水稻

学士学位毕业论文学号：20104083024籼型三系杂交水稻研究进展学生姓名：齐珊珊指导教师：姜丹所在学院：生命科学技术学院专业：生物科学中国·大庆2013年10月黑龙江八一农垦大学本科生毕业论文任务书论文题目学院名称生命科学技术学院姓名专业班级生物科学指导教师课题类型（研究型、应用型等）毕业论文（设计）的内容摘要毕业论文（设计）基本要求及工作量要求毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）任务下发日期完成日期系主任：主管教学院长审批（签字）：籼型三系杂交水稻研究现状与发展策略摘要:简要回顾了中国杂交籼稻发展的历程和取得的成就，综述了其研究的现状以及存在的问题，提出了解决问题的方法和技术策略。关键词:籼型三系杂交水稻；育种；发展策略Abstract:Thedevelopmentprocessandachievementsofindicahybridriceinchinawerereviewed.ThecurruntstatusandexistingproblemsoftheresearchonindicahybridriceinChinaweresummarized.Basedontheanalysisofthecausesofproblems,thetechnicalcountermeasurestosolvetheseproblemsweresuggested.Kyewords:indicahybridrice;breeding;developmentofstrategy目录前言......................................................................................................11杂交简介..........................................................................................11.1籼型相关概念...............................................................................11.2籼型三系水稻的研究进展............................................................11.3我国的水稻进展............................................................................22面临问题..........................................................................................32.1数据选取与来源............................................................................32.2抗性与适应性...............................................................................32.3稻米品质普遍较差........................................................................33发展策略..........................................................................................6参考文献..............................................................................................7致谢......................................................................................................7附录......................................................................................................8黑龙江八一农垦大学毕业论文-1-前言我国杂交水稻研究始于1964年,成于1973年,1974年选育出具有明显杂种优势的杂交组合,1975年开始大面制种,1976年杂交水稻率先在世界上推广杂交水稻。杂交水稻在我国取得成功，开辟了提高水稻单产的新途径，同时把我国遗传育种研究与实践推到了世界的前列。到1998年，全国杂交水稻年播种面积为1520万hm2年产量为10719万吨；杂交稻累计种植面积为2.7亿多hm2，累计增产3亿多吨；我国水稻种植面积少于印度，稻谷产量却居世界之最。目前全国杂交水稻种植面积占水稻种植面积的50%以上[1]。我国杂交籼稻，从不育系的胞质类型分为野败型、矮败型、冈－D型、K型和印尼水田谷型。1.1三系杂交籼稻育种研究1.1.1野败型杂交籼稻研究最早开始于1964年，袁隆平等[2]在洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等品种群体中发现了6株雄性不育株。但遗憾的是这些遗传材料的育性受一对隐性核基因控制，很难找到相应的保持系。1970年李必湖在海南崖县发现了花粉败育的野生稻，这成为了野败型不育系的最原始的种质资源。像二九南特1号A、珍汕97A，威20A、威41A等等细胞质供体均来源于该材料。利用这类不育系为母本组配出了生产上推广面积最多、适应范围最广的杂交水稻：代表组合汕优63，汕优10号、威优46、汕优64、汕优85、汕优92等等。1.1.2冈-D型杂交籼稻研究1977年，周开达[7]、黎汉云等利用西非籼稻品种冈比亚卡与矮脚南特杂交，开创了籼亚种内品种间杂交培育雄性不育系的三系育种新途径；相继育成了朝阳1号A、冈46A、D汕A，D62A、D297A等不育系；先后审定推广了冈朝23、冈朝24、冈优22、冈优10号、冈矮1号、D优10、D优63等组合，累计推广1667万hm2，累计增产稻谷18750万t。目前，冈-D型杂交水稻仍然是西南地区主栽类型。黑龙江八一农垦大学毕业论文-2-1.1.3矮败型杂交籼稻研究胞质原于江西矮杆野生稻，属孢子体不育类型，其株型矮小、匍匐、分蘖中等，柱头外露率高，花粉败于时期与特征与野败兴相似，代表：协青早A及其选配的组合。1.1.4K-型杂交籼稻胞质来源与K52与泸红早1号杂交、回交选育而成。其特点是以粳稻为母本以籼稻为父本轮回亲本，所培育而成的不育系具有粳稻血源。代表不育系有K17A、K19A等等，推广组合有K优5号、K优402、K优195等[3].1.1.5印尼水田谷型杂交籼稻胞质来源于印尼水田谷6号(Indonesia6),属于孢子体不育类型，花粉败育时期及特征育野败型不育系相似。代表不育系又‖人口数；ef为人均生态足迹；EF为总的生态足迹。之间进行比较，可以得出大庆市生态赤字状况（表4）。表4大庆市1992—-32A,优IA等等;推广组合‖优6078等，该系列组合曾经创下我国杂交水稻繁殖产量的最高纪录。1.2育种的成就杂交籼稻的种植主要集中在我国南方稻区，包括华东的江西、福建、安徽、上海、江苏、浙江、山东；华中的河南、湖北和湖南；华南的广东、广西和海南；西南的重庆、四川、贵州、云南和西藏。共18个省（市，自治区）。成都平原、江汉平原、洞庭湖平原、鄱阳湖平原、太湖平原和珠江三角洲等历史上著名的鱼米之乡都集中在该区域，是中国水稻主要种植区域[4]。以2002-2005年为例，4年平均，南方稻区水稻种植总面积为2478万hm2，占全国水稻种植总面积的88.9%，单产6.13t/hm2，水稻总产量15243.2万t，占全国水稻总产年份人均生态足迹需求（hm2/人）人均生态承载力供给（hm2/人）生态盈余（赤字）（hm2/人）19922.0831.322-0.76119963.7461.283-2.46320013.9831.240-2.743黑龙江八一农垦大学毕业论文-3-量的87.7%[5]，表明杂交籼稻的生产在我国的水稻生产中占有极其重要的地位。自1974年第一个强优势的杂交组合诞生，至今已经有30多年了。我国水稻育种研究取得了让世界瞩目的成就。(1)不育系选育是水稻杂种优势利用的关键。利用雄性不育性已育成具有不同细胞质来源的各种类型的细胞质雄性不育系及其相应的保持系。据不完全统计，到上世纪初我国共育成冈-D型、红莲型、印尼水田谷型、K型等600多对不育系和保持系[6]。(2)恢复系选育;恢复源来自国际水稻研究所。自第一批籼型稻恢复系被测交筛选出来以后，采用直接测交、杂交育种和辐射诱变育种等方法，育成许多新的籼稻恢复系。以明恢63，测64-7、蜀恢527等为代表。据估计，我国测育出的恢复系已有3000多个。（3）组合选配；利用育成的不育系和恢复系，成功地选配出数百个杂交水稻组合，其中200多个已在生产上推广应用，110个组合的年种植面积超过0.7万hm2[6]。历经当家组合的筛选、组合更新和组合配套等发展阶段，至90年代初实现了三系杂交水稻的类型、熟期、抗性及质源的多样配套，避免了单一胞质大面积推广可能隐藏的危害。1.3生物技术在水稻育种中的应用生物技术是现代农业科技革命一个重要标志。目前在水稻育种上应用主要有三个方面，细胞工程、基因工程、分子标记辅助选择。1.3.1细胞工程以植物细胞全能性为基础，通过培养植物细胞、组织或器官，从而获得新材料、新种质的方法。(1)花药培养，即培养花药获得再生植株的技术。优点在于可以诱导单倍体自然加倍，后代稳定快。(2)体细胞无性系变异，通过培养幼胚、未成熟胚和成熟胚，获得再生植株；其再生植株一般产生大量可遗传变异。1992年中国水稻研究所成功培育我国第一个体细胞无性系新品种黑珍米[8]。人均值：hm2/人年份199219962001黑龙江八一农垦大学毕业论文-4-1.3.2基因转化。1986年Uchimya首次获得了卡那霉素抗性的转基因水稻愈伤组织，此后各国科学家陆续报道关于抗病虫性、抗逆性、抗除草剂，高产、优质等基因成功导入水稻。但转基因植株的获得率有待加强，尤其在籼稻上。1.3.3分子标记辅助选择。利用与目的基因紧密连锁分子标记为向导，在杂交后代群体中准确选择目的基因的方法。上世纪90年代以来，这一领域发展十分迅速。近年来仅四川农业大学采用分子标记辅助选择技术，成功选育出抗白叶枯蜀恢527、蜀恢207、D84A、D11A还育成了抗白叶枯病（Xa4+Xa21）的恢复系527BR、725BR、881BR、838BR，抗稻瘟病的不育系新汕A、金谷A、新IIA等。但成本高，目前限于对质量性状选择，而一些重要的性状往往是多基因控制。2杂交籼稻育种面临的问题2.1产量增长缓慢遗传基础狭窄，是产量增长缓慢最根本的原因。目前推广的杂交水稻的日产量潜力为大约是80kg/hm2，在栽培条件好的地区，日产量大约64kg//hm2，一般的条件下日产量约为55kg/hm2。从近30年的杂交水稻研究历史来看，新的不育系和恢复系还有新的组合不断涌现，可是几乎没有大的突破，产量水平增产缓慢甚至一度出现徘徊。根据植物光能利用潜力而言，水稻产量可达216t//hm2，日产量可达180kg//hm2，可见三系法杂交水稻杂种优势的利用潜力仍然有一定的增长空间，关键在于新方法与新种植资源的开发与利用。2.2稻米品质普遍较差稻米品质与水稻生产的效益直接相关，影响到粮农的种粮积极性，关系黑龙江八一农垦大学毕业论文-5-到国家粮食安全。随着人们生活日益提高，我国稻米生产也在发生重大变化，从单一追求高产到高产、优质、多抗兼顾。目前我国杂交稻米质不容乐观，主要问题表现在米粒易脆、整精米率低，垩白率低、垩白面积较大。罗玉坤等[9