籼粳杂种优势利用的分子育种研究

《籼粳杂种优势利用的分子育种研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、水稻籼粳交杂种优势利用的分子育种研究万建民中国农业科学院作物科学研究所2013年8月24日山西汇报提纲1、研究背景2、水稻杂种不育新基因的挖掘3、水稻抽穗期基因的挖掘和应用4、水稻株型基因的挖掘和应用5、籼粳杂种优势利用的分子设计育种一、水稻常规育种成就及面临的挑战中国作物育种发展历程高产优质抗病高效分子育种80～90高产优质抗病优势利用70～80高产抗病矮化育种50～60抗病优良农家品种筛选（1）培育一批优良作物新品种水稻品种•矮脚南特：从高秆到矮秆的突破，第一次绿色革命•汕优2号等：实现三系配套•汕优

2、63等：抗病抗虫广适，推动了杂交水稻发展•两优培九：推进了“两系超级稻”育种发展•超级粳稻：沈农系列，吉粳、宁粳、龙粳稻------中国水稻生产基本情况：近三年我国水稻面积稳定在4.5亿亩左右，占世界面积的20%，居世界第二位；2011总产量近2亿吨，占世界稻谷总产的35%，位居世界第一；平均亩产420公斤，是世界平均水平的1.6倍。千公顷万吨3100025000种植面积产量3000020000290001500028000270001000026000500025000240000年份200120022

3、003200420052006200720082009201020112001-2011年我国水稻进出口情况万吨300进口出口250200150100500年份20012002200320042005200620072008200920102011我国审定水稻品种数量变化审定的水稻品种从1980开始，每年在不断的增加，在2006年达到比较高的数量。我国审定水稻品种类型变化审定的水稻品种中杂交籼稻品种数量明显高于其他类型1991~2010年我国各类型水稻品种推广面积1600140012001000常规籼稻常

4、规粳稻800杂交籼稻年均面积600杂交粳稻40020001991-1995年1996-2000年2001-2005年2006-2010年粳型常规水稻品种推广面积的明显增加2、水稻常规育种面临的挑战近年来，水稻品种在产量、品质和抗性改良方面取得了一系列进展，但新品种产量潜力提高进入平台期。单产平台期1980年年份原因之一：突破性重要基因匮乏第一次“绿色革命”实际上是利用了半矮秆基因水稻：sd-1Nature,1999,400:256-261水稻杂种优势成功利用归功于普通野生稻细胞质雄性不育基因的发现野生稻杂

5、交稻PlantCell2008原因之二：传统育种技术局限性预见性差——基因型与环境互作导致基于表型的亲本选配盲目性大。——育种家配制了数以千计的杂交组合，但是能选育出品种的组合屈指可数。育种周期长——育成一个品种一般需要8-10年。群体稳定：5-6年；区试和生产试验：3-4年传统育种技术局限性建立在表型选择基础上传统育种方法效率偏低每个杂交组合要产生2000左右的F2分离后代群体，才能从中选择理想的基因型1-2%。每个中选的F2个体需产生100个左右的重组近交家系才能从中选择到理想重组基因型存在比例

6、在1%以下，最终育种效率一般不到百万分之一。植物功能基因组学研究进展迅速完成了水稻基因组测序为分离和发掘新基因奠定了基础生物信息数据“爆炸式”增长为分子育种奠定了信息基础–一方面各类生物数据大量涌出;另一方面育种家觉得能够直接用于育种工作的数据却很少–在大量的生物数据和育种家的实际需求间缺少一个连接的纽带作物育种资源筛选常规育种分子育种品种推广协作常规育种分子技术有助于解决常规育种存在的技术难点，转基因育种MAS育种设计育种加快育种进程分子育种如何进一步提高产量？强优势、株型育种、高光效、抗性------

7、籼、粳交杂种优势利用一.水稻籼粳亚种间杂种不育性研究背景籼型粳型(indica)×(japonica)杂种优势强大，可望比常规品种F1(籼/粳)杂种F代1增产30%以上半不育水稻籼粳亚种间存在强大的杂种优势，但由于亚种间杂种F1代的半不育性、生育期超亲晚熟和株高超高其杂种优势一直未能直接应用于水稻生产。籼粳杂种败育的各种主要原因ABDCEFGHA,C,E,G亲本可育表型;B,D,F,H表示杂种在花粉育性,雌配子,裂药性等败育表型籼粳杂种不育的表现4、花粉在柱头上萌发障碍正常花粉的萌发花粉不能萌发利用苯

8、胺蓝染色观察花粉在柱头上萌发籼粳杂种不育新基因发掘WanJandIkehashi1995IkehashiandAraki1986KetanNangka来自印度尼西亚的Javanica品种,携带有S5n基因,是广亲和品种KetanNangka与一些籼稻,粳稻杂交杂种育性表现不正常,与S5n非等位基因被发掘…张启发院士S5nPNAS2008科学2012ApplicabilityofWCG(S5n)toChinesevar