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分子植物育种
(
网络版
), 2012
,
10
,
1157
-
1163
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1157
-
1163
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
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稻与高粱、玉米、稗草杂交的研究较深入。高粱、
玉米都是
C
4
植物,具有光合效率高、茎粗秆硬、根
系发达、耐肥抗倒、适应性强、耐旱耐渍等许多优
良的农艺性状,远缘杂种后代表现出较强的远缘杂
种优势。伏军和徐庆国
(1994)
利用远缘杂交技术将
属间作物高梁与水稻进行杂交,从后代材料中筛选
出光合速率高、穗大粒多、结实好的水稻新品种超
丰早
1
号。刘传光等
(2006)
利用属间植物玉米与两
系材料
D1S
进行远缘杂交,从而选育出大穗大粒的
新不育系玉-
1S
,利用带有玉米基因的不育系配制
的组合可表现出超强的杂种优势。朴亨茂等
(2000)
将属间植物紫花菰的优良基因导入到水稻中,选育
了通
35
和通
31
等粳稻新品种,这些新品种带有紫
花菰的优良基因,表现为株型好、产量高、抗逆性
强等优点。张在忠等也利用属间杂交等技术
(
张在忠
,
2007,
安徽农学通报
, 13(11): 121, 124)
,选育了具有
青皮竹优势基因的竹稻
966-17
等水稻新品种,表现
出较强的杂种优势。
4
展望
1986
年袁隆平院士提出杂交水稻育种由三系
法到两系法到一系法和从品种间到亚种间到远缘
杂种优势利用三个发展阶段的战略设想,这一设想
已成为国内外公认杂交水稻育种的指导思想。以远
缘杂种优势利用为代表的水稻超高产育种已成为
今后水稻研究的热点与重要研究方向。属间远缘有
利基因在水稻遗传育种,特别是超级稻育种上的利
用,是水稻新材料创建的发展趋势,如何实现属间
远缘优势基因在水稻遗传育种上的有效应用,实现
水稻的优质、超产、多抗的育种目标,成为当前水
稻育种的主要课题。
从水稻育种的种间、亚种间杂种优势的成功利
用,发展到属间种质资源创新、属间远缘杂种优势
的利用,是水稻育种科研的又一突破。目前,有关
属间优势基因的有效利用方面已经取得了一定的
成绩,在利用范围及途径上都有所突破。在资源利
用上,从野生稻有利基因的开发利用,发展到稗草、
玉米、高粱及竹子等属间有利基因的成功利用。在
利用方法上,开发出了花粉管通道法等简便快速的
利用途径,大大提高了属间有利基因在水稻育种上
的有效利用。在水稻性状的改良方面也进一步拓展
到抗逆性、高产、优质等性状的提高,新种质资源
的创造及远缘杂种优势的利用等多方面。
水稻属间资源众多,但目前还难以实现属间优
势基因的充分有效利用。中国拥有丰富的水稻属间
远缘资源,已经利用的仅有野生稻、稗草、高粱、
玉米、薏苡、大黍、狼尾草、竹子等;在利用途径
上,随着花粉管通道法、穗茎基因注射法的建立和
成功应用,为属间远缘有利基因在水稻遗传育种上
的应用提供了简便、快捷、更有效的新途径,但仍
存在着外源
DNA
的整合机理、转化后代的基因沉
默、拷贝数量对表达水平的影响以及外源基因的表
达检测等许多问题
(
赵剑峰等
,2006;
曹东慧
, 2009)
今后应从分子生物学角度研究水稻可利用属间远
缘资源特点,系统研究属间作物在水稻新资源创新
及在育种中的利用价值。现代生物技术在水稻种质
创新和新品种选育中发挥越来越重要的作用,应进
一步完善分子育种技术的理论和应用研究
,
以充分
发挥其简便快速的优势,为充分有效的利用属间远
缘有利基因在水稻遗传育种上的应用提供前提条
件。植物遗传工程技术与植物细胞工程技术的有机
结合将有助于属间远缘遗传物质的交流和转移,利
用分子标记技术将有助于使属间植物的优势基因
通过定向变异达到定向改良的目的。特别是近年来
不断完善的转基因新技术在水稻遗传改良中的有
效利用将属间资源的开发利用提供一条新途径。随
着水稻育种目标的不断提高和生物新技术的应用,
属间远缘有利基因在水稻遗传育种上的利用范围
及相应的育种方法也将不断予以拓宽。
致谢
本研究由重庆市科技攻关计划项目
(CSTC,2009AB1103);
重庆市
2010
年基本科研业务费专项资金项目“一个新变异
型复粒稻的遗传分析与资源创建”共同资助。作者感谢四川
农业科学院水稻高粱研究所郑家奎研究员在论文写作过程
中给予的指导。
参考文献
Cao D.H., 2009, Alteration in DNA Methylation and
Mobilization of Transposons mPing and Pong in Rice
(
Oryza Sativa
L.) by Introgression from Pennisetum Sp. or
Zea Mays L., Thesis for M.s., Northeast normal University,
Supervisor: Pang J.S., and Zhao J.F., pp.1-9 (
曹东慧
, 2009,
水稻与玉米、狼尾草远缘杂交诱发甲基化变异和转座子
mPing
Pong
的激活
,
硕士学位论文
,
东北师范大学
,
导师
:
庞劲松
,
赵剑锋
, pp.1-9)
Chen C.B., 2004, Wild rice resource and its utilization in
breeding, Guangxi Nongye Kexue (Guangxi Agricultural
Science), 35(4): 274-278 (
陈成斌
, 2004,
野生稻资源在
育种上的应用
,
广西农业科学
, 35(4): 274-278)