水稻籼粳交衍生不育系的籼粳属性鉴定及配组F_1优势初探_陈深广

ＣＨＥＮ Ｓｈｅｎｇｕａｎｇ，ＣＡＯ Ｌｉｙｏｎｇ，ＳＩ Ｈｕａｍｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｓｕｂｓｐｅｃｉｆｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅｓ ｏｆ ｒｉｃｅ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｉｎｄｉｃａ／ ｊａｐｏｎｉｃａ ｃｒｏｓｓ ａｎｄ ｈｅｔｅｒｏｓｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｆ１ ｈｙｂｒｉｄｓ．Ｃｈｉｎ Ｊ Ｒｉｃｅ Ｓｃｉ，２０１０，２４（６）：６６７－６７１． Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｅ （ＣＭＳ）ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｉｃａ ａｎｄ ｊａｐｏｎｉｃａ ｒｉｃｅ． ０６４Ａａｎｄ Ｘｉｅｙａｎ Ａ ａｒｅ ｗｉｌｄ ａｂｏｒｔｉｖｅ－ｔｙｐｅ ＣＭＳ ｌｉｎｅｓ，ａｎｄ ３００Ｓｉｓ ａ ｐｈｏｔｏ（ｔｈｅｒｍｏ）－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｍｏｒ－ ｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ＲＦＬＰ ｍａｒｋｅｒｓ，ｔｈｅ ｓｕｂｓｐｅｃｉｆｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｆｏｒ ０６４Ａ，Ｘｉｅｙａｎ Ａ ａｎｄ ３００Ｓ ｗｅｒｅ １１，９ａｎｄ １２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｔｔｒｉｂｕｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｌｉｎｏｕｓ ｔｙｐｅ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＲＦＬＰ ｍａｒｋｅｒｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｔｈｒｅｅ ｌｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｉｎｔｏ ｏｎｅ ｃｌａｓｓ，ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈａｔ ｂｙ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｍａｌｅ ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅｓ ｈａｖｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｊａｐｏｎｉｃａ ｐｅｄｉｇｒｅｅ ｏｎ ｔｈｅｉｒ ｉｎｄｉｃａ ｇｅｎｅｔｉｃ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．Ｓｏｍｅ Ｆ１ ｂｅｔｗｅｅｎ
按 程 侃 声 的 方 法［１１］，对 获 得 的 稳 定 的 不 育 系 或 相 应 的 保 持系及亲本稃 毛、叶 毛、抽 穗 时 的 壳 色、粒 形、第 １～２ 穗 节 长、酚反应等６个性状分别评 分，把 各 性 状 得 分 之 和 （程 氏 形 态 指 数 ）作 为 分 类 的 依 据 。 １．３．２ 分 子 标 记 法
１ 材 料 与 方 法
１．１ 不 育 系 选 育 的 亲 本 选 择 为了达到杂交亲和性与其他 农 艺 性 状 兼 顾 的 目 的 ，本 研
究利用了广亲和的粳稻和籼稻品种及野败型不育系和温敏
收 稿 日 期 ：２０１０－０３－１９；修 改 稿 收 到 日 期 ：２０１０－０４－１６。 基金 项 目：农 业 部 超 级 稻 专 项 资 助 项 目 ；国 家 科 技 支 撑 计 划 资 助 项 目 （２００６ＢＡＤ０１Ａ０１）；浙 江 省 ８８１２ 计 划 资 助 项 目 。
ＣＨＥＮＳｈｅｎ－ｇｕａｎｇ，ＣＡＯＬｉ－ｙｏｎｇ，ＳＩＨｕａ－ｍｉｎ，ＣＨＥＮＧＳｈｉ－ｈｕａ＊ （Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｒｉｃｅ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，Ｃｈｉｎａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｉｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１０００６，Ｃｈｉｎａ；＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ， Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｃｈｅｎｇ＠ｍａｉｌ．ｈｚ．ｚｊ．ｃｎ）
用自育的具有籼粳遗传背景的恢复系与新构建的不育 系进行测配。测配的 杂 种 Ｆ１ 田 间 试 验 在 中 国 水 稻 研 究 所 富 阳试验基地进行，顺 序 排 列，每 组 合 种 植 ２４ 株 左 右，并 以 三 系法杂交稻 组 合 汕 优 ６３ 和 两 系 法 杂 交 稻 组 合 ６５９３６（培 矮 ６４Ｓ／Ｅ３２）为对照，每２０份测配杂种设对照 １ 份，取 样 ５ 株 测 定单株产量。对构建的中间型不育系及对照的株叶型形态 和 生 理 指 标 测 定 在 抽 穗 后 ２０ｄ 进 行 。
中 国 水 稻 科 学（Ｃｈｉｎ Ｊ Ｒｉｃｅ Ｓｃｉ），２０１０，２４（６）：６６７～６７１ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｃｅｓｃｉ．ｃｎ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－７２１６．２０１０．０６．０１９
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水稻籼粳交衍生不育系的籼粳属性鉴定及配组 Ｆ１ 优势初探
陈深广 曹立勇 斯华敏 程式华＊
从育种角度看，用籼粳中间型 不 育 系 比 用 籼 粳 中 间 型 恢 复系组配强优 势 亚 种 间 组 合 的 几 率 大 ，但 选 育 难 度 也 更 大 。 因此，通过适宜 的 育 种 途 径 ，选 育 具 有 粳 稻 “血 缘”的 偏 籼 型 不育系，对选配强杂种优势与优 良 株 型 结 合 的 超 级 杂 交 稻 组 合具有重要意义。
中 图 分 类 号 ：Ｓ５１１．０３５．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００１－７２１６（２０１０）０６－０６６７－０５
育种实践表明，水稻杂种优 势 的 强 弱 呈 籼 粳 交 ＞ 籼 爪 交 ＞ 粳 爪 交 ＞ 籼 籼 交 ＞ 粳 粳 交 的 趋 势 。 ［１］ 借 助 于 常 规 稻 品 种 较高的产量水 平，在 现 有 籼 型 杂 交 稻 的 基 础 上 ，增 加 一 定 比 例的粳稻“血 缘 ”，可 使 籼 型 杂 交 稻 的 产 量 水 平 大 大 提 高 。 ［２］ 要实现籼粳 亚 种 间 杂 种 优 势 的 利 用 ，必 须 有 良 好 的 育 种 材 料，在南方籼稻 区，有 两 条 可 行 途 径 ：一 是 选 育 具 有 粳 稻 “血 缘”的籼型恢复系，与现有的籼 型 或 粳 型 不 育 系 组 配，如 中 国 水稻研究所、四川农业大学和浙 江 省 农 业 科 学 院 等 选 育 出 的 协优４１３、Ⅱ优２０７０、协优９３０８、Ⅱ优１６２等三系法 亚 种 间 杂 交 稻 超 高 产 新 组 合 ；二 ［３－６］ 是 选 育 具 有 粳 稻 “血 缘 ”的 不 育 系 ， 与现有的籼型或粳型或中间型 恢 复 系 组 配，如 湖 南 杂 交 水 稻 研究中心与江苏省农业科学院合作用籼型低温敏不育系培 矮 ６４Ｓ选 育 的 两 系 法 亚 种 间 超 高 产 组 合 两 优 培 九 。 ［７］ 上 述 组合，配以良好的栽培 措 施 ，已 多 次 创 造 １２ｔ／ｈｍ２ 以 上 的 高 产 记 录 。 ［８］
相 应 的 保 持 系 的 籼 粳 属 性 进 行 了 形 态 指 数 法 和 分 子 标 记 法 鉴 定 。０６４Ｂ、协 研 Ｂ 和 ３００Ｓ 形 态 指 数 分 别 为 １１、９ 和 １２，属 于 中
间偏 籼 类 型 ；基 于 分 子 标 记 的 遗 传 距 离 聚 类 结 果 表 明 ，３份 材 料 聚 为 一 类 ，也 属 于 中 间 偏 籼 类 型 。 通 过 广 泛 测 交 ，发 现 应 用 籼
有完全保持雄 性 不 育 的 特 性 ，且 综 合 性 状 良 好 ，以 该 株 系 连 续回交对珍汕 ９７Ａ 作 核 置 换 １０ 代 以 上，不 育 系 性 状 稳 定。 将该保持系定名为０６４Ｂ，相应地将 不 育 系 定 名 为 ０６４Ａ 并 用 于测交配组。 ２．１．２ 野败型广亲和不育系协研 Ａ
采用 ＲＦＬＰ 分 子 标 记 法 检 测 籼 粳 属 性，供 试 材 料 为 ０６４Ａ、协研 Ａ、３００Ｓ、培 矮 ６４Ｓ，以 特 青 和 协 青 早 Ｂ 为 典 型 籼 型品 种 对 照，０２４２８ 和 宁 ６７Ｂ 为 典 型 粳 稻 对 照 。 总 ＤＮＡ 提 取 采 用 李 平 的 ［１２］ 方 法 。ＤＮＡ 酶 切 及 Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 转 移 采 用 郑 康 乐 等 的 ［１３］ 方 法 。 所 用 ＤＮＡ 探 针 为 中 国 水 稻 研 究 所 分 子 标 记 实 验 室 筛 选 出 来 的 籼 粳 间 多 态 性 探 针 ，探 针 的 制 备 与 标 记 参 照 文 献 ［１４］。 １．４ 其 他 特 性
陈深广，曹立勇，斯华敏，等．水稻籼粳交衍生不育系的籼粳属性鉴定及配组 Ｆ１ 优势初探．中国水稻科学，２０１０，２４
（６）：６６７－６７１．
摘 要 ：通 过 籼 粳 杂 交 培 育 了３份 水 稻 不 育 系 ，分 别 为 野 败 型 不 育 系０６４Ａ、协 研 Ａ 和 光 温 敏 不 育 系 ３００Ｓ。 对 这 ３ 份 不 育 系
对 获 得 的 稳 定 的 不 育 系 或 相 应 的 保 持 系 及 亲 本 ０６４Ｂ、协 研 Ｂ、３００Ｓ、协青早 Ｂ、０２４２８、培矮６４、培矮６４Ｓ和热研１号与 籼粳标准测验种籼 稻 南 京 １１ 和ＩＲ３６，粳 稻 秋 光 和 巴 里 拉 测 交，考查测交 Ｆ１ 的自交结实率。 １．３ 籼 粳 属 性 检 测 １．３．１ 形 态 指 数 法
（中国水稻研究所 国家水稻改良中心，浙江 杭州 ３１０００６；＊ 通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｃｈｅｎｇ＠ｍａｉｌ．ｈｚ．ｚｊ．ｃｎ）
Ｓｕｂｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｌｅ Ｓｔｅｒｉｌｅ Ｌｉｎｅｓ ｏｆ Ｒｉｃｅ Ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ Ｉｎｄｉｃａ／Ｊａｐｏｎｉｃａ Ｃｒｏｓｓ ａｎｄ Ｈｅｔｅｒｏｓｉｓ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｆ１ Ｈｙｂｒｉｄｓ
另一方面，在现 有 籼 型 杂 交 稻 的 基 础 上 ，增 加 一 定 比 例 的粳稻“血缘”，能有效地改 善 植 株 的 形 态。 如 韩 国 育 成 的 籼 粳交偏籼型品种密 阳 ２３，叶 色 明 显 变 浓 ，其 叶 绿 素 含 量 高 达
４８８ｍｇ／ｄｍ２，而典型粳稻品种秋光在相同条件下的叶绿 素 含 量 也 只 不 过 ４４９ ｍｇ／ｄｍ２ 。 ［９］ 再 如 三 系 法 亚 种 间 杂 交 稻 组 合 协优 ９３０８，按 遗 传 系 谱 分 析，其 含 有 １２．５％ 的 粳 稻 “血 缘”［１０］，表 现 为 株 型 偏 粳 ，穗 粒 偏 籼 ，米 饭 柔 软 。