[00805604]化学诱导孤雌生殖在水稻育种上的应用

杂种优势利用是作物育种的重要方面，水稻育种多采用地理远距离品种间或籼粳亚种间或更远缘的种间杂交，以获得新的种质资源。但杂种后代长期分离不易稳定，费功时成效微。近年来采用生物技术，离体培养水稻杂交后代的花药，使雄性小孢子单性发育成双单位倍体(再生植株)，从而快速获得稳定的纯合系以缩短育种周期。同理，课题组利用雌性大孢子单性发育衍生纯合二倍体，也可在短期内获得稳定的纯合系，缩短育种周期。美国从20世纪60年代开始到80年代已在牧草、珍珠粟、小麦、水稻等作物中利用孤雌生殖育种，取得较大进展。中国在玉米、油菜、小麦等方面利用孤雌生殖育种也取得了明显效果。近年，孤雌生殖用于水稻育种也有了报道。课题组于1991年自筹资金开始对水稻进行化学诱导孤雌生殖研究，经较长时间探索，取得了满意结果。研究出了诱导剂A和B两种，经过对76份杂种F1材料的51811个颖花处理的结果，平均种子诱导率17.11%，成苗率为种子数的12.87%，为处理小花数的2.20%，而且每份材料均获得了种子和植株。细胞生物学研究表明，是卵细胞发育成胚。后经应用研究表明，在Pa2的株系中有15%-20%为稳定不分离的纯合系，利用该方法已育成R66、R662等5份优良恢复系，并测配出苗头杂交组合两个。综上所述，该项目从加快杂交后代纯合，缩短育种周期出发，研究的化学诱导水稻孤雌生殖育种技术体系，思路正确，技术路线先进，建立的方法简便、成本低、实用性强，一般育种单位容易操作使用；诱导率和成苗串均大大高于籼稻花药培养的愈伤诱导率和绿苗率，特别是克服了花药培养的基因型选择问题，其技术在国际上领先。今后，将进一步利用分子标记来探明化学诱导孤雌生殖的机制，在理论上和实践上发展。1、该研究成果具有充分的理论基础和完整的技术体系，经多年的实践证明是有效的，在育种上以加速杂交后代纯合，缩短育种周期，而取得显著成绩。2、化导孤雌生殖育种方法简便、成本低、实用性强，一般育种单位容易操作使用。诱导率和成苗率均大大高于和稻花药培养的愈伤诱导率和绿苗率，特别是在遗传基因型差异上所受的影响较花培轻得多，课题组所做各种类型的杂交组合均能获得种子和植株。而且该方法诱导处理时期是在抽穗以后进行，有利于定向选育。从诱导处理至产生种子，到出苗约35-45d，也是该技术快速简便之处。3、Pa2代株系中尚有一些分离变异。除有自交混杂外，也有来自胚囊外的体细胞胚发育而成，这种体细胞无性系变异，多属简单的遗传变异，经过选择，短期即可稳定，从而获得纯合系，在育种中也是可以利用的变异资源。