水稻柱头性状的遗传研究进展
杂交水稻育种原理
杂交水稻育种原理
杂交水稻是指通过两个不同品种的纯种水稻亲本进行授粉相互交配,从而培育出具有良好性状和高产潜力的杂种水稻。杂交水稻育种原理主要涉及到两个基本原理:杂合优势和亲本组合优势。
首先,杂合优势是指复杂遗传系统之下的杂种后代具有比亲本更好的性状。在传统自交或纯系育种中,遗传材料之间的配对被限制在同一基因组的不同个体之间。这会导致基因组中的负性隐形等位基因表达,影响植株的生长和发育。而通过杂交作用,水稻杂种后代可以获得异源增强的效果,产生大量的有利显性基因,从而显著提高了杂种水稻的产量和抗性。
其次,亲本组合优势是指在适当选择亲本的情况下,杂交水稻的产量和性状优于亲本之间的平均水平。亲本组合优势是建立在杂合优势的基础上的,通过合理选择亲本,结合互补作用,可以进一步提高杂交水稻的性状,如增加产量、改善品质和增加抗性。
在具体实施杂交水稻育种的过程中,需要清楚了解亲本的遗传特性和优点。首先,选择有较高产量和优良品质的亲本品种,如国家优质稻和高产稻。其次,亲本之间应具有互补作用,即它们在产量、抗病性、品质等方面具有不同的优势和劣势。这样的亲本组合才能充分发挥亲本间的优势,并最大限度地提高后代的产量和品质。
杂交水稻育种需要通过授粉实现亲本的交配。通常使用人工授粉的方法,将雄性亲本的花药打掉,然后将雌性亲本的柱头挤出,将雄性亲本的花粉放到雌性亲本的柱头上,完成授粉。随后,在混合母本和父本的杂交晶胚移植到培养基上,再将授粉的区域剪下培养。 在杂交水稻的培养中,需要对杂交晶胚进行适当的营养调控。通常,杂交晶胚会先在营养基上生长,形成初代杂交种。随着植株的生长和分化,将初代杂交种移植到培养中的培养基中,进一步促进植株生长。在适当的时候,将植株转移到田间试验中,进行田间生长。
最后,根据杂交水稻在田间试验中的表现,筛选出适合种植的优良杂交及其亲本。通过反复选择和配对,可以逐步培育出适应不同环境条件和农田管理方式的优良杂交水稻品种。
育种实验指导(参考)
实验一 水稻杂交育种程序参观
一 目的要求
了解水稻育种的程序及各阶段的主要工作。
二 材料和用具
本院水稻育种科研试验田全部材料,笔记本,铅笔。
三 内容说明
水稻育种方法很多,主要参观杂交育种程序。
(一)原始材料圃
种植水稻育种原始材料的地段叫原始材料圃,主要是种植国内外搜集来的原
始材料。每年不断地引入新种持,丰富基因库。通过系统观察、细致研究,筛选
符合育种目标要求的具有单一的或综合的优良性状的亲本。种植的方法按类型
(高杆矮杆、粳稻、灿稻)种植。每份种20-30株,重点材料应每年种植,严防
机械混杂,严格保纯,一般材料一室内贮藏能保持其发芽力的情况下,每年分批
轮流种植。每年从原始材料圃选出若干材料作亲本的种于新本圃。亲本圃应根据
需要分期播种调节花期,加大行距,便于操作。
(二)选种圃
种植杂种后代的地段为选种辅圃
1.杂交一代(F1)
(1)F1的播种:由于杂交所得种子数量少,加之又是米粒,故杂交种子发
芽不好,易腐烂。所以杂交种子最好播在塘瓷盘中育苗,然后载于试验田。每一
组合栽成一区,一般F1种10-20株左右,复合杂交则F1应有100株以上。在每
一个杂交种附近应种亲本和对照品种,均有单本植。
(2)观察记载:记载各重要性状,特殊性状以及有无及杂种优势。
(3)去假杂种:在生长期中,着重去假杂种,去杂假种根据父本的指示性
状进行。
(4)收获脱粒:一般按组合分虽收获脱粒,但如假杂种的真伪尚不能准确
鉴定时,要分株收获脱粒。 2.杂交二代(F2) (1)F2的种植规模:由于F2是变异范围最大的一代,一般每个组合种植2000-10000株,以组合为单位种植。行长5尺,行距8-10寸。种植行数依组合
要求总株数而定。每20或50行加入两个亲本或对照品种。种扦一行作为比较的
标淮,一律采用单本植。
(2)观察记载:F2的分离现象是必然存在的,如某一组合没有出现分离现
象则可能是假杂种应淘汰。对株型,生育期,穗部性状,抗病性等重要性状的分
水稻裂颖突变体SRG的形态学鉴定
福建农林大学学报(自然科学版)
Journal of Fujian Agriculture and Forestry University(Natural Science Edition) 第36卷第1期
2007年1月
水稻裂颖突变体SRG的形态学鉴定
王俊兰,姚小兰,林晶,陈仁财,柯庆明,林文雄,梁康迳’
(福建农林大学作物科学学院,福建福州350002)
摘要:在由123个品系组成的Lcmont×Dular重组自交系群体(RII ̄,F。。)中发现了水稻裂颖突变体,该突变体30.64%的小
穗颖壳开裂,稃片1—3个,雄蕊3—9枚,子房1—3枚,柱头2—5个,浆片1—3对;颖壳内有2粒或3粒种子连生或分生.
经过7代连续种植,裂颖性状能够稳定遗传,根据突变体颖壳特征将其命名为水稻裂颖(split rice s1.me,SRG)突变体.
关键词:水稻;SRG突变体;花发育;形态学
中图分类号:Q944.33 文献标识码:A 文章编号:1671-5470(2007)01-0001-05
Morphological identification of spHt rice glume(SRG)mutant
WANG Jun—lan,YAO Xiao—lan,LIN Jing,CHEN Ren—cai,KE Qing—ming,LIN Wen—xiong,LIANG Kang-jing
(College of Crop Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China)
Abstra ̄:A flower organ mutant WaS found in rice Lemont Dular recombinant inbred lines population(RILs,Fi0),which con’
离子注入后突变水稻再生植株的花器性状
一116一 江苏农业科学2011年第39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,2011,39(6):116—118 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464000;2.郑州大学离子束生物工程河南省重点实验室,河南郑州450052) 摘要:为挖掘无融合生殖种质,以离子注入后同源四倍体双胚苗突变水稻再生植株及其原始亲本和实生后代为研 究材料,比较了3份不同世代材料的花粉育性和花器性状。研究结果表明,与原始亲本相比,再生植株的正常花粉率 要低,败育类型主要为典败和圆败;花器性状上差异较大,11个参数中有显著性差异的占7个;颖壳数目突变多为单 颖壳突变。与再生植株相比,实生后代的正常花粉率要高,败育类型主要为染败;花器性状上差异较小,11个参数中 差异不显著的高达10个;出现的颖壳数目突变较少,仅观察到极少数的单颖壳。 关键词:离子注入;同源四倍体水稻;再生植株;花器性状;花粉育性 中图分类号:¥511.01 文献标志码:A 文章编号:1002—1302(2011)06—0l16一O3 杂交水稻育种从研究方法上分为三系法、两系法和一系 法这3个发展阶段 。一系法杂交水稻研究的实质就是挖掘 无融合生殖种质资源并建立特定的技术程序,以利固定水稻 的杂种优势。前人的研究结果表明,在多倍体水平挖掘水稻 潜在利用价值,筛选多胚苗材料,寻找无融合生殖种质是一条 比较有效的研究途径 。 。20世纪80年代中期发展起来的 离子束生物技术具有独特的技术原理和简单的操作程序,在 作物育种中的诱变效应和介导作用已经被证实 。我们以 低能氮离子束为诱变源对同源四倍体水稻进行了遗传改良, 收稿日期:2011—0l一11 基金项目:河南省科技前沿基础研究(编号:82300433202)。 作者简介:黄雅琴(1986一),女,河南信阳人,硕士,从事离子束生物 效应方面的研究。E—mail:hyaqin@yahoo.com.(3/1。 通信作者:黄群策,博士,硕士生导师,教授,主要从事生物技术研究。 Tel:(0371)67766836;E—mail:quncehuang@ZZl1.edu.cn。 在后代群体内筛选到具有双胚苗特征的新材料 ,再配合无 性系诱导技术进行更有效的遗传改良 ,成功再分化出一批 再生植株。同源四倍体水稻具有特殊的生殖发育现象,在小 孢子母细胞减数分裂过程的不同阶段出现的异常现象造成了 花粉的败育 ,有性繁殖器官花器结构也不同于二倍体水 稻 。对离子注入后突变水稻再生植株的花粉育性和花器 性状开展研究,以同源四倍体双胚苗水稻为材料开展无融合 生殖种质的挖掘,对推进一系法杂交水稻的选育具有十分重 要的参考价值。 1材料与方法 1.1材料 同源四倍体双胚苗突变水稻材料1307—04—01,是由 01一o4—01通过离子注入后筛选到的具有双胚苗特性的突变 株后代;TC1307—04—01是D07—04—01经过组织培养脱分 (上接第l15页) 吸收的氮大部分来自土壤或自身固氮的非肥料氮源,非肥料 氮占地上部总吸收氮的百分比:改良方式为76.81%~ 88.54%,习惯方式为64.35%~83.79%,而且随氮肥用量的 增加而下降。施肥对土壤氮素表现出正激发效应,平均每投 入100 ks/hm 氮肥,水稻吸收的激发氮素改良方式为 (19.10±5.23)ks/hm ,习惯方式为(9.64±4.68)kg/hm 。 无论改良施肥方式还是习惯施肥方式,在200、300 ks/hm 下 激发吸收氮均达到较高水平,而超过300 kg/hm 施肥水平没 有明显增加的趋势。因此,从水稻对氮肥的吸收来看,在目前 的生产条件下适宜的氮肥用量为200~300 kg/hm 。与习惯 方式相比,改良施肥方式更能促进水稻对非肥料氮的吸收,各 施肥水平均出现改良施肥激发吸收氮高于习惯处理,由此进 一步说明改良施肥方式的优越性。 3小结 本试验利用 N分析了水稻季氮肥去向,在稻季施入的 氮肥中,水稻吸收的氮占21.68%一30.92%,残留在土壤中 的氮占5.27%一13.71%,损失的氮占56.05%一72.03%,其 中氨挥发损失的氮占7.06%~9.87%,且随着施氮量的增加 而增多。残留在土壤中的氮主要存在于0~40 cm土层,其中 约70%的残留氮存在于0—20 cm的表土层,4O~60 cm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200—300 ks/hm 。 参考文献: [1]朱兆良,文启孝.中国土壤氮素[M].南京:江苏科技出版社, 1992:213—249. [2]朱兆良我国土壤供氮和化肥氮去向研究的进展[J].土壤, 1985,17(1):2—9. [3]汪华,杨京平,金洁,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,2006, 20f1):50—54. [4]鲁如坤.土壤一植物营养学原理与施肥[M].北京:化学工业出 版社,1998. [5]许露生.太湖地区水稻优化施氮模式及其环境效应的研究[D]. 扬州:扬州大学,2006.
抽穗开花期高温胁迫对水稻花药、花粉粒及柱头生理特性的影响
抽穗开花期高温胁迫对水稻花药、花粉粒及柱头生理特性的影
响
张桂莲1,2 张顺堂1 肖浪涛3 唐文帮1 肖应辉1 陈立云1,∗
(1湖南农业大学农学院,长沙410128;2深圳市龙岗区农业科技推广中心博士后创新基地,广东深圳518118;3湖南农业大学植物
激素与生长发育湖南省重点实验室,长沙410128;∗通讯联系人,
EGmail:chenliyun996@163.com)
EffectofHighTemperatureStressonPhysiologicalCharacteristicsofAnther,
PollenandStigmaofRiceDuringHeadingGfloweringStage
ZHANGGuiGlian1,2,ZHANGShunGtang1,XIAOLangGtao3,TANGWenGbang1,XIAOYingGhui1,CHENLiGyun1,∗
(1CollegeofAgronomy,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;2PostGdoctoralInnovationBaseof
AgriculturalScienceandTechnologyPromotionCenterofLonggangDistrict,Shenzhen518118,China;3HunanProvincialKeyLaG
boratoryofPhytohormonesandGrowthDevelopment,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;∗Correspanding,
EGmail:chenliyun996@163.com)
ZHANGGuilian,ZHANGShuntang,XIAOLangtao,etal.Effectofhightemperaturestressonphysiological
萍乡显性核不育水稻的研究进展
萍乡显性核不育水稻的研究进展
龚慧明;贺浩华
【摘 要】萍乡显性核不育水稻是水稻中首次发现的显性基因控制的雄性不育突变体.本文从该材料的遗传规律、基因定位、育性转换规律、细胞学特征、败育过程的生理生化变化等方面进行了综述,并对其研究与应用前景进行了展望.
【期刊名称】《种子》
【年(卷),期】2006(025)009
【总页数】4页(P42-45)
【关键词】萍乡显性核不育水稻;雄性不育;育种
【作 者】龚慧明;贺浩华
【作者单位】重庆师范大学生命科学学院,重庆,400047;江西农业大学农学院,南昌,330045;江西农业大学农学院,南昌,330045
【正文语种】中 文
【中图分类】S5
1.1 萍乡显性核不育水稻的发现
萍乡显性核不育水稻是颜龙安等在1978年用“栽野型”组合(萍矮58×华野)F2中的不育株和反交组合(华野×萍矮)F4的可育株杂交,后代分离出的。其基因定名为“Ms-p”[1],这是目前世界上水稻中发现的两例显性核不育中的一例[2]。
1.2 遗传分析
1979~1986年,颜龙安等对该材料做了大量的测交、回交、姊妹交试验,发现后代分离出的不育株与可育株之比为1∶1,无中间类型,可育株自交后代育性不发生分离,初步认为是一个新型的不育材料;同时还发现萍乡显性核不育水稻在高温下能产生可育花粉,用这些可育花粉授到不同品种的柱头上,F1代不育与可育仍按1∶1的比例分离,且转育后代出现的不育株败育彻底,无中间类型,说明不育株系育性能稳定遗传,不育性与细胞质无关[1,3],同时用高温产生的可育花粉套袋,发现自交一代呈 3(不育)∶1(可育)分离[1]。蔡耀辉等(1988)报道“紫圭”、“麦颖稻”、“早籼8004”等品种与该材料测交,杂种F1结实正常,无育性分离,F1代自交,后代育性表现不同,有的单株后代无育性分离,有的单株后代呈13(可育)∶1(不育)分离,无育性分离的株系数与13∶1的株系数相同[4]。为了彻底弄清其遗传和恢复性机制,贺浩华等(1999)按照刘定富的遗传设计对其开展了研究,发现控制该不育材料的育性是受核内两对显性基因(Ms、Rf)互作控制的,其中Ms为显性不育基因,Rf为显性上位基因,两者共同存在时,Rf能抑制不育基因Ms的表达,因此不育群体的基因组成为 Msmsrfrf+msmsrfrf或
袁隆平杂交水稻原理
袁隆平杂交水稻原理
袁隆平杂交水稻以改良传统品种的产量、抗病能力和生长周期为目标,采用人工选择和杂交配制的方法,通过选育优良的亲本纯系,进行人工授粉,收集子代种子,再通过筛选评估,最终选出具有优秀性状的水稻品种。
袁隆平杂交水稻的原理在于利用两性花的性别差异进行杂交。水稻植株一般具有两种性别花,即雄性花和雌性花。在水稻传统栽培中,雄性花自身就具备受雌性器官授粉的能力,可以通过风力、昆虫或自身摇摆授粉。而雌性花则需要外界的授粉源进行授粉。袁隆平杂交水稻利用这一特性,首先选取高产、抗病性好的两性花作为亲本,通过特殊的杂交技术进行人工授粉,将雄性花授于雌性花上,从而获得具有优秀性状的子代种子。
袁隆平杂交水稻的杂交原理主要包括选育优良亲本、异源亲本的杂交、授粉和子代筛选等步骤。首先,选取具有高产、抗病能力强、生长周期短等优良性状的亲本纯系作为杂交亲本。其次,选择不同的亲本进行亲本间或亲本内杂交,以增加杂交的遗传变异。然后,通过人工授粉的方式将雄性花的花粉施于雌性花的柱头上,使其授粉成功。最后,对子代进行筛选评估,挑选出具有高产、抗病能力强、生长周期短等优秀性状的杂交水稻品种。
袁隆平杂交水稻原理的核心在于通过选育优良亲本和人工授粉的方式,使不同亲本之间的优点得到充分结合,从而培育出优秀性状的杂交水稻品种。这种水稻品种在产量、抗病性和生长周期等方面都有明显的改良,并在农业生产中得到广泛应用。
水稻育种的方法和手段
龙源期刊网
水稻育种的方法和手段
作者:罗小忠 郭樱花 叶菊华 吴亚辉 黄愉光 陶星星 苏彬峰
来源:《现代农业科技》2020年第14期
摘要; ; 水稻遗传改良是提高水稻生产力水平的途径之一,是水稻育种工作的主要内容。在掌握水稻性状遗传变异规律的基础上,根据育种目标,选择适当的亲本,采用恰当的育种方法和手段,可以大幅提高选育出优良新品种的效率。本文对几种水稻育种的方法和手段进行了简要的介绍和优缺点分析,以期为相关人员提供参考。
关键词; ; 水稻;育种;方法;手段
中图分类号; ; S511.035; ; ; ; 文献标识码; ; A
文章编号; ;1007-5739(2020)14-0030-02
水稻育种方法和手段基于其新颖性而言[1],主要可以分为系统育种、杂交育种、诱变育种(物理、化学、航天诱变)、分子标记辅助选择育种、转基因育种及分子设计育种。前3种是常规育种方法,后3种作为水稻分子育种的主要内容是水稻育种的新手段。
1; ; 水稻常规育种
1.1; ; 系统育种
直接从自然界变异中进行选择并通过比较试验选育水稻新品种的方法,其理论基础是纯系学说。此法应在生产上大面积栽培的水稻品种中进行。总的原则是由多到少,由粗到精,逐步挑选优系优株,严格选择目標性状,结合考虑综合性状。
水稻系统育种简便快捷,立足于选,推广应用快;优中选优,能够连续选出新品种。系统育种有一定的局限,依靠自然变异,不能有目的地创新;个别性状上改进,综合性状上难有突破。
1.2; ; 杂交育种
通过不同基因型亲本间杂交,将2个或多个亲本的优良性状集合于杂种后代,经多代选择和鉴定而形成水稻新品种的方法(此法以培育纯合品种为目的,概念区别于只利用杂种一代的杂交水稻育种或杂种优势利用)。其理论基础是遗传学的基因分离定律、自由组合定律、连锁与交换规律。首先,要明确育种目标,选配好亲本;其次,在后代选育中,F1一般不作选择,只淘汰不良组合(杂交亲本如一个或以上不是纯合体时,F1中出现长势特别差的,应该淘汰);从杂种F2代起开始选择,通常采用系谱法,经过5~7个世代的连续选育获得稳定优良龙源期刊网
利用SSR标记鉴定水稻与高梁远缘杂交的研究
2007年第1期 (总第55期) 漳州师范学院学报《自然科学版) Journal of Zhangzhou Normal University(Nat.Sci.) No.1.2007年 Genera1 NO.55
文章缩号:1008-7826(2007)01-0099—05
利用SSR标记鉴定水稻与高梁远缘杂交的研究
蒲俊之
(漳州师范学院生物科学与技术系,福建漳州363000)
摘要:本研究采用了115对水稻引物(RM)对4个母本水稻、父本高梁、4个水稻和高梁远缘杂交的子一 代进行了SSR分子标记分析.结果发现:水稻与高梁具有一定的同源性;水稻与高梁杂交后,其杂种一代的分子 标记带型大部分与母本同源性较高,也出现了杂种带型、变异带型及高梁带型,说明确实有高梁DNA片段导入 水稻基因组中、从分子水平上初步证明了水稻高梁远缘杂交的可行性. 关t词:水稻; 高梁;远缘杂交;SSR 中圈分类号: Q321 -3 文献标识码: A
1引言
远缘杂交能促进不同物种间的基因交流,被认为是作物改良最有潜力的育种途径.在水稻远缘杂交中,
以水稻与高梁的杂交研究较多,育种者通常以水稻为母本,高梁为父本,希望通过杂交将高梁的高光效、
抗旱耐涝、耐贫瘠、耐盐碱、丰产等优良性状移入水稻,达到改善水稻生理功能,提高产量潜力的目的.我
国自50年代对水稻与高梁远缘杂交育种进行研究,所获得的材料主要是进行基础研究,证明了高梁花粉 能够在水稻柱头上萌发,少数可以进行精卵结合…,高梁的部分DNA序列确定进入水稻【 ,并先后选育了
4个与高梁杂交育成的水稻品种口】.但由于不同物种间的生殖隔离,远缘杂交的难度大,杂交成功率低,至
今没有十分可靠的证据说明水稻与高梁远缘杂交的真实性.因此,对水稻与高梁杂交后代的鉴定就显得十
分必要. 近年来,DNA分子标记技术已成为植物辅助育种的重要工具.其中SSR(Simple Sequence Repeat)标
水稻杂交育种流程
水稻杂交育种流程
水稻杂交育种是通过人工授粉和杂交选择,利用水稻的遗传差异,选育出具有优良性状和高产潜力的新品种。下面是水稻杂交育种的一般流程:
1. 亲本选育:
- 选择合适的亲本,包括优良的种质资源和亲本组合。
- 对亲本进行筛选和评价,包括耐逆性、抗病虫害性、高产性等性状的评估。
2. 人工授粉:
- 在适当的时间,选取花期一致的雄性和雌性亲本。
- 用适当的方法进行人工授粉,将雄性亲本的花粉传递到雌性亲本的柱头上。
3. 杂交后代筛选: - 收集杂交后代种子,进行田间播种。
- 根据杂交后代的生长特征、性状表现等,进行初步筛选。
- 进行田间和室内的性状鉴定和评价,包括生育期、株高、穗长、结实率等性状的评估。
4. 筛选后代群体:
- 从杂交后代中选择出具有优良性状的个体或群体。
- 进行连续几代的选择和筛选,逐步选育出稳定和优异的表现型。
5. 组合能力评价:
- 对筛选出的优良品系进行组合能力评价,判断其杂种优势和配合力。
6. 品种测试和推广: - 在多个试验点进行品种测试,评估新品种的适应性和稳定性。
- 经过多年的试验验证,确定适合大面积推广的新品种。
7. 品种保护和推广:
- 申请新品种的品种权保护,确保品种的独立性和权益。
- 进行新品种的推广和推广培训,引导农民广泛种植。
以上是水稻杂交育种的一般流程,具体的实施过程需要根据育种目标和具体的实验条件进行调整和优化。水稻杂交育种的目标是培育出高产、抗逆、优质的新品种,以满足农业生产的需求。
