杂交水稻的纯度安全问题一直是育种家和种子企业想解决的难题,特别是光温敏两系杂交水稻,其不育系育性受自然气候的影响,使得两系杂交水稻种子生产经常受到自然灾害的影响,种子纯度没有保障。解决杂交水稻纯度快速鉴定和除杂保纯成为许多育种家攻关的焦点。 在国家自然科学基金资助下,湖北长江屯玉种业有限公司研究员张集文等采用核辐射技术,于1997年获得一个化学敏感致死水稻两系不育系突变体。研究表明,该突变由一个隐性单基因bel控制。这种具有隐性标记的不育系,可以用于杂交水稻苗期纯度的快速鉴定和除杂保纯:只要在秧苗3—5叶期叶面喷施0.1%的除杂药液,5天后就可以杀死不育系的自交苗,而由真杂种长成的秧苗安全无害,生长正常。这样,统计存活苗和死亡苗的比例,就可以鉴定出种子纯度,使杂交种子的纯度鉴定周期缩短为20天左右。如果杂交种子中混有少量不育系种子,农民只要在苗田中施用除杂剂就可彻底杀死自交苗,可以保证移栽到大田的杂交稻中没有不育系自交苗混杂,保障大田纯度。我们将这项技术简称为“基因标记纯度安全杂交水稻技术”。 该技术于2002年获得湖北省技术发明二等奖,2003年列入湖北省科技成果重点推广计划,2004年被国家专利局授予两项发明专利。这项研究于1999年9月由湖北省科委组织、中国科学院张启发院士主持了成果鉴定,鉴定意见为:“这项研究成果为两系杂交稻的推广应用提供了更加安全可靠的途径。课题检索证明,具有bel基因标记的水稻雄性不育系为国内外首创。本项研究处于国际同类研究的先进水平”。美国Cornell大学的著名水稻分子生物学家SusanMcCouch称之为“神奇的材料”。 应用这项技术有一个前提,就是先要培育具有bel基因标记的高产优质杂交水稻品种。我公司的专家们通过多年的努力,将bel基因转育到一系列两系和三系不育中,育成了苯88S、苯63S、苯100S(光敏核不育两系不育系)、屯3A(印尼型三系)、屯92A(红莲型三系),并育成具有基因标记的安全性高产、优质杂交新品种,其育成品种有: 屯优一号:该品种是用本公司具有基因标记两系不育系苯88S作母本,赛恢9号为父本配组而成。具有纯度安全技术,可以确保大田生产没有不育系混杂。 经多年品比试验,比对照汕优63增产5.56%。2004年湖北省区试比对照Ⅱ优725增产5.9%,居第二位。2003年在荆门市大面积示范比对照Ⅱ优725增产13.6%;2004年在京山、监利、公安、钟祥示范,均表现比Ⅱ优725增产10—15%。作中稻全生育期132—135天比Ⅱ优725早熟5天左右,株型松紧适度,株高123cm,分蘖力中等,生长势旺,叶片较宽大,叶色浓绿,穗大粒多,穗总粒数198粒,结实率为81.1%,千粒重28.6克,中抗白叶枯病,耐肥抗倒,熟相青秀,省区试米质测试:整精米率53.8%,垩白粒率30%,垩白度4.2%,直链淀粉含量15.4%,胶稠度57mm,长宽比3.0,达到国标三级优质稻谷质量标准。 屯优二号:该品种是用本公司具有基因标记两系不育系苯63S作母本,赛恢9号为父本配组而成。具有纯度安全技术,可以确保大田生产没有不育系混杂。 经多年品比试验,比对照两优培九增产4.08%。2003年在荆门市大面积示范比对照两优培九增产11.2%;2004年在京山、监利、公安、钟祥示范,均表现比两优培九增产8—13%。2004年通过湖北省中稻预试,晋升正式,作中稻全生育期140天,比两优培九早熟2天。株型松紧适度,株高119cm,分蘖力强,生长势旺,叶片挺直,叶色浓绿,穗大粒多,穗总粒数234粒,结实率82.4%,千粒重25.7克,耐肥抗倒,熟相青秀,省区试米质测试:整精米率62.8%,垩白粒率7%,垩白度1.0%,直链淀粉含量21.44%,胶稠度80mm,长宽比3.1,达到国标一级优质稻谷质量标准。 屯优668:本公司用印尼型具有标记基因的屯3A为母本,恢复系668为父本,配组育成,具有纯度安全技术,可以确证大田生产没有不育系和保持系。 2004年湖北省中稻区试比对照II优725增产2.53%,2005年续试,全生育期138天,株高123.㎝,株型紧凑,生长势强,分蘖力中等,抗倒伏,后期转色好,每穗总粒数190.67粒,实粒数155.87粒,结实率81.75%,千粒重24.1g,米质中等。 屯优302:用本公司具有安全标记基因的红莲型屯92A为母本,自育优质恢复系R302为父本配组育成,具有纯度安全技术,可以确保大田生产没有不育系和保持系混杂。 该品种2004年参加湖北省中稻预试,亩产636.58㎏,比对照II优725增产1.89%,全生育期135.5天,比对照短6天,株高125.5㎝,株型紧凑,叶片挺直略长,生长势、分蘖力、抗倒性均强。后期转色好,每穗总粒数155.79粒,实粒130.97粒,结实率84.07%,千粒重26.45g,省区试米质测试:整精米率56.0%,垩白粒率10%,垩白度3%,直链淀粉含量19.67%,胶稠度60㎜,长宽比3.1,达到国标二级优质稻谷质量标准。 苯100S/赛恢7号:用本公司用具有基因标记的两系不育系苯100S为母本与自育恢复系赛恢7号为父本配组育成,具有安全基因标记,可以确保大田生产没有不育系混杂。 2004年参加湖北省杂交晚稻区试,与对照金优207平产,全生育期116.6天,中抗白叶枯病,株高适中,茎杆粗壮,每穗总粒数120.8粒,实粒91.7粒,结实率75.9%,千粒重30.2g,省区试米质测试:整精米率59.8%,垩白粒率24%,垩白度2.4%,直链淀粉含量16.68%,胶稠度82㎜,长宽比3.达到国标三级优质稻谷质量标准。
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