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

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紅蓮型不育細(xì)胞質(zhì)應(yīng)用于北方粳稻雜種優(yōu)勢(shì)的思考

孟英1，郭偉2，王立志3
（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所，哈爾濱 150086；2.黑龍江省寶清縣852農(nóng)場(chǎng)7分場(chǎng)農(nóng)業(yè)辦，雙鴨山 155627；
3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在的不足，并且找到了在粳稻雜種優(yōu)勢(shì)中使用紅蓮型不育系可以解決BT型不育系的部分問(wèn)題，從而更好地處理現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中雜交粳稻BT型不育系不育性能不夠穩(wěn)固和細(xì)胞質(zhì)單一的問(wèn)題，并進(jìn)行了更加深入的分析。

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

在我國(guó)種植的雜交秈稻面積達(dá)到了種植秈稻面積的80%，其中最主要的雜交類(lèi)型就是三系雜交稻，該類(lèi)型中的野敗型不育系使用的范圍最廣，因?yàn)樗牟挥阅鼙容^穩(wěn)定，深受人們的喜愛(ài)，相應(yīng)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(lèi)型是BT型不育系。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，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(yuǎn)。嚴(yán)重的影響了種類(lèi)純度，很多種子企業(yè)不得不承擔(dān)一定的利益風(fēng)險(xiǎn)。

1 BT型不育系在雜交粳稻培育過(guò)程中的使用情況和存在的不足

早在1966年，日本琉球大學(xué)的新城長(zhǎng)巧妙的使用印度春秈ChinsurahBoroⅡ和中國(guó)粳稻臺(tái)中65進(jìn)行雜交和回交，創(chuàng)造出了Chinsurah BoroⅡ 細(xì)胞質(zhì)的臺(tái)中65 不育系，被稱(chēng)之為BT型，而且順利的完成了三系配套，但是因?yàn)?者之間的關(guān)系過(guò)于親密，雜種的特征并不明顯，所以不能運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)中。在1972年BT型不育系臺(tái)中65A（BT- C）逐漸進(jìn)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(fù)基因?qū)氲搅司局校渑嘤呤沁|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(fù)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(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)就是東北。因此，BT型不育系發(fā)展成為我國(guó)粳稻雜種優(yōu)勢(shì)中最為普遍的種類(lèi)。

BT型不育系在雜交粳稻育種和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中主要有以下兩方面的不足：第一是自交結(jié)實(shí)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(jìn)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(yuǎn)，在高溫狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)自交結(jié)實(shí)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(duì)六千辛A 自交套袋進(jìn)行檢查，其中有64.3%的稻穗有自交結(jié)實(shí)的狀況，其中的自交結(jié)實(shí)率為3.7%，最高可達(dá)11.0%。這樣的不育系在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，嚴(yán)重影響了作物的發(fā)展?fàn)顩r。例如在1986年在江蘇種植的3個(gè)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(shí)狀況，當(dāng)然在滇型不育系中也出現(xiàn)了這種情況。

而且育性和細(xì)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(shí)在的價(jià)值。針對(duì)野敗型不育系來(lái)說(shuō)，BT型不育系的恢復(fù)效果好，范圍廣泛，普通的秈稻品種都可以幫助它進(jìn)行恢復(fù)，阻隔不嚴(yán)格，也比較容易接受新的恢復(fù)基因，假如除雜不規(guī)范、不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)串粉雜株在不育系統(tǒng)中不斷的進(jìn)行傳粉，就造成了和不育系類(lèi)型相近的同質(zhì)恢復(fù)系。因?yàn)橥|(zhì)恢復(fù)和不育系的類(lèi)型比較接近，串粉后不具備雜種的優(yōu)點(diǎn)，從而造成農(nóng)作物的產(chǎn)量降低。同質(zhì)恢復(fù)系也容易出現(xiàn)在BT型和滇型不育系中。通過(guò)1997年調(diào)查江蘇響水六優(yōu)3號(hào)制種田，發(fā)現(xiàn)其中的六千辛A 的同質(zhì)恢復(fù)體系達(dá)到了10%。并且，現(xiàn)在生產(chǎn)的雜交粳稻只是運(yùn)用BT型不育細(xì)胞質(zhì)，其中有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，玉米T型細(xì)胞質(zhì)雜種就存在感染問(wèn)題，使得T小種受到了小斑病的威脅。

2 不同細(xì)胞質(zhì)粳稻不育系中的穩(wěn)定狀況和實(shí)際運(yùn)用的對(duì)比

根據(jù)上面的分析，我國(guó)很多育種專(zhuān)家都在嘗試把秈稻野敗型不育細(xì)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(wèn)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(wèn)題：第一是開(kāi)花的狀況出現(xiàn)問(wèn)題；第二是不容易找到恢復(fù)源。野敗型粳稻不育系開(kāi)花的狀態(tài)比BT型不育系的狀態(tài)還要差，在2005年的時(shí)候，調(diào)查了野敗型粳稻不育系蘇秋A 的閉花率達(dá)到了57.4%，這種狀況不能很好的投入生產(chǎn)。在2003年張愛(ài)國(guó)用了長(zhǎng)達(dá)20年的時(shí)間改造出了野敗型粳稻不育系珍5A，但是因?yàn)殡s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(xì)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(xì)胞質(zhì)單一的問(wèn)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?jǐn)∮龝r(shí)間不同、特點(diǎn)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(yùn)用這3種細(xì)胞質(zhì)中的二套同核異同質(zhì)不育系針對(duì)不同細(xì)胞粳稻不育系中的育性穩(wěn)定狀況、開(kāi)花的特征、異交的特點(diǎn)和可恢復(fù)性等性能進(jìn)行了對(duì)照研究，研究發(fā)現(xiàn)：BT型粳稻不育系的開(kāi)花狀況和異交結(jié)實(shí)狀況都比較好，恢復(fù)性比較強(qiáng)，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(shí)的狀況，其中的安全性存在問(wèn)題；野敗型粳稻不育系中的育性最穩(wěn)固，但是開(kāi)花狀態(tài)差，不容易恢復(fù)，生產(chǎn)的困難性較大；而紅蓮粳稻不育系開(kāi)花的狀態(tài)、異交結(jié)實(shí)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(fù)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(kāi)花狀態(tài)和可恢復(fù)性方面的問(wèn)題。所以，選用紅蓮粳稻不育系和其配套的恢復(fù)系，能夠有效的解決BT型粳稻不育系中細(xì)胞質(zhì)單一和育性不穩(wěn)固的狀況。在秈稻的生產(chǎn)過(guò)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(hào)，所以在理論上實(shí)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(bào)道還沒(méi)有出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

［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(guó)雜交水稻大會(huì)論文集，2010，79～84

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