多倍体水稻及其潜在价值
倍性育种详解
第九章倍性育种植物的倍性育种是植物育种的重要研究内容，主要包括单倍体育种和多倍体育种。
1.单倍体的基因呈单存在，加倍后获得的个体基因型高度纯合。
而常规育种需经多代自交才能获得基因型基本纯合的个体。
因此，单倍体育种可缩短育种的年限。
2.同源多倍体较二倍体具有某些器官增大或代谢产物含量提高的特点，对于以收获营养器官为目的的作物及无性繁殖作物有极好的育种利用价值。
3.人工创造多倍体也可以将野生种与栽培种的遗传物质重组，育成新型作物。
第一节多倍体育种多倍体：是指体细胞中有3个或3个以上染色体组的植物个体。
多倍体广泛存在于植物中。
据估计被子植物中约 50%以上是多倍体，禾本科中有75%，豆类中有18%，草类中有的物种80%为多倍体。
蓼科、景天科、蔷薇科、锦葵科、禾本科和鸢尾科中多倍体最多。
自然界存在的多倍体主要是异源多倍体，同源多倍体较少。
一、多倍体的种类、起源及特点自然界的多倍体是由二倍体进化而来的。
二倍体物种的染色体加倍，不同二倍体物种间杂交，染色体自发加倍是多倍体产生的主要来源（图9-1）。
（一）多倍体的来源多倍体的发生可通过二倍体的染色体数目加倍形成，也可经不同种属间杂交，而后经染色体数目加倍形成。
植物体细胞染色体数目加倍主要通过下列三种途径产生。
1 .合子染色体数目加倍一般是二倍体产生少数四倍体细胞或四倍体组织。
2.分生组织染色体加倍体细胞在有丝分裂过程中受外界环境的影响而发生异常，染色体正常复制、分裂，但细胞不分裂，导致细胞染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞发育成多倍性组织和器官。
3.不减数配子的受精结合（二）多倍体的类别根据多倍体染色体组的组成特点可将多倍体分为同源多倍体、异源多倍体、同源异源多倍体、节段异源多倍体、异数的（混合的）异源多倍体和倍半二倍体等多种类型。
育种上应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。
1 .同源多倍体指体细胞中染色体组相同的多倍体，如同源四倍体黑麦（RRRR。
同源多倍体与二倍体相比，主要有下列两方面的效应：（1）生物学性状的变化。
举例阐述多倍体育种的具体应用目的意义方法
举例阐述多倍体育种的具体应用目的意义方法多倍体育种是一种重要的遗传育种技术，通过改变植物或动物的基因组倍性来增加其遗传多样性和经济价值。
它在农业、园艺和畜牧业等领域具有广泛的应用。
在本文中，我将通过举例阐述多倍体育种的具体应用目的、意义和方法。
让我们了解一下多倍体育种的应用目的。
多倍体育种的主要目的是通过改变植物或动物的基因组倍性，实现对性状的改良和遗传多样性的增加。
通过增加基因组的倍性，可以使植物或动物拥有更多的染色体，从而增加其基因组的稳定性和多样性。
这可以改善其农艺性状，提高产量、抗病性、耐逆性等特性。
多倍体育种还可以用于育种优良特性携带者的快速繁殖，以提高其商业价值。
接下来，让我们看看多倍体育种在农业领域的具体应用。
一个例子是小麦的多倍体育种。
小麦是世界上最重要的粮食作物之一，但其主要品种往往存在某些缺陷，比如抗性差、耐旱性差等。
通过多倍体育种，可以通过引入两性合子的制备和杂交等技术，生成多倍体小麦。
多倍体小麦的产量和抗性往往比常规小麦更高，同时具有更好的适应性和耐受性，能够在恶劣环境下生长和产量稳定。
这对于食品安全和农业生产的可持续发展具有重要意义。
多倍体育种在园艺领域也具有重要的应用。
花卉育种中常常使用多倍体育种技术。
通过使花卉的倍性提高，可以增加花朵的大小、色彩的鲜艳度和耐旱性。
这使得花卉更具市场竞争力，更受消费者青睐。
另一个例子是葡萄栽培中的多倍体育种。
通过使葡萄的倍性增加，可以提高葡萄的糖度和果实的大小，改善其口感和风味。
这对于葡萄酒产业和水果市场的发展有重要意义。
让我们来讨论一下多倍体育种的方法。
多倍体育种可以通过多种方法实现，包括自然倍性、化学处理和基因工程等技术。
其中，化学处理是最常用的方法之一。
通过向植物或动物处理特定的化学物质，如植物激素或化学诱变剂，可以诱发其细胞或组织的多倍化。
这种方法简单易行，且操作成本相对较低。
基因工程也被广泛应用于多倍体育种中。
通过引入特定的基因或突变体，可以实现对目标物种倍性的调控。
同源染色体重组和多倍体水稻的研究进展
同源染色体重组和多倍体水稻的研究进展随着科研技术的发展，植物遗传育种领域也迎来了新的突破。
同源染色体重组和多倍体水稻成为了当前研究的热点，以其独特的途径和方法为人们研究植物遗传提供了新的思路和途径。
一、同源染色体重组的研究进展同源染色体重组是指某一个物种的两个不同个体之间，在特定的条件下，染色体的重组和交叉使得后代染色体具有多样性的现象。
同源染色体重组的发生突破了同源染色体之间的空气隔离，无论是通过基因重组还是基因转移，都有可能产生新的基因组组合，进而推动物种的快速演化。
与传统的染色体重组不同，同源染色体重组直接涉及到不同个体间的基因组水平的多向交换和重组，在多倍体物种的研究中尤其重要。
随着分子生物学和生物技术的发展，人们逐渐深入了解了同源染色体重组的本质和机制，并将其用于多种作物植物遗传育种中。
在水稻的研究中，同源染色体重组技术得到了广泛应用。
对于水稻基因组的显性和隐性等性状进行分析和探究，同源染色体重组能够快速地破解植物基因组中的难题。
例如，在水稻的种子颜色和品质等方面，通过同源染色体重组技术的研究和应用，植物育种者可以通过混合和重组不同基因组之间的基因得到新的水稻种类，加速了水稻遗传育种的进程。
另外，在育种和单倍型图构建等方面，同源染色体重组技术同样具有巨大的优势。
例如，在多个水稻基因型之间进行育种时，可以通过同源染色体重组技术对基因在不同染色体之间的过程进行探究，为植物的遗传育种提供了新的思路。
二、多倍体水稻的研究进展多倍体水稻，即由多个水稻倍性基因形成的多倍体水稻，是由于水稻受到高剂量γ-射线、化学物质、细胞电击等多种方式诱导，由一个或多个细胞体产生核和染色体倍增而形成的。
多倍体水稻既有传统水稻的优点，又有高生产力和微量元素含量等优点，因此受到了广泛的关注。
多倍体水稻的研究进展使植物遗传育种得到了巨大的推进。
通过对多倍体水稻的进化分析，人们能够更好地理解其形成机制，进而推进其遗传改良。
离子注入后突变水稻再生植株的花器性状
２ １ 年第 ３ ０１ ９卷第 ６期
黄雅琴， 李尽哲， 黄群策．离子注入后突 变水稻再生植株 的花器性状［ ］ Ｊ ．江苏农业科学，０ １３ （ ：１ ２ １ ，９ ６） １６—１８ １
离子注入后 突变水稻再生植株 的花器性状
黄雅 琴 ，李尽 哲 ，黄群 策
中图分类号 ： ５ １０ ￥１．１ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： ０ １ ２—１０ （０ １ ０ ０ １ ０ ３ ２ ２ １ ）６— ｌ６一Ｏ ３
杂交水稻育种从研究方法上 分为三系法 、 两系法 和一系
在后代群体内筛选 到具有双 胚苗特征 的新材 料 ， 配合无 再 性系诱导技术进行更有效 的遗传改 良 ， 成功再分化 出一批
１８ １ （ ）２— ． ９５，７ １ ： ９
［］ ３汪
华， 杨京平 ， 洁 ， 金 等．不同氮素用量对高肥力稻 田水 稻 一
土壤 一 水体氮素变化及环境影响分析 ［］ Ｊ ．水土保持学报 ， ０ ， ２ ６ ０
２ １）：０—５ ０ｆ ５ ４．
步说 明改 良施肥方式 的优越性 。
３ 小 结
株后代 ；Ｃ３７— — １是 Ｄ ７— — １ Ｔ１ ０ ０ ０ ４ ０ ０ ０ 经过组 织培养脱分 ４ 的氮 占 ５ ２ ％ 一１． １ ， ．７ ３ ７ ％ 损失 的氮 占５ ．５ 一 ２０ ％ ， ６ ０ ％ ７ ．３ 其
中氨挥发损失的氮 占７ ０ ％ ～９ ８ ％ ， 随着施 氮量的增加 ．６ ．７ 且 而增多 。残 留在土壤中的氮主要存在于 ０～ ０ｃ ４ ｍ土层 ， 中 其 约 ７ ％ 的残 留氮存在于 ０— ０ｃ ０ ２ ｍ的表 土层 ，Ｏ～ ０ ｃ ４ ６ ｍ土层 几 乎检测不到。改 良施氮方式与习惯施氮方式相 比能减少氮 素的损失 ， 试验地 区适宜 的氮肥用量为 ２０— ０ ｓ ｈ ０ ３０ｋ ｍ 。 ／
水稻在生态系统中的地位及作用
水稻在生态系统中的地位及作用水稻是世界上种植面积最广的粮食作物之一。
根据数据显示，全球有超过30亿人口的生活离不开水稻，而中国则是水稻生产和消耗量最大的国家之一。
水稻虽然仅仅是一种农作物，但是在整个生态系统中扮演着重要的角色，它不仅为人类提供着重要的食物来源，同时也承担着生态系统的多种职能。
一、水稻的种植历史与特点水稻被认定为人类驯化的第一道粮食作物，自约10000年前在中国江苏和浙江的长江中下游一带开始栽培。
水稻种植至今已有数千年的历史，而其特点也逐渐被人们所熟知。
水稻喜温暖湿润的气候环境，对光照要求较高，能够通过光合作用吸收二氧化碳，完成固碳过程和进行蓄积物质的生长过程。
水稻的根系底层细且浅，适合在泥质土壤中种植，同时也对土壤肥力要求较高。
在生长和发育过程中，水稻需要大量的水分，每公斤水稻要求1000-1500升的水分。
此外，水稻还能够吸收土壤中的养分，其中氮、磷、钾等营养元素是水稻生长发育的关键元素。
二、水稻在生态系统中的地位1. 生态保持和改良水稻具有广泛的生态学和环境保护作用。
首先，水稻有着很强的生态保持能力。
由于水稻喜欢泥质土壤中种植，其根系能够深入土壤，改善土壤环境，增加土壤通气性。
另外，由于水稻根系底层细且浅，其在减少土壤侵蚀和水土流失方面也具有很好的功效。
2. 生态修剪水稻还有着良好的生态修剪效应。
水稻生长发育需要大量的养料和水分，在吸收和利用过程中可以对水质和菌群等微观生态环境进行修剪，从一定程度上降低微生物环境中的藻类和透明度等问题，促进了水体的清洁化和生态平衡。
3. 改善生态系统结构水稻能够形成庞大的根系和叶面，改善生态环境和结构。
水稻具有丰富的关键性翻新物质，如化合物、杀葫芦蕉等，可以改善生态系统结构和机能，促进更多的生态植物体系的生长和发育。
三、水稻在生态系统中的作用1. 保持生态平衡水稻在生态系统中扮演着维持生态平衡的重要角色。
首先，在生长过程中，水稻能够释放大量的氧气，降低CO2浓度。
杂交水稻的科学研究意义
杂交水稻的科学研究意义
杂交水稻是一种通过人工杂交的方式产生新品种的水稻作物,具有广泛的应用前景和科学研究价值。
以下是创建与此标题相符的正文:
一、科学研究意义
1. 提高水稻产量和质量:杂交水稻通过人工杂交的方式,产生了多个具有不同遗传特性的新品种,这些新品种具有更高的产量和更好的品质,能够满足全球粮食安全的需求。
2. 探索水稻育种新途径:杂交水稻的育种方法与传统育种方法不同,它通过多代连续杂交的方式,筛选出多个具有优秀遗传特性的新品种。
这种育种方法有助于研究人员探索新的育种途径,提高水稻的产量和质量。
3. 研究水稻基因组:杂交水稻是一种基因组较大的作物,对研究水稻基因组序列和结构具有重要的意义。
通过研究杂交水稻的基因组,可以深入了解水稻的基因表达、调控和代谢途径,为水稻基因组学和生物技术的研究提供基础。
4. 研究生态系统:杂交水稻生长在生态系统中,对生态系统的研究具有重要的意义。
通过研究杂交水稻的种植环境和生态系统,可以了解生态系统的功能和相互作用,为生态科学的研究提供基础。
二、应用领域
1. 粮食生产:杂交水稻具有更高的产量和更好的品质,能够满足全球粮食安全的需求。
在中国,杂交水稻已经成为主要的粮食作物之一,其种植面积和产量都在逐年增加。
2. 饮品生产:杂交水稻的育种方法有助于研究人员探索新的育种途径,提高水稻的产量和质量,将其用于饮品生产,如杂交水稻米汁、杂交水稻茶等,可以提
供更加丰富和优质的饮品选择。
3. 农业科学研究:杂交水稻的研究有助于推动农业科学研究的发展,提高水稻的产量和质量,探索新的育种途径,为农业生产提供更加科学和高效的指导。
不同处理条件下水稻-土壤体系氮素去向
的损失约为 ６ ％ ， ０ 旱地约为 ４ ％ ； ５ 作为基肥施用 时， 损失 率增 加； 作追肥施用可提高氮 肥利用率 ， 降低 损失率 ； 随着施 氮量
的增加 ， 氮肥利用率 降低 ； 尿素粒肥深施和分次施肥可减少损
失率 。Ｊ 。有关农 田生态 系统 中化 肥氮去 向 的研究 ， 数是 多 采用 Ｎ示踪试验 ， 一般 只计算 肥料氮的利用 率或损失率 ， 通 过测定作物 回收 、 土壤残 留 ２个部分计算损失率 ； 反硝化损失
施入 土壤 中的肥料氮 ， 其去向可分为 ３个部分 ， 即作物吸
收、 土壤残 留和通过各种途径 损失 ， 据 Ｎ微 区试 验结果可 根 以计算氮肥去向。 由表 １可见 ， 利用 Ｎ计算 出的水 稻氮肥 利 用率 变化 范 围 ， 良施 肥方 式为２ ．８ 一 ０ ９ ％ ， 改 １６ ％ ３ ．２ 习惯
越低 ， 土壤残 留量越 少 ， 其损失 率越 高 ， 挥发 损失也 越多 。 氨 不 同施氮 比例条件下 ， ４和 ７： ６： ３处 理土壤 中氮素 的残 留 比例要高于 ４： ６处理 ， 氮素 总损失 比例要低 于 ４： ６处理 。
高 ２ 。籽粒 中氮素 的 比例 最高 ， ％ 秸秆 中次之 ， 系 中最 低 。 根
离子注入后 突变水稻再生植株 的花器性状
黄雅 琴 ，李尽 哲 ，黄群 策
（． １ 信阳农 业高等专科学校 ， 河南信阳 ４ ４ ０ ； ． ６０ ０ ２ 郑州大学 离子束生物工程河南 省重点实验室 ， 河南郑州 ４ ０ ５ ） ５ ０ ２
（． １江苏省吴江市作物栽培技术指导站 ， 江苏吴江 ２ ５０ ２ 扬州大学农业部 长江流域稻作技术创新中心 ， １２０； ． 江苏扬州 ２ ５ ０ ） ２ ０ ９
油菜育种新材料的创造和利用
油菜育种新材 料的创造和利用
植 物育 种 总是 随 着 人们 对 品种 改 良工 作 认 识 的深 入 、 兴 科 学 发 展 的不 断渗 透 和 新 新
但 由于 目前 掌 握 的 同 源 多 倍 体 水 稻 材 料 有
稻特征特性 的遗传规律 。
（ 交水稻 ） 杂
倍体 ， 在现有栽培作物 中水稻基因组最小 ， 系
统进化 程 度有 限 。从 物 种进 化 的倍 性 水平 和 染色 体 大小 的适 应 性 理 论 来 看 ， 当增 大水 适 稻基 因组 ， 高染 色 体 组 的倍 性 水 平 ， 以扩 提 可 大基 因容 量 和 丰 富 遗 传 变 异 范 围 ， 加 优 良 增
的研究途径 。利用离子束生物技术对同源多 倍体水稻进行遗传 改 良， 可能为进一步利 有
用水 稻强 大 的杂种 优 势 和 深 入 研究 水 稻 无融 合 生殖现 象 寻找 到 新 的突破 口。根据 目前 的 研 究 现 状 ， 同 源 多倍 体水 稻 进 行 遗传 改 良 对 的技术 思路 是 ， 瞄准 ２个 总 目标 （ 掘水 稻 的 挖
或株 系产 生 的籽 粒 ， 充 实 度 均 达 到 正 常水 其
平， 籽粒饱满 。通过对这些 结实正常 的单 株
或 株 系进行 根尖 细胞 内染 色 体 数 目的鉴 定 后 确定 ， 它们 仍然 是 同源 四倍 体 水 稻 。进 一 步 研究 表明 ， 同源 四倍 体水 稻 Ｉ ３ （） 在 Ｒ ６ ４ 的变异 群体 内发 现 的 ２ ２株高 结 实 率 单 株 ， 其第 ２代 群 体 内 出现 明显 的分 离 现 象 。在 各 株 系 内 ， 包 括高结 实 率单 株 、 等 结 实 率 单 株 和低 结 中 实率 单 株 ， 实 率 性 状 呈 现 出数 量 性 状 的特 结 征 ， 第 ２代群 体 中呈 连 续 性 分 布 ， 均结 实 在 平
禾本科植物无融合生殖的研究进展
武汉植物学研究1999,17(增刊):39～44J ourna l of W uhan B otan ica l R esea rch禾本科植物无融合生殖的研究进展Ξ黄群策(福建农业大学 福州 350002)PROGRESS OF APOM IX IS IN POACEAEH uang Q unce(F uj ian A g ricu ltu ra l U n iversity Fuzhou 350002)关键词 无融合生殖,种质,多倍性Key words A pom ixis,Ger mp las m,Po lyp lo idy利用水稻、玉米和麦类等主要农作物的杂种优势来挖掘其增产潜力的生产实践已从一个侧面充分地证实了生物杂种优势的普遍性和实用性。
通过无融合生殖途径来固定其杂种优势,进而改良现有农作物的育种战略已经引起了一大批研究者的极大兴趣,以致于对无融合生殖的研究已成为生物学科的新生长点〔1～5〕。
人类对生物无融合生殖方式的认识虽然可以追溯到Bonnet于1745年首先在蚜虫中发现周期性孤雌生殖现象,W ink ler(1908)将在有性生殖生物中其生殖并不伴随着受精过程而产生的个体定义为无融合生殖体(apom ictic)〔6〕。
但目前对这种特殊的生殖方式在分类、遗传进化、胚胎发育、形态发生、生理生化和育种等方面的研究仍然存在着一些尚未解决的世纪性难题。
对禾本科植物中的无融合生殖现象进行更深入细致的研究将有助于利用这种特殊的生殖方式来造福人类,由此将掀起另一次伟大的绿色革命。
1 禾本科植物中的无融合生殖种质资源已知禾本科(Poaceae)是被子植物中最大科之一,其中包括700属,10000种植物。
我国约有230属, 1500种,其中有15个属54个种为我国特有属种〔7〕。
据Caem an(1995)统计,在被子植物的29目35科406个物种中发现了无融合生殖现象,其中禾本科植物中有36属146个物种具有无孢子生殖或二倍体孢子生殖特性〔8〕。
举例说明多倍体的应用
举例说明多倍体的应用多倍体是指某些生物个体拥有多个完全相同的染色体组。
多倍体在生物学研究和应用中具有广泛的用途。
下面将列举多倍体应用的十个例子。
1. 农业改良多倍体在农业中的应用非常广泛，可以通过基因工程技术培育具有优良性状的作物品种。
例如，通过多倍体诱导，可以提高植物的产量、抗病性和耐逆性等重要农艺性状。
比如，利用多倍体诱导技术，培育出了高产量的小麦、玉米和水稻等作物品种。
2. 细胞工程多倍体在细胞工程中有着重要的应用价值。
通过多倍体诱导，可以大幅度增加细胞的产量和代谢产物的积累。
例如，利用多倍体诱导技术，可以大规模生产抗体、激素、酶和抗生素等生物制品。
3. 医学研究多倍体在医学研究中也具有重要的应用。
例如，通过多倍体诱导技术，可以研究染色体重复数异常与遗传疾病的关系，进而寻找治疗遗传疾病的新方法。
此外，多倍体还可以用于体外研究和药物筛选，为新药的研发提供重要的实验模型。
4. 异源基因导入多倍体可以用于异源基因导入。
通过多倍体诱导技术，可以将外源基因导入到植物细胞或动物细胞中，实现基因的转化和表达。
这种技术在基因工程、遗传改良和生物制药等领域具有广泛的应用前景。
5. 基因组学研究多倍体在基因组学研究中有着重要的应用。
通过多倍体诱导技术，可以扩增染色体组并进行基因组的深度测序，从而揭示基因组的结构和功能。
这对于研究物种的进化、遗传多样性和基因组演化等问题具有重要意义。
6. 无性繁殖多倍体可以用于无性繁殖。
通过多倍体诱导技术，可以使植物无性繁殖的效率大大提高，并避免遗传变异的产生。
这对于保护珍稀物种、提高植物繁殖效率和改良动物繁殖性能等方面具有重要意义。
7. 生产性能改良多倍体可以用于改良生物的生产性能。
通过多倍体诱导技术，可以提高动物和植物的生长速度、肉质品质和产量等重要生产性状。
这对于提高农业和畜牧业的生产效益和经济效益具有重要意义。
8. 药物生产多倍体在药物生产中有着重要的应用。
通过多倍体诱导技术，可以大规模生产药物的前体物质和中间体，进而提高药物的产量和纯度。
杂种水稻的优势分析与综合利用
杂种水稻的优势分析与综合利用杂种水稻，顾名思义，就是由不同品种的父本和母本杂交而成的水稻品种。
它继承了两个父母本的优点，同时克服了它们的不足之处，具有很好的生长发育特性，逐渐成为亚洲种植业中备受关注的对象。
在这篇文章中，我们将详细讨论杂种水稻的优势分析与综合利用。
一、杂种水稻的优势分析1.提高产量杂种水稻的优势之一在于它的产量高。
杂交水稻相比于传统纯种水稻，具有更强的产量潜力。
杂交水稻的优点在于，它的每一颗种子都能够生根发芽，从而产生更多的实际产量。
同时，由于杂交水稻的抗病性、耐旱性等方面的优势，也可以最小限度地减少影响水稻产量的自然因素。
2.提高抗病性杂交水稻相比于传统旱稻或草稻，具有更强的抗病性。
杂交种子从两个父母本中各自继承了一部分优良的遗传物质，可以更好地克服自然环境的诸多不利因素，从而获得更好的生存优势。
3.提高耐盐性随着全球气候变化和环境污染日益恶化，杂交水稻的耐盐性逐渐成为其优势之一。
可以通过改良杂交水稻的遗传基因，从而使其对盐分环境更耐受，减少农业生产的影响，为食品生产提供更多保障。
二、综合利用杂种水稻1.立足自身基础，加强种植管理既然杂交水稻有着显著的优势，为了充分发挥这些优势，合理使用种植技术非常重要。
可以通过合理的灌溉和施肥方法，保持稻田的湿润、肥沃，从而打造一个更加适宜杂交水稻生长的环境。
另外，在处理农药、农民的休息等事项中，也可以考虑从杂交水稻的实际需求出发，采用更加精细化、个性化的管理模式。
2.在农村发展杂交水稻的特色产业随着社会经济的发展，农村也逐渐开始具备发展农业特色产业的能力。
可以将杂交水稻作为一个特色产业进行挖掘和开发。
杂交水稻除了在农村解决就业问题之外，还可以发挥一定的经济价值。
例如，开发杂交水稻餐厅、工艺品等可以提升品牌影响力、增加农民的收入，逐步发展成为具有较高经济价值的农业特色产业。
3.在未来保障粮食安全的同时，开辟出新的市场在全球越来越多的人口、环境资源迅速枯竭的背景下，杂交水稻被视为一项具有重要意义的农业技术，不仅可以保障粮食安全，还可以开辟出一些新市场，例如有机农业、生态农业等。
同源四倍体籼粳亚种间杂种第一代的产量潜力研究
高其产量潜力和怎样才能固定稻属植物的杂种优 势效 应是水稻遗传改 良领域 内研究者正面临着 的 ２大技术
性难题 。通过现代生物技术进一步挖掘水稻的增 产潜
在试验 材料的生长发育期 间 ，定点 观察 了单株 的
生长状况及 其生育期 。 当试验材料成熟 时 ， 从每一小区 随机取 １ ０株进行考种并进行小区测产 。 按照水稻农艺
前人的研 究结 果已经证 实 ，在植物界存在着 ２种 具有潜在利用价值 的优势效 应 ，即杂种第一代所表现 的杂种优势效应 和染 色体组 多倍化所导致 的优势效应
…
。
１ 试 验 材 料 和 研 究 方 法
在试验 中所采用 的水稻亲本材料包括 ２ 份籼型 同 源 四倍体水 稻品系 Ｉ 和 Ｉ 和 ２ 粳型同源 四倍 Ｒ Ｒ 份 体水 稻品系紫粳 和新 稻 ｌ 其相应 的二倍 体水稻 ０及 品系。同源四倍体 水稻 品系来 源于以二倍体水 稻品系 为基础通过种 芽诱 导法所获得 的稳定 品系ｌ。以水稻 １ ｏ ｌ 亲本材料为基础 ，利用 常规去雄 杂交法 分别获得不 同
专 论与 研究
Ｄ ：０３ ６ ￣ｉ ｎ１０ － ０ ２２ １．２ ０ ＯＩ１ ． ９ ．ｓ． ６ ８ ８．０ １ ． ２ ９ ｓ ０ ００
中 圈 带 米 ２ １ ，７ ２ ： － ０ １ １ （ ）６ ８
同源 四倍 体籼 粳 亚 种 间杂 种 第 一代 的产 量潜 力研 究
黄群 策 李新奇 李玉峰
在２ ０世纪 ７ ０年代中期 ， 杂交水稻 的培育成功促使
水稻遗传改 良的水平提 升到新 的研究层次并给水稻生
产带来 了革命性 的巨变 。 然而 ， 关于稻属植物染色体组 多倍化所导致 的优势效应 ，其潜 在的利用 价值 目前 尚
优质稻种植的意义和价值
优质稻种植的意义和价值优质稻是一种具有较高营养价值和口感优良的稻谷品种。
随着人们生活水平的提高，消费者对优质稻的需求也越来越高。
因此，优质稻种植具有重要的意义和价值。
本文将从提高产量、改善米质、增强抗逆性、增加收益、推动农业发展、满足社会需求等方面阐述优质稻种植的意义和价值。
1.提高产量通过种植优质稻，可以提高单位面积的产量，增加稻谷的产出量。
这是优质稻种植最直接的经济效益。
在一些成功的案例中，种植优质稻可以使产量提高10%以上。
例如，某地区种植的“黄金晴”优质稻品种，由于其生长能力强、抗病性好、米质优良等特点，比普通稻谷的产量高出许多。
2.改善米质优质稻的另一个优点是米质好，其口感和营养价值均比普通稻谷要高。
为了提高米质，可以从以下三个方面入手：（1）品种选择：选择具有优良性状的优质稻品种，如出米率高、垩白少、口感好等。
（2）栽培管理：采用科学的栽培技术，包括合理施肥、适时灌溉、病虫害防治等，以减少垩白率、提高出米率。
（3）加工工艺：改进稻谷的加工工艺，采用先进的设备和技术，提高出米率和米粒的完整度。
3.增强抗逆性优质稻的抗逆性较强，可以抵御各种病虫害和自然灾害，保证稳产高产。
为了增强优质稻的抗逆性，可以采取以下措施：（1）选用抗病抗逆性强的优质稻品种。
（2）进行种子消毒和杀菌，预防病虫害的发生。
（3）加强田间管理，合理施肥、灌溉，改善土壤环境，提高作物的抗逆性能。
（4）采用生物防治和物理防治方法，如释放天敌、设置诱杀装置等，减少化学农药的使用量。
4.增加收益种植优质稻可以增加农民的收益。
一方面，由于优质稻的产量高、价格高，可以带来更多的收入；另一方面，由于优质稻的米质好，可以进入高端市场，卖出更好的价格。
因此，种植优质稻可以为农民带来更多的收益。
例如，某地区的农民通过种植优质稻“清香优占”，不仅提高了产量和米质，还成功打入了高端市场，获得了更高的收益。
5.推动农业发展优质稻种植可以推动农业的发展。
多倍体植株的特点
多倍体植株的特点
1.较大体型：多倍体植株通常比单倍体植株更大，具有较大的叶面积、茎干粗大等特点。
这是因为多倍体植株有更多的染色体，会导致细胞体积
变大，进而影响整个植物体的大小。
2.叶形和器官形态的变异：多倍体植株的叶形和其他器官形态可能会
发生变异。
多倍体植株的叶子可能更加宽大，而且形状也可能与单倍体植
株不同。
同样道理，花粉、花瓣等也可能发生形态变异。
3.耐逆性增强：多倍体植株通常表现出更强的适应能力和更好的耐逆性。
这是因为多倍体植株的基因组复制数量增加，产生了更多基因副本，
使得基因组可以更好地应对环境的变化和压力。
4.产品产量提高：多倍体植株通常具有较高的产量，并且可以提高农
业作物的经济效益。
多倍体植株由于染色体数目增加，使得植株细胞内的
基因片段数目增加，导致更多基因表达，从而增加了产量。
5.生长速度加快：多倍体植株的生长速度通常比单倍体植株更快。
多
倍体植株具有更多的染色体，使得细胞内基因复制速率增加，从而加快细
胞分裂和植株生长的速度。
6.体细胞都具有相同的基因型：多倍体植株的体细胞都具有相同的基
因型，这对于研究和育种工作非常有利。
使用多倍体植株进行杂交，可以
避免体细胞的基因组不均一性问题，提高育种的效率。
总的来说，多倍体植株在体型、器官形态、抗逆能力、产量和生长速
度等方面都具有独特的特点和优势。
多倍体植株在农业生产和科学研究中
具有广泛的应用前景，可以提高农作物的产量和质量，丰富植物物种的多
样性。
同时，多倍体植株也为植物学和遗传学领域的研究提供了有力的工具和材料。
稻属植物染色体组多倍化的研究进展
稻属植物染色体组多倍化的研究进展黄雅琴黄群策*（郑州大学离子束生物工程省重点实验室，河南郑州450052；*通讯作者，E-mail：quncehuang@）植物染色体组多倍化是高等植物细胞内染色体进化的一种显著特征，在多倍体植物的细胞内存在着3个或3个以上染色体组。
在19世纪末研究者就已经发现了植物染色体组多倍化所导致的优势效应，但其潜在价值目前尚未被完全挖掘，其原因主要是研究者还没有完全掌握植物物种进化过程中染色体组多倍化的规律。
根据杂交水稻育种的战略设想和水稻育种实践，稻属植物内还存在着很大的产量潜力，通过不断地改进育种技术可以进一步探索利用稻属植物优势效应的途径[1-3]。
稻属（Oryza L.）植物的发展历程已经经历了上万年的时间，其物种类型相当繁杂，包括2个栽培种和21个野生稻种。
在植物的系统进化过程中，染色体组的多倍化在很大程度上促进了高等植物的进化历程和进化速度，异源基因组的重组和染色体组倍性水平的提高在一定程度上代表着植物进化的总趋势。
普通栽培稻是二倍体，其基因组在农作物基因组中最小，染色体也比较小。
从物种染色体组倍性水平的进化程度和染色体大小的适宜性来看，适当增大水稻基因组，特别是异源基因组，提高其倍性水平，促进物种升级，不仅有可能大幅度挖掘水稻的增产潜力，而且有可能增大其变异范围，增强其适宜性。
1关于多倍体稻属植物的理论研究1.1生物学特征和农艺性状的变化巨大型是多倍体最为显著的外部形态特征。
四倍体的体细胞和性细胞比二倍体明显增大。
同源四倍体的花粉粒、气孔长和宽、表皮细胞、茎生长点的细胞、叶肉细胞、胚乳细胞和花器一般都比其二倍体大，且角质层厚、叶绿素含量高、叶片单位面积内气孔数目少。
水稻光温敏不育系培矮64s四倍体的颖壳长、颖壳宽、花药长、花药宽、柱头长、柱头宽和剑叶夹角等性状都较二倍体显著增大；剑叶长和剑叶宽显著减小[4]。
同源四倍体农艺性状上的变化也十分明显。
四倍体植株高度的变化较为复杂，大多数的四倍体略有下降，少数稍有增加，极少数持平，这有利于提高植株的抗倒伏性。
植物多倍体在植物育种中的作用和意义
植物多倍体在植物育种中的作用和意义
1. 提高作物的产量
植物的多倍性可以增加植株的生长速度和生物量，从而提高作物的产量。
例如，多倍体水稻每穗籽粒数多，增加了产量；地被草的4倍体和6倍体能够形成更大的叶面积，吸收更多的光能，使植物生长更旺盛，并提高了产量。
2. 提高植物的抗性
植物多倍性可以提高植物的抗逆性和病虫害抵抗力。
例如，播种到多倍体小麦种子中的霜冻或干旱条件下，多倍体小麦比普通种子更具适应性和更高的生存率；多倍体玉米能够形成更厚实的叶片、茎和根系，增加植物的水分和养分的储存量，有利于植物在干旱条件下生长；多倍体草莓和西瓜拥有更高的抗压能力和抗病性。
植物多倍性还能提高植物的品质。
例如，多倍体芒果比普通芒果更大及含水量更高，更加甜美；多倍体色素含量更高的花卉有更加鲜艳的花色；多倍体苹果果实更大，更具口感和风味。
4. 实现新品种的育成
植物多倍性可以通过基因重组和基因编辑等技术手段，创造出新的基因互作和种质组合，使繁殖速度更快的育种进程变得更加高效和快捷。
多倍体诱导技术已经被广泛应用于植物育种中，如葡萄、小麦、玉米、水稻、棉花等多种农作物，这为创新育种提供了新的可能。
总之，植物多倍体在植物育种中发挥着重要作用和意义，是推进农业生产高效、可持续发展的重要手段之一。
植物远缘杂交育种现状与展望
植物远缘杂交育种现状与展望张美玲;陈洪伟;王红利;石爱平;洪培培;刘克锋【摘要】远缘杂交能有效地打破种、属间的隔离,获得远缘杂交新种质资源,进一步拓宽栽培品种的遗传基础,提高其生产潜力,培育出特异性强的植物新类型.但是,远缘杂交中经常存在各种障碍,影响这些优异种质资源的利用.为此,对远缘杂交的重要性和应用、远缘杂交障碍方式以及克服杂交障碍的方法、远缘杂种的鉴定方法进行了全面的概述,并在此基础上对今后鼠尾草属植物远缘杂交育种工作进行展望.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】7页(P11-17)【关键词】远缘杂交;应用;生殖障碍;杂种鉴定【作者】张美玲;陈洪伟;王红利;石爱平;洪培培;刘克锋【作者单位】北京农学院园林学院,北京102206;北京农学院城乡发展学院,北京102206;北京农学院园林学院,北京102206;北京农学院园林学院,北京102206;北京农学院城乡发展学院,北京102206;北京农学院城乡发展学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】S184一般来说，远缘杂交(Distant hybridization)指分类学上物种以上分类单位的个体之间交配，包括不同种间、属间植物，甚至更高分类阶元物种之间的杂交，如亚族间杂交(Inter-subtribal hybridization)、族间杂交(Intertribal hybridization)等是实现基因远缘转移的一条重要途径。
人们早就希望可以借助生物技术等新育种手段，有选择地定向创造新物种和栽培类型，丰富生物的遗传多样性，提高产量、品质和抗逆性等，以满足生产和生活的需要。
如果说种质资源是进行品种改良和品种创新的前提和基础，那么远缘杂交则是实现这一目标的一条重要的和有效的途径。
不同种间、属间甚至亲缘关系更远的物种之间的杂交,可以把不同种、属的特征以及特性结合起来，打破种、属之间的杂交障碍以扩大遗传变异的范围，从而创造出新颖的变异类群或新的物种。
我国水稻育种发展现状、展望及对策
我国水稻育种发展现状、展望及对策随着我国人口的增长和经济的发展，粮食安全问题越来越受到重视。
水稻作为我国最主要的粮食作物之一，其生产和育种一直是农业科技研究的重点。
本文将从水稻育种发展现状、展望以及对策三个方面进行讨论。
一、水稻育种发展现状我国水稻育种经历了从传统育种到现代育种的转变，从单一育种到多元化育种的发展历程。
在育种技术上，我国已经掌握了分子标记辅助育种、转基因育种、高通量筛选等先进技术，不断提高了水稻的产量和品质。
同时，我国的水稻品种也经历了从品质类型到功能类型的转变，从传统的高产优质型向耐逆型、高品质型、特色型等多元化方向发展。
在品种推广方面，我国也取得了显著的成绩。
目前，我国水稻品种已经实现了全国范围内的推广，其中以超级稻品种为代表的高产品种，已经成为我国水稻生产的主力品种。
同时，我国也在推广特色品种、优质品种等方面取得了不错的成绩。
二、水稻育种发展展望尽管我国水稻育种已经取得了不小的成绩，但在国际上的竞争中，我国的水稻品种还存在一定的差距。
因此，未来水稻育种需要继续努力，不断提高品种的产量、品质、抗逆性等方面的指标，以适应市场和消费者的需求。
具体来说，未来水稻育种需要在以下几个方面进行探索和研究：1. 品质型和功能型水稻品种的开发。
随着人们对食品安全和营养健康的要求越来越高，品质型和功能型水稻品种将成为未来的发展方向。
2. 抗逆性水稻品种的研究。
在气候变化和自然灾害频发的情况下，抗逆性水稻品种的研究和推广将成为未来的重点。
3. 智能化育种技术的应用。
随着人工智能和大数据技术的发展，智能化育种技术将成为未来育种的重要手段。
4. 国际合作和交流。
与国际上的育种机构和企业进行合作和交流，共同研究和开发水稻新品种，将有助于我国水稻育种的发展。
三、水稻育种发展对策为了推进我国水稻育种的发展，我们需要在以下几个方面加强工作：1. 加强基础研究。
水稻育种需要依托于科学的基础理论和技术支撑，加强基础研究对于提高育种效率和品种质量至关重要。
水稻育种的现状与未来发展趋势分析
水稻育种的现状与未来发展趋势分析水稻是中国的主食作物，也是全球最重要的粮食作物之一。
水稻育种的发展一直是中国农业领域的重要议题，为了满足人们对高产、高品质、抗逆性等方面的需求，水稻育种一直在探索和发展。
本文就当前水稻育种的现状与未来发展趋势进行探讨。
一、水稻育种的现状当前，水稻育种取得了一些较为明显的成果。
首先是水稻品种的多样化和规模化。
我国水稻品种数量达到了4000个以上，其中包括了常规杂交、分子标记和转基因水稻等多种类型。
其次是水稻的高产优质化。
在育种的推进下，目前我国已经培育了多个高产优质水稻种类，具有较高的产量和品质。
另外，针对土壤类型、气候条件、病虫害等方面的逆境，水稻育种也在不断努力，研发出抗倒伏、抗病虫、适应高寒等特殊条件下种植的特种水稻。
二、水稻育种的未来发展趋势1.基于分子标记的水稻育种如今，通过转化基因技术可以使提高水稻的产量、生长速度以及病虫害防治能力。
但是，基于分子标记的水稻育种，是无需转化基因技术，通过选择有优良遗传特征的品种来培育出新的水稻品种。
基于分子标记的水稻育种利用分子生物学技术，可以以更加系统化的手段来研究千粒重、光合作用、产量和品质等遗传特征，并选取适合的品种进行杂交和配对，极大地增加了培育新品种的成功率。
同时，基于分子标记的选择是精确的，不会对水稻的基因造成任何影响，从而受到了广泛的关注和赞誉。
2.创新种植管理技术这里指的是应用新兴的技术来优化水稻育种的种植过程，从而提高水稻产量和质量。
如：利用精准灌溉技术，依据不同的气象条件和土壤水分情况来灌溉，精确控制水稻生长环境和使用水量；又如：利用“3S”技术（GPS、RS、GIS），建立水稻生长环境的基础平台，提高水稻产量和质量，减少浪费。
3.推广耐盐碱水稻中国是一个资源分布不均衡的国家，许多地区的土壤是盐碱化程度较高，该土地适宜种植耐盐碱水稻。
耐盐碱水稻是指能够适应盐碱性大的土壤的水稻品种。
这类水稻品种适应性强，不容易受到气候、土壤等环境因素的影响。
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多倍体水稻及其潜在价值摘要: 总结了多倍体水稻的主要特征特性, 探讨了多倍体水稻在新种质创造中的意义和在固定水稻杂种优势中的特殊价值, 认为多倍体水稻的潜在价值一旦被挖掘将会开创水稻育种和生产的新局面。
关键词: 多倍体水稻; 新种质; 固定杂种优势; 潜在价值自从1937 年发现秋水仙素具有诱导植物多倍化效应之后, 植物界曾掀起一次又一次多倍体育种的浪潮。
在50 年代, 日本和印度等国的学者开展了同源四倍体水稻( 2n= 4x= 48) 的育种工作, 但规模不大, 没有取得突破性成果。
我国从1951 年开始水稻同源四倍体育种, 试图选育出具有增产潜力的同源四倍体水稻新品种。
然而, 由于育种材料的局限性和育种经验不足, 同源四倍体原种至今尚未在生产上大面积推广应用。
在当前水稻超高产育种中多倍体水稻及其潜在价值有待于进一步探讨。
1.多倍体水稻的主要特征特性与相应的二倍体水稻( 2n= 2x= 24) 相比, 同源四倍体水稻的单株穗数和每穗粒数明显减少, 结实率大幅度降低, 千粒重增加40%~ 50%, 植株高度降低, 茎秆粗壮, 比较抗倒伏, 营养品质变得更好, 蛋白质含量和氨基酸总量一般都比较高, 直链淀粉含量较低, 适口性更好[ 1] 。
在生殖特性上同源四倍体水稻比较特殊,在其花药内正常花粉粒数( 15. 69% ~29. 98%) 比较少, 而败育花粉粒数比较多; 正常蓼型胚囊数( 43. 0%) 少, 而退化型胚囊数( 36. 0%) 和变异型胚囊数( 21. 0%) 多; 花粉管在花柱内的伸长速度明显变慢, 双受精频率下降而单受精频率增加;在其自然群体内存在着胚自发现象[ 2~ 3] 。
通过对同源三倍体水稻( 2n= 3x= 36) 进行研究后发现, 在秋季自然条件下同源三倍体水稻植株在雄性完全败育的情况下部分稻穗能结实, 其结实率变幅为0. 59%~7. 71%, 由此获得的种子能稳定遗传。
核型分析结果表明, 由同源三倍体植株所产生的后代个体仍然为携带有36 条染色体的同源三倍体, 群体内农艺性状整齐一致, 无性状分离现象, 其胚胎学机制很特殊, 值得进一步研究[4] 。
关于异源多倍体水稻的研究资料不多。
尽管利用普通栽培稻( O. sativa, 2n= 24, AA) 分别与疣粒野生稻( O. meyeriana, 2n = 24, GG) 、短舌野生稻( O.brachyantha, 2n= 24, FF) 、药用野生稻( O. off icinalia,2n= 24, CC) 进行远缘杂交并通过幼胚拯救技术获得了具有变异特性的再生植株, 但迄今尚未获得异源多倍体水稻。
因此, 在水稻远缘杂交中获得异源多倍体水稻的技术还有待于进一步探索。
2.同源四倍体水稻在水稻新种质创造中的意义近年来水稻单位面积产量一直徘徊不前, 现有的水稻品种和杂交水稻组合的抗性减弱, 增产潜力有限, 其主要原因之一在于可供水稻育种的优良种质资源不足, 亲缘重叠现象很明显。
因此, 在水稻超高产育种中迫切需要利用现代生物技术从远缘物种中引进优良基因, 进而创造出具有实用价值的水稻新种质。
根据前人的研究结果, 在苜蓿属(Medicago) 、烟草属( Nicotiana) 、茄属( Solanum) 、三叶草属( Trifolium) 、草莓属( Fragaria) 和野芝麻属( Lam-ium) 等植物的远缘杂交中, 诱导同源多倍体对种间和属间远缘杂交的可交配性有一定的促进作用。
自60 年代以来许多研究者利用二倍体水稻分别与狼尾草( Pennisetum alopecuroides ) 和假稻( Leersiahexandra) 进行了远缘杂交, 试图将狼尾草和假稻的有益基因导入水稻中, 但由于远缘物种间生殖隔离很严格, 这些远缘杂交都没有获得成功。
近年来, 根据同源四倍体水稻的生殖特性, 本人以同源四倍体水稻为母本分别与狼尾草、假稻进行了属间远缘杂交, 这样的远缘杂交表现出一定的可交配性, 由此获得了实粒种子, 其结实率变幅在以狼尾草为父本的组合中为0. 55%~ 8. 54%, 在以假稻为父本的组合中为0. 47%~ 15. 68%。
本人认为, 同源四倍体水稻因染色体组的多倍化效应而导致其有性生殖能力变弱, 其遗传保守性比较小而遗传可塑性比较大, 因而同源四倍体水稻在水稻远缘杂交中会发挥重要的桥梁作用, 即打破物种间严格的生殖隔离, 提高远缘物种间的可交配性, 促进异源基因在物种间的流动。
因此, 同源四倍体水稻在水稻新种质的创造中具有一定意义[5] 。
3.多倍体水稻在固定水稻杂种优势中的特殊价值在水稻杂种优势的普遍性得到生产实践的证实之后, 为了简化水稻杂种优势利用的程序, 许多研究者试图探索固定水稻杂种优势的途径和方法。
然而, 固定水稻杂种优势的技术难度颇大, 还有许多问题有待研究。
从实用性来看, 固定水稻杂种优势的方法包括无性繁殖法、无融合生殖法和异源多倍体法。
由于同源四倍体水稻的生殖特性比较特殊, 它在水稻远缘杂交中具有一定的意义。
以同源四倍体水稻为桥梁, 通过远缘杂交后有可能将野生物种中的强再生性和强宿根能力引入栽培稻中, 进而可望创造出再生能力和宿根能力特强的新种质。
一旦获得了这样的种质资源, 就可以通过杂交水稻育种程序培育出能够多代利用和宿根繁殖的新型杂交水稻。
目前, 利用无性繁殖法固定水稻杂种优势已经引起了一些研究者的兴趣, 他们试图通过培育茎节稻( 利用成熟稻秆的伸长节再生繁殖) 、蘖节稻( 利用营养生长期的分蘖节再生繁殖) 和宿根稻( 利用宿根越冬特性再生繁殖) 来固定其杂种优势。
然而, 前人的工作主要在二倍体水稻中展开研究, 成效不明显,今后如能在多倍体水稻中进行探索有可能出现新的苗头。
通过无融合生殖方式固定水稻的杂种优势是一项具有极大诱惑力但难度颇大的探索性研究。
尽管我国从1979 年开始水稻无融合生殖的研究, 但迄今尚未筛选到具有实用价值的水稻无融合生殖种质。
过去有关水稻无融合生殖的研究主要局限在二倍体水稻中, 这可能是这项研究一直没有取得突破性进展的主要原因[6] 。
根据禾本科植物中无融合生殖物种的特点, 即遗传上的异质性和染色体组的多倍性,水稻无融合生殖研究的突破口可能要到多倍体水稻中去寻找。
如果在多倍性水平上通过适当方式先创造出具有异质性的杂合群体后再进行水稻无融合生殖种质的筛选, 则难度比较小, 成功的可能性比较大。
由于在同源四倍体水稻与狼尾草之间存在的生殖隔离不是很严格, 两者之间具有一定的可交配性,通过远缘杂交后有可能将狼尾草的无融合生殖基因转育到水稻中, 这将有助于通过无融合生殖方式固定水稻的杂种优势。
近年来分子生物学的研究结果已经证实, 普通栽培稻是二倍体, 其基因组在农作物基因组中最小,染色体也比较小。
从物种倍性水平的进化程度和染色体大小的适宜性来看, 适当增大水稻基因组, 特别是异源基因组, 提高其倍性水平,促进物种升级, 不仅有可能大幅度挖掘水稻的增产潜力, 而且有可能增大其变异范围, 增强其适应性。
已经证实, 在稻属内存在着24 个物种, 其中有7 个异源四倍体物种,即斑点野生稻( O. punctata) 和小粒野生稻( O. minuta)携带BBCC 染色体组, 高秆野生稻( O. alta) 、大颖野生稻( O. gr andiglumis ) 和阔叶野生稻( O. latif olia)携带CCDD 染色体组, 长颖野生稻( O. longiglumis )和马来野生稻( O. ortidleyi) 携带有JJHH 染色体组。
由此可见, 在稻属内存在着异源多倍体物种, 这是稻属植物在自然条件下不断进化的结果。
过去对稻属内的异源多倍体物种的研究重点集中在探讨稻属内各物种之间的亲缘关系及其进化程度, 对其实用价值很少研究。
根据袁隆平提出的杂交水稻育种的思路, 亚种间杂种优势比品种间杂种优势更强, 种间远缘杂种优势比亚种间杂种优势更强, 利用种间远缘杂种优势是杂交水稻超高产育种的探索方向一。
由于异源多倍体水稻能保持其染色体组的杂合性和同源染色体的平衡状态, 在理论上其后代不会发生性状分离, 由此成为永久杂种, 使杂种优势能长期保持。
通过现代生物技术, 以稻属内现有物种为基础, 创造出异源多倍体水稻后再筛选具有强大杂种优势和实用价值的异源多倍体水稻品系, 由此也可望固定水稻的杂种优势。
4.研究展望通过现代生物技术进一步挖掘水稻的增产潜力已经成为水稻育种中的研究热点。
多倍体水稻所具有的一些特征特性有助于深入开展水稻超高产育种的探索性研究, 从而不断开创水稻超高产育种的新局面, 在更高层次上利用水稻的杂种优势。
从目前二倍体水稻的育种现状来看, 在二倍体水平上的增产潜力有限, 而在多倍体水平上的实用价值还有待于进一步探索。
同源四倍体水稻具有很强的遗传可塑性和很弱的遗传保守性, 利用其作为水稻远缘杂交的桥梁, 从野生物种中不断地引进有益的基因, 由此有可能创造出具有强再生能力、强宿根性和无融合生殖特性的新种质, 这将有助于杂交水稻的多代利用和固定水稻的杂种优势。
以稻属内现有的种质资源为基础, 利用现代生物技术创造出具有强大的种间杂种优势和实用价值的异源多倍体水稻, 这不但可以促进物种升级和创造出新物种, 还可能在更高层次上利用和固定其强大的杂种优势。
可以预言, 对多倍体水稻的潜在价值还有待于进一步探索和挖掘, 一旦取得突破性进展将会在水稻育种和水稻生产上掀起又一次革命性浪潮。
参考文献:[ 1] 宋文昌, 张玉华. 水稻四倍化及其对农艺性状和营养成分的影响[ J] . 作物学报, 1992, 18( 2) : 137-144.[ 2] 黄群策, 孙敬三, 白素兰. 同源四倍体水稻的生殖特性研究[ J] . 中国农业科学, 1999, 32( 2) : 14-17.[ 3] 黄群策, 孙敬三,白素兰.同源四倍体水稻雌雄配子体多态性的研究[ J] . 杂交水稻, 1999, 14( 1) : 32- 33.[ 4] 黄群策. 在异倍性水平多胚苗水稻的特征特性研究[ D] . 中国科学院植物研究所博士学位论文, 1998.[ 5] 黄群策.同源四倍体水稻与狼尾草杂交效果[ J] .水稻科学, 2000, 14( 1) :48-50.[ 6] 黄群策.一系法杂交水稻研究的技术策略探讨[ J ] .杂交水稻, 1999, 14( 5) :1-3.。