48陈家种C h e n j i a z h o n gR M508-229b p20.55陈家种C h e n j i a z h o n g R M1125-150b p16.12洋铃稻Y a n g l i n g d a oR M152-159b p-25.18秀水04X i u s h u i04R M1125-157b p17.47晚野稻W a n y e d a oR M152-144b p25.55陈家种C h e n j i a z h o n g R M1125-163b p3.70扬稻6号Y a n g d a o6R M152-158b p12.34罗汉黄L u o h a n h u a n g R M21-137b p-28.38秀水04X i u s h u i04R M3754-86b p-25.89秀水04X i u s h u i04R M21-144b p-14.75苏粳4号S u j i n g4R M3754-91b p-10.83阳光200Y a n g g u a n g200R M21-135b p20.73陈家种C h e n j i a z h o n gR M3754-95b p12.59洋铃稻Y a n g l i n g d a o R M21-167b p5.43南农粳005N a n n o n g j i n g005 R M3754-97b p18.69陈家种C h e n j i a z h o n g R M21-178b p21.91台粳9号选T a i j i n g9R M3754-103b p14.88慢野稻M a n y e d a o R M7102-191b p-24.90秀水04X i u s h u i04R M3700-160b p-35.14秀水04X i u s h u i04R M7102-176b p10.13慢野稻M a n y e d a oR M3700-165b p-40.71秀水79X i u s h u i79R M7102-178b p22.03陈家种C h e n j i a z h o n gR M8095-125b p表示标记R M8095扩增出的具有125b p的条带;"-"表示表型效应为减值效应㊂R M8095-125b p r e p r e s e n t s t h e b a n do f125b p a m p l i f i e db y m a r k e rRM8095;a i,P h e n o t y p i c e f f e c t v a l u e;"-"r e p r e s e n t s n e g a t i v e e f f e c t.表5显示,自然群体共鉴定出23个控制穗角性状的优异等位变异以及秀水04㊁秀水79㊁武粳68㊁阳光200㊁水晶白稻㊁镇稻88和苏粳4号7个携带优异等位变异的典型载体材料㊂其中,R M311扩增出3条具有减小表型值的条带,R M311-170b p具有最大的减值效应(-24.89ʎ),典型载体材料为秀水04;R M311-159b p减小表型值20.18ʎ,典型载体材料为水晶白稻;R M311-163b p减小表型值15.62ʎ,典型载体材料为武粳68㊂R M7598㊁R M159㊁R M3754㊁R M3700㊁R M1125和R M21均扩增出2条具有减小表型值的条带,其中,R M7598-98b p㊁R M3700-160b p㊁R M3700-165b p㊁R M1125-147b p 和R M1125-154b p减值效应超过了30ʎ,载体材料分别为秀水04㊁秀水04㊁秀水79㊁秀水04和镇稻88㊂其余8个标记仅扩增出一条具有减小表型值的条带,其中,R M5356-165b p减小表型值25.60ʎ,典型载体材料为秀水79;R M508-238b p减小表型值20.55ʎ,典型载体材料为秀水04;R M152-159b p减小表型值25.18ʎ,典型载体材料为秀水04; R M1013-149b p减小表型值24.75ʎ,典型载体材料为秀水79;R M7102-191b p减小表型值24.90ʎ,典型载体材料为秀水04;其他条带减值效应均未超过20ʎ㊂3讨论关联分析在人类疾病的研究方面应用比较广泛,在植物中的应用始于2001年T h o r n s b e r r y 等[22]对玉米开花期的研究㊂关联分析分为全基因组关联分析和基于候选基因的关联分析㊂严格的说,全基因组关联分析需要大量的分子标记,但水稻873中国水稻科学(C h i n JR i c eS c i)第27卷第4期(2013年7月)等自花授粉的物种由于具有较高的连锁不平衡,应用较少的标记即可实现全基因组扫描[23-24]㊂本研究中,育成品种的Dᶄ平均值高于地方品种,说明育成品种的连锁不平衡程度要高于地方品种,因此,地方品种在进行关联分析时分辨率相对较高,在精细作图方面可能优于育成品种;而育成品种进行关联分析时虽然分辨率较低,但需要的标记数目较少,因此可能更适于进行全基因组关联分析㊂本研究检测到的与穗角性状相关联的15个S S R标记中,R M3700同位点q P A9.2紧密连锁,与我们先前Q T L定位结果相吻合[11]㊂其余14个标记均为本研究首次发现㊂表型变异解释率较大的标记除了分布于第9染色体的R M3700外,还有分布于第2染色体的R M7598以及分布于第10染色体的R M311和R M1125(大于10%)㊂可见,除了第9和第2染色体外,第10染色体也对穗角性状起着重要的作用㊂4个表型变异解释率较大的标记可以直接用于分子标记辅助选择,加速育种进程㊂总体来看,利用自然群体进行关联分析与利用家系群体进行Q T L定位的结果具有一致性,但关联分析的检测能力更高,能发掘出更多的有利等位变异和载体材料㊂在进一步发掘出的23个控制穗角性状的优异等位变异中,秀水04同时携带12个优异等位变异,秀水79携带4个优异等位变异,武粳68和水晶白稻各携带2个优异等位变异,阳光200㊁镇稻88和苏粳4号各携带1个优异等位变异㊂而具有较大减值效应的优异等位变异R M7598-98b p㊁R M3700-160b p㊁R M3700-165b p和R M1125-147b p均分布于秀水04或秀水79㊂因此,在育种过程中,可首选秀水04和秀水79改良粳稻穗型㊂系谱分析表明,秀水04和秀水79为农垦58的衍生系[25-26],推测两者控制直立穗的等位基因可能来自农垦58的变异株系㊂因此,秀水04和秀水79所携带的直立穗基因有可能为不同于巴利拉品种的新的直立穗基因㊂载体材料秀水04中检测到多达12个控制穗角性状的优异等位变异,累计减小表型值279.9ʎ㊂之所以出现这样的结果,一方面可能是由于我们所用的材料相对偏少,易出现假阳性关联位点㊂另一方面,也有可能跟我们判定优异等位变异的方法有关,利用无效等位变异只能粗略估计等位变异的表型效应,需要发掘新的有效计算优异等位变异表型效应的方法㊂本研究是对控制粳稻穗角性状的位点所进行的初步分析,后期可以对局部热点区域增加标记密度进行基于候选基因的关联分析㊂参考文献:[1]汤述翥,张宏根,梁国华,等.三系杂交粳稻发展缓慢的原因及对策.杂交水稻,2008,23(1):1-5.[2]徐正进,陈温福,张龙步,等.水稻不同穗型群体冠层光分布的比较研究.中国农业科学,1990,23(4):6-10. 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陈温福农学家。1955年12月28日出生于辽宁省法库县。1979年毕业于b...b

陈温福农学家。

1955年12月28 日出生于辽宁省法库县。

1979年毕业于沈阳农业大学，1987年获沈阳农业大学农学博士学位。

现任沈阳农业大学教授，水稻研究所所长，农业部北方作物生理生态重点开放实验室主任。

兼任国务院学位委员会学科评议组成员，国家农作物品种审定委员会委员，农业部第八届科技委员会委员，第十一届全国人大代表。

长期从事北方粳稻高产育种及种质创新研究，创建了基于籼粳稻杂交的水稻理想株型育种理论与方法，使我国成为通过籼粳稻杂交进行种质创新和株型改良最成功的国家。

首创了北方超级粳稻育种理论与技术体系，设计出独具特色的直立大穗新株型模式，并成功地应用于育种实践。

近十年来（2000～2009）创制优异种质30余份，育成水稻新品种10个，其中5个被农业部认定为超级稻，占东北稻区同期育成超级稻品种数的33%。

育成品种累计推广面积近1.5亿亩，增产稻谷83亿多公斤，增效近125亿元。

发表论文120余篇，出版专著4部。

已培养博士后6名，博士18名，硕士42名。

获国家发明专利4项，国家科技进步二等奖2项。

2008年获农业部中华农业英才奖。

2009年当选为中国工程院院士傅傅廷栋Fu Tingdong (1938.9.9 -) 作物遗传育种专家。

出生于广东省郁南。

1965年华中农学院研究生毕业。

1981－1982年在原西德合作油菜研究。

现任华中农业大学教授、国际油菜研究咨询委员会(GCIRC)首任中国理事。

在国际上首次发现"第一个有实用价值"的波里马油菜胞质不育类型，并进行系统研究，到1994年，国外育成、注册的12油菜三系杂种，就有9个是利用他的波里马不育材料育成的。

育成我国第一个甘蓝型油菜自交不亲和系及其保持系、恢复系和杂种，首次提出油菜自交不亲和系"三系化"繁殖、制种原理和方法。

首次在国际上提出"油菜起源中心与三系选育有密切关系"的假说及其理论解释。