紅蓮型不育細胞質(zhì)應用于北方粳稻雜種優(yōu)勢的思考

孟　英，郭　偉，王立志（.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院耕作栽培研究所，哈爾濱 50086；.黑龍江省寶清縣85農(nóng)場7分場農(nóng)業(yè)辦，雙鴨山 5567；.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院耕作栽培研究所，哈爾濱 50086）

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紅蓮型不育細胞質(zhì)應用于北方粳稻雜種優(yōu)勢的思考

孟英1，郭偉2，王立志3
（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院耕作栽培研究所，哈爾濱 150086；2.黑龍江省寶清縣852農(nóng)場7分場農(nóng)業(yè)辦，雙鴨山 155627；
3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院耕作栽培研究所，哈爾濱 150086）

摘 要：文章主要闡述了BT型粳稻不育系在實際生產(chǎn)過程中存在的不足，并且找到了在粳稻雜種優(yōu)勢中使用紅蓮型不育系可以解決BT型不育系的部分問題，從而更好地處理現(xiàn)在生產(chǎn)過程中雜交粳稻BT型不育系不育性能不夠穩(wěn)固和細胞質(zhì)單一的問題，并進行了更加深入的分析。

關(guān)鍵詞：紅蓮型不育細胞質(zhì) 粳稻雜種 現(xiàn)狀 解決措施

在我國種植的雜交秈稻面積達到了種植秈稻面積的80%，其中最主要的雜交類型就是三系雜交稻，該類型中的野敗型不育系使用的范圍最廣，因為它的不育性能比較穩(wěn)定，深受人們的喜愛，相應的紅蓮型不育系也得到了大量的使用。雜交粳稻的使用面積比較小，只有粳稻種植面積的3%，其中的主要類型是BT型不育系。長時間以來，育種家培育而成的雜交粳稻多種多樣，但是使用的面積卻十分有限，主要原因是BT型粳稻不育系中的不育性能和野敗型不育系相比，相差甚遠。嚴重的影響了種類純度，很多種子企業(yè)不得不承擔一定的利益風險。

1 BT型不育系在雜交粳稻培育過程中的使用情況和存在的不足

早在1966年，日本琉球大學的新城長巧妙的使用印度春秈ChinsurahBoroⅡ和中國粳稻臺中65進行雜交和回交，創(chuàng)造出了Chinsurah BoroⅡ 細胞質(zhì)的臺中65 不育系，被稱之為BT型，而且順利的完成了三系配套，但是因為3者之間的關(guān)系過于親密，雜種的特征并不明顯，所以不能運用到實際的生產(chǎn)中。在1972年BT型不育系臺中65A（BT- C）逐漸進入人們的視野，BT型黎明的培育地是在湖南省農(nóng)科院；而秈粳雜交把秈稻IR8中的恢復基因?qū)氲搅司局?，其培育者是遼寧省農(nóng)科院中的楊振玉；在1976年成功的培育出了C57等C系恢復系，有效的完成了粳稻的“三系”融合，雜交粳稻黎優(yōu)57最初實驗的地點就是東北。因此，BT型不育系發(fā)展成為我國粳稻雜種優(yōu)勢中最為普遍的種類。

BT型不育系在雜交粳稻育種和實際生產(chǎn)過程中主要有以下兩方面的不足：第一是自交結(jié)實情況的出現(xiàn)；第二是同質(zhì)恢現(xiàn)象。BT型粳稻不育系花粉敗育主要出現(xiàn)在三核階段，該期淀粉粒較多，可以進行I- KI 染色，也就是染敗，其中的不育性能和野敗型秈稻相比，相差甚遠，在高溫狀態(tài)下會出現(xiàn)自交結(jié)實的情況，從而造成雜種F1出現(xiàn)大規(guī)模的不育狀況。在2002年對六千辛A 自交套袋進行檢查，其中有64.3%的稻穗有自交結(jié)實的狀況，其中的自交結(jié)實率為3.7%，最高可達11.0%。這樣的不育系在實際生產(chǎn)過程中，嚴重影響了作物的發(fā)展狀況。例如在1986年在江蘇種植的3個六優(yōu)系列雜交粳稻中就有大約18.00%～34.85%的不育情況，在江蘇、上海、寧夏和遼寧等地方都出現(xiàn)了BT型不育系中的自交結(jié)實狀況，當然在滇型不育系中也出現(xiàn)了這種情況。

而且育性和細胞核也只有直接的聯(lián)系，有的育性穩(wěn)固的BT型不育系也具有其實在的價值。針對野敗型不育系來說，BT型不育系的恢復效果好，范圍廣泛，普通的秈稻品種都可以幫助它進行恢復，阻隔不嚴格，也比較容易接受新的恢復基因，假如除雜不規(guī)范、不及時，就會出現(xiàn)串粉雜株在不育系統(tǒng)中不斷的進行傳粉，就造成了和不育系類型相近的同質(zhì)恢復系。因為同質(zhì)恢復和不育系的類型比較接近，串粉后不具備雜種的優(yōu)點，從而造成農(nóng)作物的產(chǎn)量降低。同質(zhì)恢復系也容易出現(xiàn)在BT型和滇型不育系中。通過1997年調(diào)查江蘇響水六優(yōu)3號制種田，發(fā)現(xiàn)其中的六千辛A 的同質(zhì)恢復體系達到了10%。并且，現(xiàn)在生產(chǎn)的雜交粳稻只是運用BT型不育細胞質(zhì)，其中有很大的安全風險問題，玉米T型細胞質(zhì)雜種就存在感染問題，使得T小種受到了小斑病的威脅。

2 不同細胞質(zhì)粳稻不育系中的穩(wěn)定狀況和實際運用的對比

根據(jù)上面的分析，我國很多育種專家都在嘗試把秈稻野敗型不育細胞質(zhì)轉(zhuǎn)化到粳稻不育體系中，從而有效的解決BT型不育胞質(zhì)中的問題。但是雖然已經(jīng)培育了多種野敗型粳稻不育系，但是還是存在兩方面的問題：第一是開花的狀況出現(xiàn)問題；第二是不容易找到恢復源。野敗型粳稻不育系開花的狀態(tài)比BT型不育系的狀態(tài)還要差，在2005年的時候，調(diào)查了野敗型粳稻不育系蘇秋A 的閉花率達到了57.4%，這種狀況不能很好的投入生產(chǎn)。在2003年張愛國用了長達20年的時間改造出了野敗型粳稻不育系珍5A，但是因為雜種的結(jié)果并不穩(wěn)固而不能很好的投入生產(chǎn)。所以，可以在雜交粳稻育種中使用相關(guān)的細胞質(zhì)源，處理雜交粳稻BT型不育系不育性能不夠穩(wěn)定的狀況，有效的處理細胞質(zhì)單一的問題。

野敗型、紅蓮型和BT 型都具有其不同的特征，它們的恢保關(guān)系不一樣、劃分敗育時間不同、特點也不同，甚至是育性遺傳模式都不同，但是確是其中的典型代表。在2005年的運用這3種細胞質(zhì)中的二套同核異同質(zhì)不育系針對不同細胞粳稻不育系中的育性穩(wěn)定狀況、開花的特征、異交的特點和可恢復性等性能進行了對照研究，研究發(fā)現(xiàn)：BT型粳稻不育系的開花狀況和異交結(jié)實狀況都比較好，恢復性比較強，但是育性不夠穩(wěn)固，在一些特定的環(huán)境中出現(xiàn)了自交結(jié)實的狀況，其中的安全性存在問題；野敗型粳稻不育系中的育性最穩(wěn)固，但是開花狀態(tài)差，不容易恢復，生產(chǎn)的困難性較大；而紅蓮粳稻不育系開花的狀態(tài)、異交結(jié)實的情況都和BT型不育系大致相同，但是其中的穩(wěn)定性要明顯的優(yōu)于BT不育系，其中的恢復性也高于野敗型不育系，有效的平衡了育性的穩(wěn)固性，也大大的緩解了開花狀態(tài)和可恢復性方面的問題。所以，選用紅蓮粳稻不育系和其配套的恢復系，能夠有效的解決BT型粳稻不育系中細胞質(zhì)單一和育性不穩(wěn)固的狀況。在秈稻的生產(chǎn)過程中，已經(jīng)大量的使用了紅蓮型不育系，并且效果十分顯著。例如：粵優(yōu)938 和紅蓮優(yōu)6 號，所以在理論上實現(xiàn)紅蓮型粳稻三系的配套和使用是可行的，但是相關(guān)的理論研究和報道還沒有出現(xiàn)。

參考文獻

［1］ 湯述翥，王才林，洪德林，等.從事三系雜交粳稻育種研究近30年的回顧與展望.第一屆中國雜交水稻大會論文集，2010，79～84

［2］ 湯述翥，張宏根，朱正斌，等.紅蓮型不育細胞質(zhì)在雜交粳稻育種中的應用.中國水稻科學，2010，24（2）116～124