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三系法杂交稻研究有哪些成果?

三系法杂交稻研究有哪些成果?

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三系法杂交稻研究有哪些成果?

三系法杂交水稻杂种优势利用的主要途径是通过培育雄性不育系(A)、雄性不育保持系(B)、雄性不育恢复系(R),简称三系,实现三系配套。通过选配强优势杂交组合和繁殖配制杂种,大面积种植杂种一代而实现的。种子生产体系包括不育系繁殖与杂交稻制种。不育系繁殖是不育系保持系,并在人工或天然隔离条件下,辅以人工授粉等措施,来繁殖新的不育系种子,而保持系则通过自交结实获得新种子。由不育系恢复系而配制成的达到高纯度标准的杂种F1种子用于生产,而恢复系是通过自交结实来获得种子。

早在1958年,日本东北大学胜尾清以中国红芒野生稻为母本与日本品种藤坂5号杂交,发现中国红芒野生稻具有导致藤坂5号产生雄性不育的细胞质。1960年,日本琉球大学新城长有以印度籼稻钦苏拉包罗Ⅱ(Chinsurah Boro Ⅱ)为母本与我国台湾省台中65号杂交,发现钦苏拉包罗Ⅱ有导致台中65号雄性不育的细胞质,并育成包台型(即BT型)台中65雄性不育系,同时把钦苏拉包罗Ⅱ的恢复基因导入台中65的细胞核,育成了BT型不育系的同质恢复系,于1968年实现三系配套。1968年日本农业技术研究所以缅甸里德稻(Leed rice)(籼)与藤坂5号(粳)杂交,并经过连续回交,育成了具有里德细胞质的藤坂5号不育系,并找到了有较强恢复力的福山(粳)为恢复系。由于BT型和里德型不育系配制的组合优势不强而未能应用于生产。

我国袁隆平最早于1964年开始研究水稻的雄性不孕性(袁隆平,1966)。曾从洞庭早籼、胜利籼等品种中找到能遗传的雄性不育株,并育成南广占等不育系材料,但未能找出它们的保持系。1970年冬在海南南繁时,袁隆平的助手李必湖在海南岛崖县南红农场沟边的普通野生稻(italicOryza rufipogon)群落中发现一株花粉败育株(简称野败)(Wild abortive简称WA type),并用广场矮3784、6044、京引66等品种测交发现对野败不育株有保持能力。经全国协作研究组的协作攻关,1973年江西、湖南、福建等省先后育成了珍汕97A、二九南1号A、威20A、威41A等野败型不育系。1973年又筛选出来自东南亚的籼稻品种泰引1号、国际水稻研究所(IRRI)的育成品系或品种IR661、IR24、IR26等具有较强的恢复能力并进而育成恢复系,终于实现了我国野败型杂交籼稻“三系”配套,并配制出一批强优势组合,宣告我国籼型三系杂交稻的育成,并于1976年起较大面积推广。

在粳型三系杂交稻研究方面。1965年秋,云南省的李铮友在云南保山县种植的台湾粳稻品种台北8号大田中发现了一株半不育以及低不育稻株,用当地种植面积较大的粳稻品种红帽缨为父本,经三次回交,于1969年育成细胞质为台北8号的红帽缨不育系,并定名为滇一型不育系,成为我国最早选育的粳型雄性不育系。随后云南省又育成其他滇型不育系。辽宁省杨振玉于1972年利用包台型不育系与日本引进的优良品种黎明、丰锦等转育成黎明A、丰锦A等不育系。与此同时,利用籼粳杂交创制恢复系,从(IR8/科情3号)F1京引36(日本品种三好)的复合杂交后代中选出C57、C55等一批恢复系,并于1975年育成黎优57,实现粳稻三系配套。但粳型三系杂交稻组合的杂种优势不及籼型杂交稻组合。目前生产上仍以推广籼型三系杂交稻为主。