2012.11北京 小麦会议赵昌平研究员

花期相遇：恢复系开花期略晚于不育系1-2天 花时协调：不育系与恢复系每天盛花开颖时间相近 花时变化：不同类型的不育系和恢复系的花时变化规律差异较大 ， 单日内有1个高峰的，也有多个高峰的
18 :0 08: 00 8: 00 -9 :0 9: 0 00 -1 0: 10 00 :0 011 :0 11 0 :0 012 :0 12 0 :0 013 :0 13 0 :0 014 :0 14 0 :0 015 :0 15 0 :0 016 :0 16 0 :0 017 :0 17 0 :0 018 :0 0
安全生态区
制种模式
北方麦区
父母本合理群体 行比制种
异交生物学
西南麦区 云贵麦区
措施效应
父母本花期相遇 混播制种
科学赶粉花时 防杂保纯
京麦6号行比制种（2∶7）,制种产量250kg/亩以上，纯度98%
京麦7号大面积混播制种（1：12）,专利申请号200510108032.4
云杂6号制种产量150-260kg/亩，纯度95%
BS1591.
种质资源创新
先后选育出两大系列光温敏不育系类型，在生产上应用：
BS系列（北京，光温敏型，冬性不育系，1995年） C49S系列（重庆，温光敏型，春性-半冬性不育系，1992年） 其他类型不育系： ES系列（湖南，温光敏型，1993年） BNS系列（河南，温光敏型，2005年） 337s系列（湖北，两极温敏型，2002年）
小穗位 小穗位 Spike sequence Spike sequence
15 15
2 5 7 10 13
22 55 77 10 10 13 13
10 10
5
55
16
0 0
00 00 1
11 2
BS366人工授粉异交结实率
花后天数(d) 花后天数(d) 花后天数(d) time after flower time after flower flower time after
遗传远缘、地理远缘和生态远缘的种质中易挖掘出强
恢复系，聚合选育是获得优良光温敏恢复系有效途径
100 90 80 新恢复系F 1 平均结实率 老恢复系F 1 平均结实率
结实率(%)
70 60 50 40 30
00年 01年 02年 03年 04年 05年 06年 07年 08年 09年 10年
光温敏不育系B S 3 6 6 与新、老恢复系F 1 平均结实率比较
100
20
20 20
8080 6060 4040
80
小穗位 Spike sequence
60 40
2 2
15
10
= -1.4577x -1.4577x2 + + 12.472 + 20.489x 20.489x y = 2020 y y = -1.4577x+ + 20.489x + 12.472 12.472 20 2 2 2 R R= = 0.9146 0.9146 0.9146 = R 0 0 0 0 0 2 2 0 4 4 2 6 6 4 8 8 6 10108 1212 1414 1616 10 12 14
浅不育 深不育 深不育 中不育 中不育 浅不育 浅不育 深不育 中不育
雄性不育与非编码RNA调控相关
不育系 不育基因(非编码RNA) 论文 团队
小麦
BS366
农垦58S
miR167、tasiRNA-ARF Plant Physiology, 2012
pms3 p/tms12-1 PNAS，2012 Cell Research，2012
MC159
MC159：国外血缘 弱冬性，株高110厘米，分蘖力强， 恢复力强，抗性好，开花历期9天， 花药外露率96%，花粉粒大，花粉量 大，已获强优势组合数量7个
05Y花101-2 05Y花101-2：广恢复 弱冬性，株高88厘米，分蘖力中上， 茎秆粗壮，开花历期7天，花药外露率 96%，花粉粒大，花粉量大，已获强优 势组合数量5个
时间
BS210与BS366单穗开花小花数统计的比较
不育系单穗一日内开花小花数统计比较
异交结实－空间配置
恢复系 间距 (cm) 15 30 60 BY149 90 120 150 180 平均 15 30 60 Cr147 90 120 150 180 平均 A-2* 9.4a 7.8a 4.6a 4.1a 5.4a 4.4a 5.0a 5.8 15.0a 8.4b 5.2b 3.6b 4.3b 1.3b 2.4b 5.7 A-4 34.6a 18.3b 17.3b 14.6b 7.4b 6.4b 6.9b 15.1 58.1a 33.8b 19.9c 20.1c 15.2c 12.5c 12.2c 24.5 A-6 40.8a 18.8b 17.9b 15.8b 9.6b 7.5b 18.4 54.5a 30.1b 25.0b 23.0c 21.1c 11.6c 27.6 B-2 45.6a 32.1a 9.9b 11.3b 7.4b 7.1b 2.6b 16.6 44.5a 28.0b 10.8c 7.0c 5.8c 5.6c 4.3c 15.1 B-4 68.1a 56.6a 36.2b 15.6c 15.2c 10.2c 9.1c 30.2 84.4a 54.7b 34.3c 20.6c 17.3c 15.7c 23.1c 35.7 B-6 75.7a 59.8b 36.6c 25.0cd 21.3de 11.3e 38.3 89.6a 80.2a 56.2b 20.1c 18.3c 16.7c 46.9
1、小麦光温敏不育种质发现与利用
理论基础：“小麦雄性育性的相对性原理”和“小麦光温敏
不育系创制”的四种途径（1999年,北京）
核或核质 核或核质 核或核质 核或核质 互作型不育 互作型不育 互作型不育 互作型不育
光温敏型 光温敏型 光温敏型 雄性不育 雄性不育 雄性不育 雄性不育
环境敏感型
品种
品种 品种 品种

第二阶段（1995～2011年）为自主创新、引领国际杂交小麦技术方向
时期：我国首创二系杂交小麦技术体系，整体处于国际领先
20 团队 57.7 % 57.7% 二系杂 42.3%其它 42.3 % 其他 交
二系杂交小麦
二系杂交小麦 84.4% 15.6%其它
小麦
SCI数据库
%
其他
CNKI数据库
二、中国二系杂交小麦研究进展
3、小麦异交生物学规律与制种技术
不育系开花习性
柱头外露率：小麦的柱头外露率约20-30%，与异交结实率呈显著正相关 开颖角度：小麦的开颖角度约10-50°，受温度、湿度和风力的影响 柱头活力：浅型不育系、温湿少风生态和低位小花的柱头活力较强
恢复系开花习性
花药外露率：首要性状指标
花粉粒大小：粒小、粒轻传递距离远，异交结实性高
22 33 44 3 4 结实粒数/小穗 结实粒数/小穗 结实粒数/小穗 Kernel number/spike Kernel number/spike Kernel number/spike
BS366异交结实的时空分布
人工辅助授粉：显著提高异交结实率，应注意盛花期和盛花 时的人工辅助授粉次数和质量
花后 天数
1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
12
13
800 800
2
600 600
BY149A BY149B Cr147B Cr147A
400 400
200 200
0 0 0 0
2 2
4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 母本行号 母本行号 Female row No. Female row No.
异交结实－花时配置
12.0 10.0
开8.0 花 开 6.0 花小 小花 花数4.0
数 2.0 0.0 第一天 第二天 第三天 第四天
总平均 1T 2T 3T
6.0 5.0
开 4.0 花 小 开 花 3.0 花 数
BS210 BS366
小 花 2.0 数
1.0 0.0
第五天 花后天数
BS366单穗日开花小花数统计 不育系BS366单穗日开花小花数统计
异交结实－异交亲和力/措施效应
异交亲和力：
A
双亲间异交亲和力显著影响异交结实率，
小麦异交不亲和率约20% 措施效应：

播期对异交纯度影响大于种植密度 播期和种植密度间互作显著
B


混播显著提高异交结实率和花粉利用率
不同父本比例对制种性状的影响 A：异交结实；B:制种产量
规模化高效制种技术
不同麦区 核心技术
F型（山西，三系不育系，2008年）
BS1086
BS1290
MTS-1
K78S
2、小麦光温敏恢复资源的挖掘与利用
不同类型光温敏不育系具有不同类型的恢复基因， 广谱型恢复系较少; 恢复性主要受到2个主效基因和 众多微效基因控制
光温敏不育恢复性的遗传模式分析
组 合 BS20/F3 BS210/BY149 BS210/O201 BS366/BY149 BS366/Cr147 最适模型 E-5模型：2对完全显性主基因＋加性－显性多基因模型 E-1模型：2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型 E-1模型：2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型 E-0模型：2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型 E-1模型：2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型模型
4、强优势杂交种创制与应用
基本思路：
充分利用小麦远缘种质的遗传高度差异性和基因间的互作潜能（加性 、加加性、显性、超显性和上位性），最大程度地挖掘小麦不同血缘种 质资源间强杂种优势，创制强优势杂交种