光温敏不育系名词解释
水稻光温敏雄性核不育系的系谱分析
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(3): 394−407/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由浙江省8812计划(2007C12901)和中央级公益性科研院所专项资金项目(2009RG002-4)资助。
*通讯作者(Corresponding authors): 孙宗修, E-mail: sunzx405@; 胡国成, E-mail: guochenghu@Received(收稿日期): 2011-08-02; Accepted(接受日期): 2011-12-15; Published online(网络出版日期): 2012-01-04. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20120104.1649.005.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00394水稻光温敏雄性核不育系的系谱分析斯华敏 付亚萍 刘文真 孙宗修* 胡国成*中国水稻研究所 / 水稻生物学国家重点实验室, 浙江杭州 310006摘 要: 近年来, 我国两系杂交水稻快速发展, 截止2010年底, 共有427个两系组合通过审定。
两系杂交水稻已经奠定了在我国水稻生产中的重要地位, 而光温敏核不育系是两系杂交水稻的基础。
本文从实用性角度研究了1994年以来通过审定和获得新品种保护权的两系组合所涉及的130个光温敏核不育系, 分析了光温敏核不育系的基本来源和其中126个不育系的系谱。
以原始光温敏核不育系为起点演绎了不育系之间的衍生关系, 介绍了大面积应用及获得新品种保护权的73个不育系的系谱, 归纳了新光温敏核不育系的育成途径。
讨论了不育系育性转换的光温反应类型与其核不育基因来源的关系。
提出利用光温敏核不育系开展分子生物学研究过程中, 有必要通过系谱分析不育系之间的衍生关系, 对不育系材料进行有针对性的选择。
水稻名词解释
名词解说一、杂交水稻：杂种优势是生物界广泛现象，利用杂种优势提升农作物产量和质量是现代农业科学的主要成就之一。
采用两个在遗传上有必定差别，同时它们的优秀性状又能互补的水稻品种，进行杂交，生产拥有杂种优势的第一代杂交种，用于生产，这就是杂交水稻。
二、雄性不育系：是一种雄性退化（主假如花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，因为花粉无力生活，不可以自花授粉结实，只有依赖外来花粉才能受精结实。
所以，借助这种母水稻作为遗传工具，经过人工协助授粉的方法，就能大批生产杂交种子。
三、保持系：是一种正常的水稻品种，它的特别功能是用它的花粉授给不育系后，所产生后辈，仍旧是雄性不育的。
所以，借助保持系，不育系就能一代一代地生殖下去。
四、恢复系：是一种正常的水稻品种，它的特别功能是用它的花粉授给不育系所产生的杂交种雄性恢复正常，能自交结实，假如该杂交种有优势的话，便可用于生产。
五、三系杂交水稻：是指雄性不育系、保持系和恢复系三系配套育种，不育系为生产大批杂交种子供给了可能性，借助保持系来生殖不育系，用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。
六、两系杂交稻：一种命名为光温敏不育系的水稻，其育性变换与日照长短和温度高低有亲密关系，在长日高温条件下，它表现雄性不育；在短日平温条件下，恢复雄性可育。
利用光温敏不育系发展杂交水稻，在夏天长日照下可用来与恢复系制种，在秋天或在海南春天能够生殖自己，不再需要借助保持系来生殖不育系，所以用光温敏不育系配制的杂交稻叫做两系杂交稻。
七、超级杂交稻：水稻超高产育种，是近２０多年来许多国家和研究单位的要点项目。
日本领先于１９８１年展开了水稻超高产育种，计划在１５年内把水稻的产量提升５０％。
国际水稻研究所１９８９年启动了“超级稻”育种计划，要求２０００年育成产量比当时最高品种高２０％－２５％的超级稻。
但他们的计划到现在未实现。
我国农业部于１９９６年立项中国超级稻育种计划，此中一季杂交稻的产量指标为，第一期（１９９６－２０００年）亩产７００公斤，第二期（２００１－２００５年）亩产８００公斤。
育种学各论,考试重点
育种学各论,考试重点育种学各论水稻一、名词解释雄性不育系：具有雄性不育特性（花粉败育）的品系或者自交系——S(rr)保持系：其花粉给不育系授粉，后代具有保持其雄性不育特性的品系或者自交系——N(rr)。
恢复系：其花粉给不育系授粉后代正常的品系或者自交系——N(RR)、S(RR)。
两系法杂交水稻：由光温敏核不育系和恢复系培育成的杂交水稻称作两系法杂交水稻。
光温敏核不育系，恢复系三系杂交水稻：由三系的不育系和保持系制备的不育系和恢复系杂交制成杂交种水稻。
原生质体：是指没有细胞壁的、裸露的、具有生命力的原生质团。
植物细胞的全能性：是指每一个植株细胞经过脱分化形成愈伤组织再经再分化形成植株。
水稻三性：是指水稻的感温性、感光性、基本营养生长性。
感温性：在光照长度基本相同的条件下，随着温度的提高，抽穗期相应提早的现象，称作水稻品种对温度的反应特性。
感光性：在温度基本相同的条件下，随着光照长度的缩短，抽穗期相应提早，称为水稻品种对日长的反应特性，也称作感光性。
基本营养性：品种在不同的温度和不同的光照条件下，其播种到出穗的日数表现出相对的稳定，称为基本营养生长性。
绿色超级稻：具有抗主要病虫害，水分、养分高效吸收和利用的优质高产水稻。
原位保存：在野生稻原始生态环境下，采用一定的设施，人为地就地保存和保护野生稻种资。
异位保存：将野生稻搬到新的地点进行种植保存的方式。
离体保存：采集种子和植株部分在人工控制条件下保存种质。
垩白率：垩白粒占供试米粒数的百分比。
垩白大小：垩白投影面积占整个米粒投影面积的百分比。
垩白度：垩白率和垩白大小的乘积。
质核互作不育性：指的是雄性不育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制的雄性不育类型。
光温敏核不育水稻：指由于受和基因的控制对温度和光照长度反应敏感，在长日照条件下表现出雄性不育特性的水稻植株。
水稻广亲和性：指一些中间型水稻材料，与籼稻和粳稻杂交，F1都能正常结实。
具有这种特性的品种，称为广亲和品种。
分子标记辅助选择培育抗稻瘟病和白叶枯病水稻光温敏核不育系
分子标记辅助选择培育抗稻瘟病和白叶枯病水稻光温敏核不育系两系法杂交水稻是我国发明的水稻杂种优势利用方法,与三系法杂交稻相比,两系法杂交水稻育种环节减少、细胞质多样化、配组自由,易于选育优质高产的组合,已经成为我国杂交水稻的主要栽培类型,但是目前其抗病性并没有明显提高。
在水稻光温敏核不育系的选育中,育种家主要注重育性稳定性、稻米品质、配合力等方面的改良,使得目前许多两系杂交水稻的稻瘟病和白叶枯病抗性较差,已严重影响我国的水稻生产。
分子标记辅助选择技术的发展和应用,为有效改良水稻光温敏核不育系的抗稻瘟病和抗白叶枯病提供了技术支持。
本研究利用分子标记辅助选择和基因聚合技术,通过杂交、回交和复交,将抗稻瘟病基因Pi2和抗白叶枯病基因Xa7、Xa21和Xa23渗入到3个优良的水稻光温敏核不育系C815S、广占63-4S和华328S背景中,创建了一系列稻瘟病和白叶枯病抗性得到明显改良的光温敏核不育系新材料,并通过冷水处理、人工气候箱筛选、育性稳定性鉴定、主要农艺性状和开花习性考察、稻米品质分析、组合测配和产量比较试验,获得了以下研究结果:1.选育出性状基本稳定的光温敏核不育系14个。
其中携带Pi2基因抗稻瘟病的光温敏核不育系5个,分别命名为华1032S、华1033S、华1034S、华1037S和华1035S;抗白叶枯病的不育系8个,分别是携带Xa7基因的华1017S,携带Xa23基因的华1006S和华1009S,同时携带Xa7和Xa21基因的华1002S、华1005S、华1010S和华1012S,同时携带Xa7和Xa23基因的华1001S;携带Pi2和Xa23基因同时抗稻瘟病和白叶枯病的不育系1个,华1015S。
2.连续两年在稻瘟病常发区的远安和恩施自然诱发鉴定结果表明,5个携带Pi2基因的光温敏核不育系,华1032S、华1033S、华1034S、华1037S和华1035S,稻瘟病抗性为中抗至高抗,同时携带Pi2和Xa23基因的华1015S,稻瘟病表现中感至抗,受体亲本C815S和广占63-4S均表现高感。
作物育种各论题库
作物育种各论题库水稻部分一、名词解释：名词解释： (1) 雄性不育系：具有雄性不育特性（花粉败育）的品系或者自交系——S(rr)。
(2) 保持系：其花粉给不育系授粉，后代具有保持其雄性不育特性的品系或者自交系——N(rr)。
(3) 恢复系：其花粉给不育系授粉后代正常的品系或者自交系——N(RR)、S(RR)。
(4) 二系水稻：由光温敏核不育水稻不育系和恢复系杂交育成的杂交水稻，此法实现了一系二用，省去了保持系。
(5) 三系水稻：由三系的不育系和保持系制备的不育系和恢复系杂交制成杂交种水稻。
(6) 太空育种：利用航天工具搭载种子进入太空，利用其高真空、微重力、强的宇宙射线使种子发生诱变从而育种作物新品种的方法。
(7) 光温敏核不育水稻：由光照和温度主导其育性的转换，在其低温短日条件下可育高温长日条件下核不育的水稻。
(8) 孢子体不育：是指花粉育性的表现受孢子体（母体植株）的基因控制与花粉（配子体）身的基因无关。
(9) 配子体不育：是指不育系的花粉败育发生在配子体形成阶段，花粉的育性受配子体身基因型控制。
因此配子体基因为不育时花粉表现不育，配子体基因为可育时花粉表现正常。
(10) 诱变育种：是利用理化生的方法诱导作物发生变异，再经过人为选择育成作物新品种的方法。
(11) 变异体：没有经过人为施加压力使作物自然发生变异经过选择形成的变异个体。
(12) 突变体：经过人为的施加压力使作物发生变异筛选出的无性系变异。
(13) 原生质体：是指没有细胞壁的、裸露的、具有生命力的原生质团。
(14) 胞质杂种：是指在原生质体融合的前提条件下，是其中之一的细胞核有目的消失形成的细胞质杂交的种。
(15) 广亲和性基因：是指一些中间型水稻与籼稻和粳稻都能杂交成功，这种水稻称广亲和性水稻，这种水稻所具有的基因称为广亲和性基因。
(16) 垩白大小：垩白的投影面积占整个米粒投影面积的百分比。
(17) 垩白率：具有垩白米粒占整个供试验米粒的百分数。
优质光温敏核不育系虔S的选育与应用
摘
要： Ｓ 虔 是赣 州市农业科 学研究所用具有安农 Ｓ 一１亲缘的田丰 Ｓ一１ 与Ⅱ－ ２ ３Ｂ杂交 ， 从其后代 中定向选育的两用核
可 能利用 远缘 杂种 优 势相 结 合 的技 术路 线 ， 制 了籼 创 型优质 两用核 不 育 系虔 Ｓ 配组 育 成 了优 质 两 系 晚 稻 早 ，
熟组合虔两优 ４ ８ 。 ４０
１ 选 育 过程
虔 ｓ是从 田丰 Ｓ ／Ｉ ３ Ｂ的后代 中发现的一个 一１Ｉ一 ２
优良单株 ， 经过定 向单株选择法而育成的。母本 田丰 ｓ
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｙｒ ｉ ； ｕ — ｕｐｓ ｅｉ ｍ ｅｓ ｒｅｌ ｅ Ｑａ ； ｉｅｑａ ｔ； ｒｅｉｇ ｙｗ ｒｓ Ｈ ｂ ｄｒ ｅ Ｄ ａ ｐ ｒｏｅｇｎ ａ ｔ ｌ ｉ ； ｉ Ｓ Ｆｎ ｕｌｙ Ｂｅｄｎ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ ｅ ｎ ｉ ｎ ｉ
赣 南属 长江 中下 游 双 季稻 区的水 稻 主产 区 ， 、 、 早 中
（ ．Ｇ ｎ ｈｕ Ａｇｉｕｔｒｌ ｃｅ ｃｓＲ ｓ ａｃ ｎ ｔｕｅｉ ｉｎ ｘ ｒｖｎ ｅ ａ ｚ ｏ ｎｅ ｒｔｄＴ ｓ Ｓａｉｎ ｏ ｔ ｎ ｃ ｎ １ ａ ｚ ｏ ｒｃｌｕａ ｉｎ ｅ ｅ ｅｒｈＩｓｉ ｔ ｎＪａ ｇｉＰｏ ｉｃ ；Ｇ ｎ ｈ ｕ Ｉｔｇａｅ ｅｔ ｔｔ ｆＮａｉ ａ Ｒｉｅ Ｉ－ Ｓ ｔ ｏ ｏｌ
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水稻生物学特性—水稻栽培品种分类
栽培稻的分类
籼稻与粳稻的主要特征特性比较
项目
形
叶形、叶色
态
粒形、株型
特
芒的有无
性
颖毛状况
籼稻 叶片宽、叶色淡绿 粒细长略扁、株型较散 多数无芒或短芒 颖毛短而稀、散生颖面
粳稻 叶片窄、叶色深绿 粒短圆、株型较紧 有长芒、少数无芒 颖毛长而密、集生颖棱上
吸水发芽
生
耐寒性
理
分蘖繁茂性
特
耐肥抗倒性
征
脱粒性
减数分裂正常
图片引自毛玉姝（2012）
按不育发生的阶段分类
单核期前后败育
图片引自毛玉姝（2012）
按不育发生的阶段分类
2、配子体不育 雄性不育受配子体的支配。不育系花粉败育从二核期开始，这时花粉细胞壁进一步发育接近正常，细
胞核里由于双核中营养核的作用，细胞内有了淀粉积累，碘—碘化钾的染色反应呈现阳性，表现为圆形红 褐色至深褐色的败育花粉，称为染败。
栽培稻的分类
➢ 水稻与陆稻
水稻（包括深水稻和浮水稻）与陆稻 （也称旱稻）在植物学形态上差异不明显。 水稻通气组织发达，旱稻通气组织不发达 但根系发达，主要差异是耐旱性不同。
水稻的生活习性与沼泽植物的野生稻相 似，从而可以认定水稻是基本型，陆稻是 变异型。
深水稻 浮水稻
栽培稻的分类
在国外，根据稻作栽培过程稻田灌水深度的差异，有人又把水稻分为浅水稻（常 灌水层深度0~25cm）、中水稻（水层26~50cm）、深水稻（水层51~100cm）、浮 水稻（水层101~600cm）。
早稻：在完成光周期诱导时对日照没有严格要求。一般 认为早稻是经人工选择而形成的变异型。
中稻：对日长的反应介于早、晚稻之间。
水稻光温敏核不育系N418S的选育
水稻（Oryza sativa L.）是中国最重要的粮食作物之一，60%以上的中国人以水稻作为主食，杂交水稻的发展为保障中国稻米自给自足发挥了重要的作用。
但是，受全球新型冠状病毒肺炎疫情影响，中国的粮食安全问题仍然面临严峻挑战。
因此，进一步利用水稻杂种优势、提高水稻产量潜力是确保中国稻米供应的必经之路。
水稻杂种优势的大小存在着籼粳交>籼爪交>粳爪交>籼籼交>粳粳交的趋势，利用籼粳亚种间强大的杂种优势是进一步提高水稻单产的有效途径［1］。
目前，国内籼粳杂种优势利用成功的品种如甬优系列、春优系列等都采用三系配套技术，这些品种显示出亚种间杂种优势强、产量潜力大等优点［2，3］，但籼粳间杂交稻在应用过程中还存在繁制种产量不高的“卡脖子”问题。
两系杂交稻起源于湖北省［4］，由于不受恢保关系的制约，恢复源广，配组自由，已在杂交籼稻中大面积推广应用［5］，其特性也能更好地利用籼粳间杂种优势，容易配组育成好繁好制的籼粳亚种间杂交稻新组合，而水稻光温敏核不育系则是选育两系籼粳亚种间杂交稻的核心［6］。
笔者团队长期致力于水水稻光温敏核不育系N418S的选育刘凯，胡刚，李培德，陈俊孝，陈志军，杨国才，周雷，李三和，韩瑞娟，游艾青（湖北省农业科学院粮食作物研究所/粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室，武汉430064）摘要：N418S是以N5088S/鄂晚14经系谱法选育的粳型光温敏核不育系为母本与自育籼型恢复系中间材料J798杂交选育而成的优质水稻（Oryza sativa L.）光温敏核不育系。
该不育系不育起点温度低，不育系稳定，在武汉市自然条件下稳定不育期为36d，育性转换明显，易繁殖制种，米质优，配合力好，2019年8月通过湖北省农作物品种审定委员会的技术鉴定。
关键词：水稻（Oryza sativa L.）；光温敏核不育系；N418S；选育中图分类号：S511文献标识码：A文章编号：0439-8114（2020）S1-0047-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2020.S1.012Breeding of photoperiod-and thermo-sensitive genic male sterile line N418S in rice LIU Kai，HU Gang，LI Pei-de，CHEN Jun-xiao，CHEN Zhi-jun，YANG Guo-cai，ZHOU Lei，LI San-he，HAN Rui-juan，YOU Ai-qing（Food Crops Institue，Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement，Wuhan430064，China）Abstract：N418S，derived from the cross between japonica photoperiod-and thermo-sensitive genic male sterile（PTGMS）line se⁃lected by N5088S/Ewan14and the self-bred indica rice intermediate material J798，is a new PTGMS line with a low critical tempera⁃ture and stable male sterility.Under natural conditions in Wuhan city N418S has a stable sterile period of about36days.It has also good grain quality，high combining ability and is easy to conduct its multiplication and hybrid seed production.In August2019，it was technically identified by the Crop Variety Certification Committee of Hubei province.Key words：rice（Oryza sativa L.）；photoperiod-and thermo-sensitive genic male sterile（PTGMS）line；N418S；breeding收稿日期：2020-12-06基金项目：国家重点研发计划七大农作物育种专项（2017YFD0100400）；国家重点研发计划粮丰专项（2018YFD0301300）；湖北省重点研发计划项目（2020BBA031）作者简介：刘凯（1987-），男，湖北荆州人，助理研究员，博士，主要从事水稻遗传育种工作，（电话）136****9659（电子信箱）liukai11153@126.com；通信作者，游艾青（1965-），男，湖北天门人，研究员，博士，主要从事水稻遗传育种工作，（电话）************（电子信箱）**************。