水稻的高光效分子育种
水稻新品种中龙香粳1号的特征特性及主要栽培技术
水稻新品种中龙香粳1号的特征特性及主要栽培技术作者：刘淑香来源：《新农村》2013年第08期中龙香粳一号是中国科学院北方粳稻分子育种联合研究中心选育的香型水稻品种，2012年初通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定（审定编号为：黑审稻2012015）。
尚志市2012年示范推广种植1，5万亩，并进行了相关配套栽培技术研究，因该品种具有稻米品质优良、口感食味号，深受稻农的青睐和欢迎，2013年拟推广面积10万亩。
1、品种的特征特性1.1米质优良：中龙香粳一号水稻外观米质特优，米粒晶莹透明，品质优良。
该品种米饭饭香适口，柔软适中，食味和口感佳，凉饭不回生，可与稻花香2号相媲美。
据相关部门检验，出糙率79.6%-79.8%，整精米率64.7%-67.9%，垩白粒米率1.0%-4.5%，垩白度0.1%-0.9%，直链淀粉含量（干基）16.36%-17.01%，胶稠度72.5-80.0mm，食味品质87-89分。
品质达到国家二级优质米标准。
1.2抗逆性强：2012年尚志市水稻稻瘟病属发病较重年份，从2012年该品种多点示范种植情况看，没有发生叶瘟，局部地块有穗颈瘟、支梗瘟发生，但发病程度容易控制，抗纹枯病性状好，表现出较强的抗倒伏、抗旱和耐寒能力。
1.3生育性状：该品种主茎12片叶，从播种至成熟生育日数136天，需≥10℃活动积温2500℃左右，属中熟品种，适合我市第一积温区种植。
株高100cm，穗长19cm，每穗实粒数100粒左右，干粒重25g，苗期生长势较强，抗病，耐寒，插秧后返青快，分蘖力强，长势旺盛；株型好，剑叶上举，茎叶绿色，灌浆速度快，活秆成熟，属高光效品种。
1.4产量表现：2012年该品种在一般栽培水平条件下，产量为7000-7500kg/hm2，高产栽培下产量可达9000kg/hm2，分蘖多，穗数足，增产潜力大。
2、栽培技术要点2.1大棚育苗，培育壮秧。
采用水稻大棚育苗技术，最佳育苗期为4月10日至4月25日，气温稳定通过5-6℃时抓住冷尾暖头进行播种。
水稻趋向光线的分子遗传机制研究
水稻趋向光线的分子遗传机制研究近年来，随着基因工程研究的深入和技术的不断进步，分子生物学领域的研究逐渐成为一个热门的话题。
在植物的研究领域中，水稻被认为是最具有代表性的模型植物之一。
水稻被广泛用于基因工程和农业技术的研究，而且它在人类食品中占有极其重要的地位。
而关于水稻趋向光线的分子遗传机制研究也是颇具学术价值的一个方向。
一、水稻光感知机制在水稻的日光是生产的基础上，不同类型的水稻有着不同的光照需求。
然而，白天时长往往不足以满足水稻的生长需要，因此光信号作为一种重要的刺激因素，对水稻的生长和发育起着至关重要的作用。
在水稻的光感知系统中，光合色素促进蛋白（PHOT）被识别为一个关键的分子，它能够感知到红光和蓝光，并进而改变水稻的生长状态。
除此之外，一些生长素也能够被光线所促发，以此来调节水稻的生长发育状态。
二、水稻光信号传递在水稻对光信号的感知之后，接下来的任务就是将这种感知传导出去。
研究表明，水稻中存在两种不同的对光信号进行传递的途径。
一种是经由COP1蛋白介导的，另一种则是不依赖于COP1蛋白的。
这两种途径的不同，在于它们所传递的光信号所作用的方面也是不同的。
对于一般光信号所引发的生长调节作用，它们的传递途径是通过COP1蛋白所介导的。
而对于不依赖于COP1蛋白的途径，主要是用于环境逆转应答等方面的个体生长调控。
三、水稻光信号作用机制在水稻的光信号作用机制中，许多转录因子被认为是重要的作用分子。
这些转录因子在水稻的生长、发育过程中都起着至关重要的作用。
光信号的接收部位主要是由调控元件所组成，其中包括今夕促进因子和昼夜的调节元件。
这些元素之间的相互作用，协同调整了光信号的接收和传输。
这些调节模块的相互关系在光信号的调节中发挥了至关重要的作用。
四、水稻光信号分子遗传机制研究在分子遗传学的研究领域中，基因的开关机制和信号通路被认为是分子遗传机制中的两个主要问题。
而在水稻的光信号分子遗传机制研究中，这两个问题也是非常重要的。
c4 水稻的研究现状及机制
C4 水稻的研究现状及机制
C4水稻的研究现状及机制如下:
C4水稻的研究在近年来取得了一定的进展。
C4水稻的研究目标是实现高光效和高产量的杂交稻，以适应气候变化和人口增长对粮食安全的需求。
目前，C4水稻的研究主要集中在育种、基因编辑、生物技术等方面。
在育种方面，研究者通过传统育种方法和现代分子育种技术。
培育出了一些具有C4光台作用的优异水稻品种。
这些品种在光合作用效率、产量、抗逆性等方面表现出了较好的潜力。
在基因编辑方面，研究者利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，对水稻基因组进行精确的编辑和改造，以提高其光合作用效率和产量。
目前，已经有一些研究团队成功地实现了对水稻基因组的编辑和改造，为C4水稻的研究提供了新的工具和手段。
在生物技术方面，研究者通过基因转移和表达调控等技术，实现了对水稻光合作用途径的优化和改造。
这些技术可以进一步提高光合作用效率和产量，为C4水稻的研究提供了新的思路和方法。
至于C4水稻的机制，它涉及到一系列复杂的生物化学过程。
在光合作用过程中，C47水稻能够通过一系列生化反应，将大气中的二氧化碳转化为有机物，并将其存储在植物体内。
这种机制可以提高光合作用效率，塔加植物对光能的利用率。
从而提高产量。
此外，C4水稻还具有较高的水分利用效率和抗送性等特点，这些特点为其适应不同的环境提供了有利条件。
总体来说，C4水稻的研究仍然处于探索阶段。
但已经取得了-些重要的进展。
随若科技的不断进步和创新，相信C4水稻的研究将会取得更多的突破和成果。
高光效育种的名词解释
高光效育种的名词解释育种是农业生产中非常重要的一环，它通过培育和选育具有良好品质和抗逆性的作物品种，为粮食产量的提高和农作物的品质改良做出贡献。
而高光效育种便是其中的一种方法。
一、高光效育种的定义高光效育种，即高光效选择育种，是一种通过对农作物的光能利用效率进行测定和选择，进而培育出具有较高光能利用效率的作物品种的育种方法。
光能是植物生长和发育的能量来源，而光能利用效率的提高可以显著增加作物的产量和品质。
二、高光效育种的原理高光效育种的原理是基于植物的光能利用效率对产量和品质的影响。
光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物的过程，而光合作用的效率与植物的光合产物的能量转化效率密切相关。
高光效育种的目的就是通过对光合作用的调控，增加光能被植物吸收和利用的程度，从而提高作物的产量和品质。
三、高光效育种的关键技术1. 高光效筛选技术：通过对作物种质资源进行大规模的筛选和评估，选择出具有较高光合效率的优良品种并进行后代选育。
这种筛选技术包括了对光合速率、光能利用效率和叶片功能等方面的评估指标和方法。
2. 基因组技术的应用：利用现代分子生物学技术，研究作物的光合作用相关基因，通过基因编辑或基因转导等手段改良光能利用效率相关基因，从而培育出光能利用效率更高的作物品种。
3. 光能调控技术：通过增加作物的接受光能的面积或提高光能在植物体内的利用效率，如调整作物的栽培方式、光照强度、光照时间等，来提高作物的光合作用效率和光能利用效率。
四、高光效育种的意义和应用高光效育种的最终目的是提高作物的产量和品质，对农业生产的发展和粮食安全具有重要意义。
如能够培育出更具光合效率的作物品种，可以显著提高粮食的生产力，缓解全球粮食供应压力。
此外，高光效育种还有助于改善作物的抗逆性，提高抗旱、耐热、抗病虫害等能力，从而增加作物的生存率和适应性。
综上所述，高光效育种是一项通过优化光合作用效率，提高作物的光能利用效率来提高产量和品质的育种方法。
水稻的育种方法
水稻的育种方法
水稻的育种方法是一项非常重要的农业技术，其目的是为了提高水稻的产量、品质、抗逆性等。
常用的水稻育种方法包括：
1. 遗传育种：通过选择适应性强、产量高、品质优良、抗逆性强的水稻品种进行杂交、选择和后代测定等手段，逐步繁育出高产、优质、抗病虫害、抗逆性强的新品种。
2. 分子育种：利用分子遗传学和生物技术手段，对水稻的基因进行研究和利用，筛选出与产量、品质、抗病虫害、抗逆性等性状相关的基因，并进行基因编辑、转基因等技术手段，研发出高产、优质、抗逆性强的新品种。
3. 生态育种：根据水稻在不同环境条件下的生态适应性，利用自然选择和环境适应性等原理，繁育出适应性强、稳产性好的新品种。
例如，在干旱地区繁育耐旱品种，在高海拔地区繁育耐寒品种等。
4. 组织培养育种：利用组织培养技术，将水稻组织培养至不育状态，再利用某些化学物质或其他方法，使其恢复育性，进行育种。
这种方法可以繁育出新的杂交组合，提高杂交育种的效率。
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水稻育种中的分子标记辅助选择技术
水稻育种中的分子标记辅助选择技术水稻是我国的主要粮食作物之一，也是世界上最为重要的粮食作物之一。
为了满足人们的需求，不仅需要增加产量，还需要提高水稻的抗病性、耐旱性等方面的性状，从而提高稻米的质量和产量。
为了实现水稻优良性状的选育，目前的育种工作中，分子标记辅助选择技术被广泛应用，成为水稻育种的重要手段。
一、什么是分子标记辅助选择技术分子标记辅助选择技术是指利用分子标记技术对水稻种群进行筛选和选择，以实现快速、高效、精准的选育。
分子标记是一种基于DNA序列的分析方法，是利用分子生物学技术分析和鉴定生物体间或同一生物体内不同基因型的分析方法。
通过在DNA序列上标记其不同的基因型，可以识别水稻种群中存在的不同基因型，从而实现对水稻的选育。
二、分子标记辅助选择技术的应用分子标记辅助选择技术在水稻育种中应用广泛。
主要包括四个方面：1.遗传多样性鉴定水稻遗传多样性是指不同地域、不同种类、不同品种水稻之间的遗传变异。
通过分子标记技术可以对水稻的遗传多样性进行鉴定，研究水稻种群之间的亲缘关系，为水稻遗传资源的保护和利用提供重要的科学依据。
2.形态指标筛选水稻的形态指标是指生长发育各阶段的形态特征，包括穗长、穗粒数、茎粗、叶片长度等。
通过分子标记技术，在水稻种群中寻找与形态指标相关的分子标记，可以快速、高效、精准地筛选出拥有优良形态性状的杂交种。
3.抗病性状筛选水稻的抗病性状是指抵御外界环境压力的能力，包括对病害菌的抵御能力、对病害环境的适应能力等。
通过分子标记技术，在水稻种群中寻找与抗病性状相关的分子标记，可以快速、高效、精准地筛选出拥有优良抗病性状的杂交种。
4.耐旱性状筛选水稻的耐旱性状是指适应干旱环境的能力，包括耐旱、耐盐碱、耐寒等。
通过分子标记技术，在水稻种群中寻找与耐旱性状相关的分子标记，可以快速、高效、精准地筛选出拥有优良耐旱性状的杂交种。
三、分子标记辅助选择技术的优点1.快速高效分子标记技术可以快速、高效地对水稻种群进行筛选和鉴定，可以在很短时间内筛选出具有优良性状的水稻种群。
浅谈超级稻育种的五种途径
四、句中出现连词不可用分词替换从旬 Ｉ 只顾表面 ，不管结构。 ．
如： — — ｍｎ ｅ ， ｂ ｔ ｅｓｌｃｕｄ ＇ ｎｅｓ ｎ ａｙ ｉ ｓ ｕ ｉ ｌ ｔ ｄｒｔ ｄ ｔ ｍ ｈ ｔｌ ｏ ｎ ｕ ａ ｉ （ Ｈａｉｇｂｅ ｌ Ｂ Ｈｅ ｓｏｄ ｔ Ａ． ｖｎ ｅｎｔ ｄ ． ｏ ． ｌ）很 多学 生会 误 ｗａ ｔ 选 Ａ 句中有连词 ｂ ｔ ． ｕ ，连词应 连接两个相 同的成分，此句 中连 接两 个 句 子 ，所 以 Ｂ项 正 确 。 去 掉 ｂ ｔ ｕ ，Ａ项 正 确 ；
Ｈｅ ｈ ｉ ｅ ｉ ｃｔ ｏ ｎ ｙ ｙ ａ ｓ ， Ｓ ｅ ｋ ｏ ａ ｌ ｄ ｉ ｔ ｓ ｉ ｆ ｒｍａ ｅ ｓ ｖ ｎ ｈ ｙ ｒ Ｏ ｈ ｎ ｗｓ
ｂ ａｔ ｌ （ｆ ｅｓｅｆ ｍ ｅ ｉ，ｗｅ ｅｄ…与 主 语 比较 ， ｅｕｉ Ｉ Ｉｗ ｏ ｔ ｌ ｕ ｆ ｅ ｒ ｈ ｈｌ ｎ ｆ 是主动的，所 以用现在分词 。 ） ２ 分词作定语时，与被修饰的词比较。 ． 如 ：Ｐ ｏ ｌ ｌ ｉｇｉ ｅｃｙｄ ｏ ｎ ｗ ｅ ｌ ｓｒ ｏ ｅｐｅ ｉ ｎ ｔ ｉ ｏ ｔ ｏ ｔ ｅ ｕｅ ｆ ｖ ｎｈ ｔ ｎ ｋ ｈ ｐａ ｃｕ ｔ ｆ． ｅｐｅ与 ｌ ｅ ｏ ｎｒ ｌｅＰ ｏ ｌ ｙｉ ｉ 是主动关系用现在分词。 ｖ 如 ：Ｔ ｅｌｄ ｃｄｐｉｅｗｉ ａｅｙ ｕｔ ｏｌ ｒ ａｈ ｈ ｕｅ ｒ ｌｓｖ ｏ ｅ ｃ ｌ ｗｏｄ ｌ ｒ ｏ ｃ ａｆ ｅ
广亲和基 因的发现 为釉粳亚种 间杂种优势 的利用 提供 了有 效的遗传工具 。因此 ， 籼粳亚种 间杂种优势利用成 为当前水
、
８ 校本教研 ２ １ 年 １ １ ０１ 月 期
稻超高产和超级稻育种的主要途径 。 其方 法有利用细胞质雄 性不育性 的三系法 、 利用光温敏 核不育性的两系法和化学杀 雄法等。但在育种实践 中发现 ， 直接利用 典型的籼 粳亚种间 杂种优势在现阶段尚有一定难度 。 于是人 们提出通过爪 哇型 或中 间型 品种 的利 用来 间接利 用籼粳 亚种 间杂 种优势 的设 想。虽然爪哇稻与籼 、 粳稻的杂种优势不如籼粳交 的杂种优 势强，但优于品种间杂种。其中籼爪交优势又优于粳爪交 。 此外， 爪哇稻有利于改 良杂交稻 的米质和 协调父 母本 的亲缘 关系。因此 ， 在现阶段利用籼爪交和粳爪交优势 比利用籼粳 交优势更具现实意义。
2015高考生物一轮复习题库：必修2第4单元第2讲 生物育种与重组DNA技术
必修二遗传与进化第四单元生物变异、进化、育种第2讲生物育种与重组DNA技术1.科学家将豌豆染色体片段导入玉米细胞，培育出具有豌豆优良性状而染色体数目不变的玉米新品种。
下列有关叙述正确的是()A.新品种玉米的培育原理是染色体结构变异B.新品种玉米表现出的豌豆性状一定是单基因控制的性状C.新品种玉米自交后代仍然都具有豌豆的优良性状D.新品种玉米能表现出玉米和豌豆的所有性状解析由题意知新品种玉米的某染色体上加入了豌豆的染色体片段，发生了染色体结构的变异；导入的染色体片段上有多个基因，所以新品种玉米表现出的豌豆性状也可能是多基因控制的性状，且该玉米自交后代可能会发生性状分离，不一定都具有豌豆的优良性状，该玉米不能表现出玉米和豌豆的所有性状。
答案 A2. 育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。
下列叙述正确的是()A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系解析由题意可知，该突变也可能是显性突变，A错；基因突变在光学显微镜下是不可见的，C错；花药离体培养得到的是单倍体，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，才能获得能稳定遗传的纯合子，D错。
答案 B3. 下列有关育种方法的叙述中，正确的是()A.多倍体育种需在获得单倍体植株的基础上进行B.单倍体育种需在亲本植株染色体数加倍的基础上进行C.杂交育种的亲本双方可以是具有相对性状的杂合子D.诱变育种可以获得目的基因发生定向变异的新类型解析人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理，目前最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，而非在单倍体植株的基础上进行；单倍体育种是先采用花药(花粉)离体培养的方法得到单倍体，然后经过人工诱导使染色体加倍，使其重新恢复到正常植株的染色体数目；杂交育种利用的原理是基因重组，双亲既可以是杂合子，也可以是纯合子；诱变育种的原理是基因突变，基因突变是不定向的，所以育种过程中需要筛选出变异的新类型。
新型栽培模式简介(高光效)水稻
中国科学院东北地理与农业生态研究所
二、实施效果
NEIGAE
新型栽培模式对水稻耕层土壤温度的影响
中国科学院东北地理与农业生态研究所
二、实施效果
NEIGAE
新型栽培模式对水稻冠层温度的影响
1天累计增加4.9度
中国科学院东北地理与农业生态研究所
129.54
129.54
129.54
产量 Kg/hm2
9725.9 9398.4 8505.6
经济产量光能利用率 %
1.39
1.32
1.18
光能利用率玉米6% 水稻4% 大豆2%
传统模式 17.96 129.54
8887.4 1.23
中国科学院东北地理与农业生态研究所
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德惠示范区2019年-2019年累计推广 玉米高光效休耕轮作技术1000公顷，比 传统种植增产18%到25%。2019年至2019 年累计推广水稻1000公顷，增产7-11%。
松原市2019年推广玉米高光效休耕轮 作技术80公顷，增产16%。
农垦系统水稻示 范区：60万亩
榆树市2019至2019年累计推广玉米高 光效休耕轮作技术50公顷，增产10-18%， 水稻试验50亩，增产14.9%。
1.9
36中.2国科学4.院5 东北地1.理0 与农业0生.7态研究所
二、实施效果
NEIGAE
新型栽培模式的水稻分蘖动态
传统栽培分蘖成穗
率为61.6%，每株约产 生分蘖1.7个。
新型模式分蘖成穗
作物高光效育种的分子基础及核心材料创制
作物高光效育种的分子基础及核心材料创制作物高光效育种是一种利用遗传学、生理学、分子生物学等多方面知识和技术，通过选择、组合、改造、导入外源基因等手段，开发和创制具有较高光能利用效率、光合作用强度、抗逆性和高产性的新品种和新种质资源的育种方法。
作物高光效育种的分子基础主要包括以下方面:。
1.光合作用相关基因的筛选和鉴定。
利用分子生物学技术，可以对光合作用相关基因进行快速鉴定和筛选，包括光合色素合成、光反应、碳同化等多个环节的关键基因。
2.光合蛋白基因组学研究。
通过运用基因组学的方法，建立了光合蛋白基因组数据库，为开展光合蛋白的功能研究奠定了基础。
同时，也为作物高光效育种提供了依据。
3.光信号传递及信号转导途径的研究。
光信号在植物中通过途径传递和转化，从而调节光合作用、生长发育、逆境响应等多个方面的生理和生化过程。
对光信号转导途径进行深入研究，可以为作物高光效育种提供新的突破点。
除此之外，作物高光效育种的核心材料创制还包括以下方面:。
1.具有高光利用效率和强光抗性的新种质资源的开发和创制。
2.有效、可靠的传统育种方法的优化和改进，包括杂交育种、选择育种、基因组学育种等多种手段。
3. 新型基因编辑技术的应用，如CRISPR/Cas9技术，可以对目标基因进行精准编辑，从而实现精准育种。
总之，作物高光效育种的实现需要在深入理解光合作用和光信号转导的分子机理基础上，充分发挥现代生物技术的优势，结合传统育种方法和新型基因编辑技术，开发出具有高光效、高抗逆等多种优良性状的新型种质资源和品种。
高光效作物品种选育增产潜力
高光效作物品种选育增产潜力高光效作物品种选育增产潜力一、作物光合作用与高光效的重要性光合作用是绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质并释放氧气的过程，是地球上最重要的化学反应之一，也是作物生长发育和产量形成的基础。
作物通过光合作用合成的碳水化合物，不仅为自身的生长、呼吸和代谢提供能量和物质基础，更是人类粮食、饲料、纤维和生物能源的主要来源。
因此，提高作物的光合效率，对于增加作物产量、保障全球粮食安全、促进农业可持续发展具有至关重要的意义。
高光效作物品种选育作为提高作物光合效率的重要途径之一，旨在通过遗传改良的方法，培育出具有更高光合效率和产量潜力的作物新品种。
高光效作物品种在同等的生长条件下，能够更有效地利用光能、二氧化碳和水资源，将更多的光合产物积累在收获器官中，从而实现增产增收的目标。
与传统的作物育种方法相比，高光效育种更加注重作物光合生理特性的改良，从源头上挖掘作物的增产潜力，具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。
二、高光效作物品种选育的增产潜力分析（一）提高光能利用效率1. 优化光合色素含量和比例光合色素是植物吸收和转化光能的关键物质，包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等。
不同光合色素在吸收光谱上存在差异，通过选育具有合适光合色素含量和比例的作物品种，可以拓宽作物对光能的吸收范围，提高光能利用效率。
例如，一些研究表明，增加叶绿素b的含量可以提高作物对蓝光和绿光的吸收利用，从而增强光合作用。
2. 改善光合机构性能光合机构是植物进行光合作用的场所，包括叶绿体、类囊体膜、光合电子传递链和光合磷酸化系统等。
优化光合机构的结构和功能，能够提高光合电子传递效率、光合磷酸化速率和二氧化碳同化效率，进而提升光能利用效率。
例如，选育具有更高效的叶绿体结构和功能的作物品种，如增加叶绿体的数量、改善叶绿体的垛叠状态、提高光合酶的活性等，都有助于提高作物的光合效率。
（二）增强二氧化碳同化能力1. 提高二氧化碳固定酶活性核酮糖 - 1,5 - 二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是植物光合作用中催化二氧化碳固定的关键酶，但其催化效率较低且具有双重活性（羧化和加氧），容易导致光呼吸的发生，造成光合产物的损失。
水稻育种方法及选育过程
水稻育种方法及选育过程水稻是我国主要的粮食作物之一，其育种方法及选育过程对于提高水稻产量和品质具有重要意义。
本文将介绍水稻育种方法及选育过程的相关内容。
一、传统育种方法传统育种方法是指利用自然交配、有性繁殖和选择的方式进行育种。
其主要包括以下几个步骤：1. 亲本选择：选择优良的亲本进行杂交，以获取优质基因。
2. 人工授粉：为了避免杂交，需要进行人工授粉，将雄花的花粉传到雌花的柱头上。
3. 选择杂交种：通过对杂交种进行田间试验和实验室鉴定，筛选出具有良好产量和品质的种子。
4. 多代选择：将杂交种培育为自交系，并进行多代选择，以提高水稻的适应性和稳定性。
二、分子育种方法随着生物技术的发展，分子育种方法也逐渐应用于水稻育种。
其主要包括以下几个步骤：1. 基因定位：利用分子标记技术，将目标基因定位到水稻染色体上的特定位置。
2. 基因克隆：通过克隆和表达目标基因，研究其功能和作用机制。
3. 基因转化：将目标基因转移到水稻中，以改良其性状。
4. 分子标记辅助选择：利用分子标记与目标性状的关联，快速选择出具有优良性状的水稻品种。
三、选育过程水稻的选育过程通常经历以下几个阶段：1. 目标确定：根据市场需求和种植区域的特点，确定选育的目标性状，如产量、抗病性等。
2. 亲本选择：根据目标性状和亲本的遗传背景，选择合适的亲本进行杂交。
3. 杂交组合：将优良亲本进行人工授粉，获得杂交种子。
4. 田间试验：将杂交种在田间进行试验，评估其产量和抗病性等性状。
5. 筛选和选择：根据试验结果，筛选出表现优异的杂交种，作为后续育种的亲本。
6. 连续选择：将表现优异的杂交种进行连续选择，逐步提高其产量和品质。
7. 纯系选育：通过自交和选择，将杂交种培育为纯系，以确保其遗传的稳定性。
8. 区域试验：在不同的种植区域进行试验，评估其适应性和稳定性。
9. 品种推广：将优良的水稻品种推广到种植区域，提高水稻的产量和品质。
总结起来，水稻育种方法及选育过程主要包括传统育种方法和分子育种方法。
水稻超高产育种理论与方法的辩证分析
关 键 词 ： 稻 ； 高 产 育种 ； 理 ； 量 结 构 ； 想 株 型 ； 种 优 势 ； 水 超 生 产 理 杂 生态 设 计 育 种 ； 子 育 种 分
中图 分 类 号 ： ５ １ ４ ￥ １． ８ ０ 文献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ ６ ３ （０ ８ ０ — ０ ７ ０ １７— ７７２ ０ ３ ０ ０－ ４ Ｊ
பைடு நூலகம்
Ｔ ｅ Ｄ ａ ｃ ｃ Ｓｕ ｙ ｏ ｈ ｏｙ ａ ｄ Ｍｅｈ ｄ ｆｒＳ ｐ ｒＨｉｈ Ｙ ｅ ｉｇ Ｒ ｃ ｒｅ ｉｇ ｈ ｉｌ ｔ ｔｄ ｎ Ｔ ｅ ｒ ｎ ｔｏ ｏ ｕ ｅ ｇ － ｉｌ ｎ ｉｅ Ｂ ｅｄｎ ｅｉ ｄ
Ｄ ＩＧ ｉｊ ， ＨＡ Ｇ Ｍａ －ｉ ＪＡ Ｇ Ｈ ｎ － ｏ Ａ ｕ－ｉ ｎ Ｚ Ｎ ｎｌ ， Ｉ Ｎ ｏ ｇ ｂ ，ＷＡ Ｇ Ｙａ －ｏ ｇ ＷＡＮ ｈ－ ｕ Ｎ ｎ ｒｎ ， Ｇ Ｚ ｉｘ
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Ｖ １８ Ｏ Ｏ３ ． ． Ｎ ３
综
水稻超 育种理 论与方法 的辩证分析 吉 同
代 贵 金 ，张 满利 ，蒋 洪 波 ，王 彦 荣 ，王 之 旭
（ １辽 宁省 农 业 科 学 院 稻 作研 究 所 ， 阳 １０ ０ ； 沈 １ １ １
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ：Ｔｈ ｃ ｒｅ ｔ ｔｔｓ ｆ ｕ ｅ ｈｇ ｙｅｄｎ ｂ ｅ ｄｎ ｉ ｒｃ ｓ ｅ ｉｗｅ ａ ｄ ｈ ｏｙ ｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｓ ｐ ｒ ｅ ｕｒｎ ｓ ｕ ｏ ｓｐ ｒ ｉｈ— ｉｌｉｇ ｒｅ ｉｇ ｎ ｉｅ ｗａ ｒｖｅ ｄ ｎ ｔｅ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｏ ｆｒ ｕ ｅ
水稻分子育种技术指南
水稻分子育种技术指南英文回答：Molecular breeding techniques have revolutionized the field of rice breeding, allowing breeders to develop improved rice varieties with desirable traits more efficiently and accurately. In this molecular breeding technology guide for rice, I will discuss the key techniques and their applications in rice breeding.One of the most commonly used molecular breeding techniques in rice is marker-assisted selection (MAS). MAS involves the use of molecular markers, such as DNA markers, to identify and select plants with specific traits of interest. For example, if a breeder wants to develop a rice variety with resistance to a specific disease, they can identify DNA markers that are linked to the disease resistance gene and use these markers to select plants with the desired trait. This allows breeders to screen a large number of plants quickly and accurately, saving time andresources compared to traditional breeding methods.Another important molecular breeding technique is genomic selection (GS). GS utilizes genomic information to predict the breeding value of individuals based on their DNA markers. This allows breeders to select plants with the highest potential for desired traits, even before they are phenotypically expressed. For instance, if a breeder wants to develop a rice variety with high yield potential, they can use GS to predict the yield potential of different plants based on their DNA markers and select those with the highest predicted values. This can greatly accelerate the breeding process by reducing the number of plants that need to be grown and evaluated in the field.In addition to MAS and GS, molecular breeding techniques also include genetic transformation and genome editing. Genetic transformation involves introducingforeign genes into rice plants to confer specific traits, such as insect resistance or herbicide tolerance. Genome editing, on the other hand, allows breeders to precisely modify specific genes within the rice genome. For example,breeders can use CRISPR-Cas9 technology to edit genes responsible for disease susceptibility, resulting in rice plants with enhanced resistance to diseases.The use of molecular breeding techniques in rice breeding has significantly accelerated the development of improved rice varieties. These techniques enable breedersto select plants with desired traits more efficiently and accurately, ultimately leading to the development of rice varieties with higher yield potential, improved nutritional content, and enhanced resistance to biotic and abiotic stresses.中文回答：水稻分子育种技术已经彻底改变了水稻育种领域，使育种人员能够更高效准确地培育具有理想特性的水稻品种。
作物遗传育种综合练习题及答案(学习资料)
作物遗传育种综合练习题及答案(学习资料)作物遗传育种综合练题及答案一、名词解释：1、遗传：指生物亲代与子代的相似性。
2、变异：指生物亲代与子代的相异性。
3、同源染色体：指体细胞内形态和结构相同的一对染色体。
4、非同源染色体：形态和结构不同的染色体。
5、核型分析：对生物核内全部染色体的形态特征进行的分析。
6、授粉：雄蕊中成熟的花粉传到雌蕊柱头上的过程。
7、胚乳直感（花粉直感）：在3N的胚乳性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状。
8、果实直感：种皮或果皮在发育过程中由于花粉的影响而直接表现父本的某些性状，称为果实直感。
9、相对性状：单位性状的不同表现形式叫相对性状。
10、基因型：个体基因的组合。
11、表现型：植株表现出来的性状。
12、等位基因：同源染色体对等位置上的基因，叫等位基因。
13、完全显性：用二个相对性状不同个体杂交，F1完全表现一个亲本性状。
14、多因一效：许多基因共同控制某一性状的表现，这种基因的多因一效性叫多因一效。
15、交换值：在连锁遗传情况下，由杂种产生的重组型配子占总配子数的百分比叫交换值。
16、性染色体：直接与性别决定有关的一个或一对染色体。
17、伴性遗传：指连锁在性染色体上的某些基因的遗传，常伴随性别的不同而不同的遗传现象。
18、数量性状：表现为连续变异的性状叫数量性状。
杂种后代中难以求出不同类型比例。
19、超亲遗传：指在杂种子女中出现超出父母双亲性状的现象。
20、遗传率：指遗传方差在总方差中所占的比例。
21、近亲繁殖：指亲缘关系相近的二个个体间的交配。
22、自交：指同一朵花或同一植株所产生的雌雄配子相结合的交配体式格局。
23、回交：指杂种后代与双亲之一的再次交配。
24、杂种优势：指二个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面优于其亲本的现象。
25、芽变：植物的分生组织由基因突变而产生的变异。
26、镶嵌现象：指同一个体的一部分组织表现一种性状，另一部分表现另一种性状的现象。
水稻育种思路和方向
水稻育种思路和方向一、品种改良1.改良目标：提高产量、优化品质、增强抗逆性、提高适应性。
2.改良方法：选用优良品种、杂交育种、诱变育种、基因工程育种等。
3.重点方向：培育多抗、优质、高产、适应性广的水稻新品种。
二、多样化育种1.多样化意义：提高水稻种植的抗风险能力，满足不同生态区和市场的需求。
2.多样化内容：培育不同熟期、不同株型、不同抗性、不同品质的水稻品种。
3.育种方法：采用杂交育种、诱变育种等方法，结合分子标记辅助选择技术。
三、分子育种1.分子育种意义：加速品种改良进程，提高育种效率和准确性。
2.分子育种内容：利用基因组学、分子标记等技术，发掘和利用有益基因，培育抗逆、优质、高产的水稻新品种。
3.育种方法：采用基因克隆、转基因等技术，结合全基因组选择技术。
四、抗旱、耐盐育种1.抗旱、耐盐意义：提高水稻在干旱和盐碱地的适应性，扩大种植范围。
2.抗旱、耐盐内容：发掘和利用抗旱、耐盐相关基因，培育抗旱、耐盐水稻新品种。
3.育种方法：采用基因克隆、转基因等技术，结合分子标记辅助选择技术。
五、高附加值育种1.高附加值意义：提高水稻的经济价值，促进农民增收。
2.高附加值内容：培育具有特色品质、高营养价值、医用价值等的水稻新品种。
3.育种方法：采用杂交育种、诱变育种等方法，结合分子标记辅助选择技术，发掘和利用有益基因。
六、智能化育种1.智能化育种意义：提高育种效率和准确性，实现精准农业。
2.智能化育种内容：利用物联网、大数据、人工智能等技术，实现水稻生长环境的智能监测和管理，提高育种质量和效率。
3.育种方法：结合智能化技术和传统育种方法，实现精准选育和种植管理。
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朱观林等：水稻的高光效分子育种
2009 年第 5 期
分的光照，会导致成穗率降低。直立穗型（erect panicle， EP）群体中，消光系数减小，对群体的光分布的截获和 利用最为有利，植株中部光照强度在一天内均高于半 直立和弯曲穗型。这说明，直立穗型品种的水稻能够提 高光能利用率，有利于光合产物的积累。
1 为何要进行水稻高光效分子育种
光能利用率是指太阳光中的能量被植物进行光合 作用时转化成化学能而贮存于光合产物中的百分率。 植物利用太阳能的效率相当低，据统计，地球上所有的 植物通过光合作用所利用的光能，整体平均不超过 0.1％。太阳光能中真正被转化为农作物各类物质的能 量不到转变为生物量的太阳能的 5.0％[4]。水稻光能利 用率不高的原因主要有四个方面：（1）漏光，主要是苗 期个体小，捕获光能的面积小所致；（2）反光，地面和 叶片的反光；（3）遮光，后期个体充分发育后，大群体叶 层之间相互遮光；（4）生理原因，稻株的光合及转化能 力的影响限制了光能的充分利用。可见农作物产量的 形成主要与光合面积、光合能力、光合时间、呼吸消耗 和经济系数等因素有关。利用现代分子生物学技术，培 育有高光合能力、低呼吸消耗、光合机能保持时间长、 叶面积控制适当，株型与长势长相均理想的水稻品种， 就成为经济而有效地利用太阳光能，提高水稻产量最 为有效的途径。水稻的光合生产力尚有巨大的潜力可
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进行高光效育种，后者是从生理生化功能上进行高光 效育种，只有两者紧密结合，相辅相成，才有可能选育 成功高光效品种。要想卓有成效地成功选育高光效水 稻品种，还必须根据不同水稻优良品种应具备的高光 效生理生化指标，制定切实可行的高光合性状的选择 指标与鉴定指标。 3.1 借助分子遗传学和分子标记手段选育高光效株 型 3.1.1 叶型相关基因的利用
关键词：水稻；高光效；分子育种；C3 植物；C4 植物；转基因
水稻是世界上最重要的粮食作物之一。从光合作 用的角度来研究水稻超高产，挖掘水稻高产潜力一直 是农业科研工作者追求的目标[1]。为此，超级常规稻育 种和杂交水稻超高产育种，都把提高光能利用率作为 新品种、新组合选育的重要目标。近年来，作为单子叶 作物的模式植物水稻其基因组的测序已完成，80 多个 水稻突变体基因，其中有株型和叶型等高光效相关基 因，已被克隆或鉴定，这标志着水稻科学的研究开始进 入“功能基因组时代”[2-3]，使水稻高光效分子育种技术 不仅可能，而且有效，必将在未来水稻育种中扮演重要 角色。
3 水稻高光效分子育种主要技术途径
水稻高光效育种是在常规育种技术的基础上，根 据水稻生理与生化指标，通过提高水稻的光合作用效 率，选育出群体光合面积大、光合能力强、光合时间长、 呼吸消耗少、经济系数高的品种。
目前，采用高光效育种的技术途径主要有两种：一 是改造水稻品种的株型结构，提高新育成水稻品种对 光能的利用率；二是选育对 CO2 补偿点低、光呼吸低、 净光合率高的高光效品种。前者是从植株形态结构上
利用分子辅助选择和转基因技术可以对水稻剑叶 角度、叶片卷曲程度、叶片的厚度和穗型等进行改良， 提高水稻叶片的叶绿素含量以及高光合效率，加速干 物质的积累并最终推进水稻产量的进一步提升。 3.1.2 综合提高群体叶面积指数和单叶片光能转化效 率
群体叶片捕获光能能力的叶面积指数（LAI）和单 个叶片光能转化效率的最大光合速率（P m a ）x 是提高水 稻光能利用效率的两大关键性指标。为了最大限度地 提高水稻对光能的利用率，既有较强的光能捕获能力， 又有较高的光能转化效率，才是最理想最完整的光合 能力。
传统的高光效概念只局限在低光呼吸、C4 途径、低 CO2 补偿点上，把高光效育种简单地局限在将 C3 植物 改造为 C4 植物，或者把高光效概念只局限在提高光合 速率上，以为只要单纯地提高光合效率就可以极大地 提高产量。高光效虽是高产的重要的生理基础，但并不 直接等于高产。广东省农业科学院高光效育种组通过 各种育种手段，例如，改造光合器官，提高现有作物品 种叶组织的光合能力，增进其对太阳能利用的转化效 率，并保证与其它生理过程的协调和谐，以期培育出不 仅单叶光合效率高，而且群体光能利用率也高，最终产 量也高的高光效品种。1997 年，屠曾平等[6]认为，作物 的光合生产力主要取决于光能截获能力及光能转化效 率两大因素，前者主要与叶面积的发展有关，后者则主 要与单叶光合速率有关。在长期实践和总结成败经验 的基础上，又提出了“整体光合能力”（integrated photo－ synthetic capacity）的高光效新概念，深信高光效育种是 改进植物的整体光合能力，提高其光能利用效率的育 种途径。高光效不仅是指单叶的高光能转化效率，而是 指群体的高光能利用效率，这极大丰富了高光效育种 的内涵。随着研究的深入和各种技术的创新发展，人们 对高光效育种的概念及其选育目标也会越来越清晰。
作物产量的形成是在一定空间和时间范围内综合 光合能力的体现，因此在光合能力的改进方面，一定要 从宏观上进行把握。空间上要注意与群体捕获光能能 力有关的叶面积发展动态，即 LAI 发展动态；时间上要 注意群体及单叶有效光合时期的长短，尤其是灌浆期 的高效光合持续期。
研究表明，光合强度高的双亲，其后代光合强度也 高；反之，则低。鉴于美国水稻品种 Lemont 等对强光有 明显的适应能力，且米质优、高抗稻瘟病、抗寒性强等 优点，屠曾平等利用美国品种的适高光强的光合特性 来改良广东品种对高光强的适应性。1987 年发现以美 国当时推广面积最大的适高光强的水稻品种 Lemont 和广东优质米中（当时也是推广面积最大）的七桂早所 组成的杂种 Lemont/七桂早，聚合了双亲优良基因，呈 现出了明显的杂种优势。经多年的大田试种和观察，杂 种稻 Lemont/七桂早在单叶净光合率、作物生长率、生
挖掘，这也是为什么能够进行高光效分子育种的科学 依据。因此，高光效育种是改进植物整体光合能力，提 高其光能利用率的有效途径。
2 高光效育种的发展历程
水稻作为重要的粮食作物。生理、栽培、育种、遗 传、营养等方面的专家都非常重视高光效育种。Watson 于 20 世纪 40 年代提出影响作物产量的主要因素是叶 面积的大小，而品种间光合效率差异并不大，与产量的 关系也不很密切，因此叶面积的研究是当时人们所关 心的热点。但自 20 世纪 50 年代以来，红外线 CO2 分析 仪应用于光合作用的测定，加深了人们对作物光合效 率的认识，发现了在不同作物以及同一作物不同品种 之间，光合途径及光合效率存在差异而且有的差异还 很大，从而提出光合效率是决定产量的一个重要因素， 从此逐渐形成高光效育种的思路。到 20 世纪 60 年代 初，光呼吸及 C4 途径的发现，促进了育种工作者对光 合机制的认识，并于 60 年代末开始了以高光合效率为 主要目标的育种尝试。Bonner 认为通过育种及作物栽 培手段来提高光合效率，是增加作物产量很有希望的 途径。武田从群体光合作用组成因素的角度出发，把农 作物产量的提高设想为三个阶段：第一阶段主要靠扩 大群体叶面积，第二阶段主要靠改良株型，第三阶段则 主要靠提高单叶光合速率。换言之，通过叶器官的改造 可以提高作物产量。1976 年，Moss[5]提出高光效育种的 两个途径：一是在高 CO2 补偿点的植物中筛选低补偿 点的变异植株，二是在物种内品种间进行光合效率的 筛选，从而掀起了国内外在这两个途径上的研究热潮。
物量等方面均比其双亲有了明显提高，表现出明显的 光合杂种优势[11-12]。 3.1.3 叶色与高光效分子育种
水稻叶色的深浅是由体内叶绿素含量的多寡决定 的，叶绿素在光合作用的光能吸收、传递和转换中起 着关键作用。叶绿素的合成与叶绿体的发育涉及核基 因和叶绿体基因协同调控的复杂过程，其中一些基因 的突变将造成叶绿素缺乏或叶绿体发育缺陷，导致光 合作用受阻。南京农业大学水稻研究所等单位的科研 人员通过数年研究，从分子水平揭示了水稻黄绿叶突 变的机理，并应用于光合育种研究。水稻黄绿叶突变体 ygl1 是栽培稻品种“镇恢 249”自然突变体。YGL1 基 因，位于第 5 染号色体上，编码叶绿素合成酶，催化叶 绿素合成过程中最后一步叶绿素 a 的形成。虽然 ygl1 突变体生长量和单穗重较野生型低，但分蘖能力增强， 成穗率增高，熟期适中，产量达到每 hm2 6.76 t，因而具 有较大的研究利用价值[13]。目前，与叶绿素生物合成、 降解相关的基因如 OsCAO1/2、OsCHLH、OsCHLD、Os－ CHLI、Nyc1、Cde1（）t 、Sgr 等的研究已不断深入，这为高 光效分子育种奠定了基础。 3.2 利用籼粳交、栽野交选育高光效水稻品种
从水稻品种的演化过程来看，水稻起源于季节雨 量丰富且阴天较多的东南亚地区，而现在水稻已扩展 到美国、澳大利亚南部等光能充沛的地区。当水稻生长 在阳光充足的地区后，其光合特性必有所调整和变化， 以适应此类新的环境[10]。大量的研究证明，中国和美国 的此两类水稻分别属于两种不同的光强生态型，美国 稻的特点是强光下单叶最大光合速率（Pma）x 明显比广 东稻高，光能转化效率较高，但其叶面积指数（LAI）发 展太慢，光能捕获能力差。
理想水稻株型的选育与高产育种密切相关，而剑 叶角度则是构成水稻理想株型的重要指标之一。较小 的剑叶角度，可增大叶片受光面积、提高光合效率，是 影响水稻产量的重要因素。2003 年董国军等[7]检测到 4 个控制剑叶角度的 QTL （qFLA-1、qFLA-2、qFLA-3 和 qFLA-12），多个增效等位基因的聚合明显提高剑叶角 度。2008 年张克勤等 [8] 检测到 5 个控制剑叶角度的 QTL。张强等[9]利用[Nipponbare（粳稻）×Kasalath（籼稻）] ×Nipponbare 的回交重组自交系 （BILs） 群体在 2005、 2006 两年对其剑叶抽穗后 7 d 净光合速率、蒸腾速率 进行 QTL 定位。检测到 1 个控制净光合速率的 QTL， 控制蒸腾速率的 1 个 QTL。水稻剑叶角度与产量负相 关，适当减小剑叶角度有利于提高植株的光合作用，提 高产物积累，促进结实率的提高。