沈阳农业大学学士学位农学专业毕业论文--文献综述.doc

沈阳农业大学学士学位论文文献综述文 献 综 述题 目：水稻产量和品质杂种优势研究进展水稻产量和品质杂种优势研究进展摘要：自1926年Jones首先提出水稻具有杂种优势，中国、印度、美国、日本都曾于20世纪60年代提出了水稻杂种优势生产应用的设想。其中日本的新城长友在1966年育成了台中65不育系，并于1968年首先实现了粳型杂交水稻的三系配套，但由于优势等问题，未能在生产上利用。袁隆平自1964年开始研究杂交稻，1970年其助手李必湖在海南省崖县(今三亚市)发现野败型不育系，通过全国协作攻关，转育成了一批雄性不育系，并于1973年和1975年分别实现了籼型杂交水稻和粳型杂交水稻的三系配套。从1976年开始大面积应用于生产，截止到1999年杂交水稻已累计推广2.5108 hm2以上，累计增产稻谷2.8亿吨。近年来，杂交水稻年种植面积都稳定在1.5l07hm2以上，占水稻总面积的50%，产量约占水稻总产量的60%。我国水稻杂种优势利用无论是理论研究还是生产应用，都居世界领先水平。关键字:杂种优势；产量；品质1.水稻杂种优势从北方杂交粳稻的发展过程看，20世纪7O年代初，辽宁省农业科学院为解决籼粳两大基因组生理生态、遗传差异而引起的杂种F1的不亲合性，开始以“籼粳架桥”技术创造粳型恢复系的探索。并从中筛选出具有1/4籼核的高配合力粳稻恢复系C57。同时将日本品种黎明转育成BT型不育系黎明A，与C57配组育成我国第一个大面积推广的强优势杂交粳稻组合黎优57(黎明A/C57)。之后又配组育成秀优57(秀岭A/C57)等。随着以黎优57、秀优57为代表的杂交粳稻的育成和推广，使辽宁和宁夏的水稻单产上了一个台阶。到20世纪8O年代末，我国北方12个省、市、自治区累计推广杂交水稻1.33106hm2，取得了较大的社会效益和经济效益。但自20世纪8O年代后期，北方杂交粳稻的发展进入了低谷。这主要是因为未能完全把握高产与抗性的结合，对BT型配子体不育系的育性表现与提纯认识不足，以及种子生产体系的滞后、杂种纯度差等给推广造成了障碍。以后又育成C796、C8411、C8420等一批恢复系，配制的新组合虽然米质、稻瘟病抗性或株型有所改善，但终因用粳稻复交次数增加，配组优势不突出，产量没有明显提高，未能用于生产。之后又直接利用广亲合恢复系轮回422及其姊妹交育成的C9022配制组合如秀岭A/C422、秋光A/C9022等，虽然穗粒优势和生物优势很明显，但后期耐寒性较差，早衰，籽粒充实度不够，也未能应用于生产。而与此同时理想株型常规稻却有了长足的发展阻。北方水稻较发达的辽宁省19741997年审定的品种中，常规品种占95.4%，呈现出百花齐放、百家争鸣的景象。而杂交稻仅占审定品种的4.6%。在时间上，常规稻品种层出不穷，而杂交稻仅在一段时间内出现；在分布地点上，常规品种可谓遍地开花，而杂交稻品种少，适应性有限，只能偏安一隅。北方粳稻区，至今仍处于常规稻的统治之下。籼粳杂交稻发展的不平衡及北方杂交粳稻发展的滞后局面决定在北方有必要对其进行深入的研究。2.水稻穗型的杂种优势水稻穗在不同时期的弯曲程度不同，是一个动态变化的性状，而且与穗茎的弯曲程度有密切关系。在结实中期，穗弯曲程度相对稳定，品种间差异明显，对群体光能利用的影响最大，因此，采用齐穗后15天左右的颈穗弯曲度这一指标综合反映穗的弯曲程度，并据此将水稻划分为三种穗型：直立穗型，颈穗弯曲度小于40；半直立穗型，颈穗弯曲度在4050之间；弯曲穗型，颈穗弯曲度大于50。直立穗型是实现北方粳稻超高产的有效途径之一，这是基于北方气温低、昼夜温差大的特殊生态条件的理想穗型。Donald（1968）也曾将直立穗作为小麦理想株型的一个重要指标。半直立穗型是介于直立穗型与弯曲穗型之间的一种穗型，其穗部籽粒增重速度明显高于直立穗型，且穗下部籽粒增重又优于弯曲穗型，在南方籼稻区，半直立穗型可作为超高产育种的一种新模式进行探讨 。也有人认为穗弯曲，剑叶直立伸出穗层以上的“禾下穗”比较有利，因为这样可以避免后期穗遮蔽冠层对群体光能利用的不利影响，袁隆平院士的“叶下禾”、“叶里藏金稻”就是弯曲穗形。以往有关穗型的研究一般取材于粳稻，籼稻穗型与产量的关系还值得探讨，籼稻穗的着生明显有别于粳稻，籼稻穗更长，着粒密度通常稀于粳稻，穗型的改变有可能导致其它性状的改变。3.水稻直立穗型杂种优势早在60年代初，殷宏章等在稻麦群体研究中就注意到穗对群体光能利用的影响，指出小麦穗直立不但有利于自身的光合作用，而且遮光面积小，也有利于其它器官的光合作用，水稻灌浆中后期消光系数升高可能与穗逐渐弯垂有关（1988）。后来发现穗遮光程度存在显著的品种间差异，是影响群体生产率的重要因素，与单位面积粒数有明显关系（1979），弯曲穗型穗遮光面积相当于LAI1左右（1989），而且位于群体最上部，对群体光能利用影响之大不难想象。近年的研究表明，虽然穗本身光合能力很低，但只对穗遮光却导致成熟率降低（2001）。因此，在保证单位面积粒数的基础上，尽量减少穗的遮光而又不影响穗本身的受光量，是今后水稻株型改良的方向。20世纪80年代，沈阳农业大学育成直立穗型粳稻品种辽粳5号以后，徐正进等进一步开展了与直立穗型有关的一系列研究，证明穗型是影响光垂直分布的的重要因素，直立穗型群体光照、温度、湿气、气体扩散等生态条件优越，因此结实期群体生长率和物质生产量高，生物产量明显高于弯曲穗型。直立穗型常规粳稻育种已经取得了很大成就，80年代初育成的高产品种辽粳5号，较对照品种增产10%以上，年推广面积2106亩以上，累计推广面积约2107亩，经久不衰，对水稻单产的提高发挥了重要作用。近年来又育成了辽粳326号、沈农91、沈盐糯等直立穗型高产品种，估计种植面积已占辽宁省水稻面积的50%以上。上述事实从实践上证明，直立穗型品种在产量和施肥水平高的地区是有生命力有前途的。参考文献1. 华泽田辽宁杂交水稻发展中的问题与对策J：辽宁农业科学，1995(2)2. 袁隆平. 杂交水稻学M北京：中国农业科技出版社20023. 杨振玉. 北方杂交稻育种研究M北京：中国农业科技出版社19994. 华泽田等. 辽宁杂交粳稻育种有关问题探讨. 杂交水稻. 2001,16(2):14.5. 杨守仁. 杨守仁文选M 沈阳 辽宁科学技术出版社19986. 周开达等.杂交水稻亚种间重穗型组合选育-杂交水稻超高产育种的理论与实践J.四川农业大学学报199513(4)：4034077. 李春寿、叶胜海、陈炎忠等. 高产粳稻品种的产量构成因素分析J.浙江农业学报，17(4):177-1818. 杨建昌、朱庆森、王志琴等. 亚种间杂交稻光合特性及物质积累与运输的研究J.作物学报 ,1997,23(2):8287.9. 蒋才忠、平迟正、石原邦.日本作物学会纪事，1988,57:132138.10. 江立康，王维金，徐竹生等.粳型水稻品种物质生产与演变规律的研究J.华中农业大学学报 ， 1995,14(6):54955411. 徐正进、陈温福、张龙步等.水稻穗颈维管束性状的类型间差异及其遗传的研究J.作物学报 ，1996,22(2):167172.12. 徐正进、陈温福、曹洪汪等.水稻穗颈维管束与穗部性状关系的研究J.作物学报 1997,21(3): 102105.13. 张洪松，岩田忠寿.粳型杂交稻于常规稻的物质生产及营养特性的比较J.西南农业学报，1995, 8(4):1116.14. 陈温福，徐正进，张龙步. 水稻超高产育种生理基础J，沈阳:辽宁农业科学技术出版社，1995, 6994.15. 朱庆森，张祖建，杨建昌，等.亚种间杂交稻产量源库特征J.中国农业科学，1997,30 (3): 5359.16. 凌启鸿, 郭益先，费槐林，等1999. 水稻栽培理论与技术兼及作物栽培科学的发展述评J中国稻米，(1，2)：3817. 石春海，朱军，1993. 籼稻稻米外观品质的细胞质、母体和胚乳遗传效应分析J. 生物学学报，第11卷，第1期.18. 李欣奠惠栋，王安民，等粳型杂种稻米品质性状的遗传表达J中国水稻科学，199913(4)：19720419. 陈建国籼粳杂空稻米外观品质性特的遗传及基因型环境互作效应研究J. 中国农业科学 1998 1921.20. 莫惠栋 我同稻米品质的改良J. 中国农业科学 1993，26（6）811. 21. 徐正进，黄