请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
手机版
 找回密码
 立即注册

五次更新换代,杂交水稻迎来“丝苗时代“?

来源: w99 2019-4-19 14:50:54 显示全部楼层 |阅读模式
在国际作物育种或者农业领域,中国可能只有“杂交水稻”(hybrid rice)称得上是世界领导型的研究成果!我国杂交水稻育种的开创性研究由袁隆平始于1964年,自1970年11月发现野败不育株和1973年发现强优势恢复系IR24而获得革命性突破以来,中国杂交稻的研究和应用一直走在世界的前头!殊不知,从杂交稻发展到现在,杂交水稻品种已经经历了五次更新换代!
杂交水稻品种的五次更新换代
回顾近50年来的杂交水稻育种进步,中国的杂交水稻经历了“以不育系为转移的两次杂交水稻育种革命”和“以恢复系为转移的5次杂交水稻品种更新换代,大约每10年一次”!
第一代杂交水稻品种出现在1970年代,其恢复系是IR24,IR26,IR661等IR系列引进的原始品种,这些品种的共性是均为IR8的衍生系,均是国际水稻研究所培育出的品种,它们作恢复系培育出的典型代表性杂交水稻品种包括南优2号、南优3号、汕优3号、南优6号、汕优6号、威优6号、四优6号等。
第二代杂交水稻品种出现在1980年代,其恢复系是IR30的衍生系,IR30也是国际水稻研究所培育出的品种,它的衍生系作恢复系培育出的典型代表性杂交水稻品种包括威优64、汕优64、博优64、汕优63、D优63等。
第三代杂交水稻品种出现在1990年代,其恢复系是明恢63的衍生系(即IR30的孙代衍生系),它们作恢复系培育出的典型代表性品种包括汕优多系1号、Ⅱ优501、冈优22、Ⅱ优838、冈优725等。
第四代杂交水稻品种是两系法杂交水稻,出现在2000年代,其恢复系是扬稻6号(9311)及其衍生系,它们作恢复系培育出的代表性典型品种包括两优培九、丰两优1号、扬两优6号、Y两优1号、新两优6号、深两优5814等。
第五代杂交水稻品种是正在上演的“华占大戏”,出现在2010年代,其恢复系是华占及其衍生系,母本既有两系不育系,又有三系不育系,它们作恢复系培育出的代表性典型品种包括天优华占、C两优华占、晶两优华占等。
华占现象值得关注
根据国家水稻数据中心(截至2018年3月15日)的公开信息,笔者统计,以“华占”为父本,已审定59个品种,其中三系组合47个、两系组合12个;申请品种权保护尚未通过审定的杂交组合30个,其中北京金色农华种业科技有限公司申请保护24个!
以“华占”为父本,正在区试中的品种更多,估计全国2017年在100个以上,仅湖北省2017年生产试验3个,区试中7个,其中继续试验3个,新参试4个,绿色通道、联合体试验还不在其中。初步估计,最终直接以“华占”为父本审定的品种全国有可能达300个以上,以其衍生系为父本的品种或许会更多。目前“雅占”、R028、R0861便是。
从2008年“天优华占”通过审定开始,以“华占”为父本审定的品种数量之多,以“华占”为父本组配的组合在区试中的数量之多,以“华占”为父本组配的组合申请品种权保护的数量之多,让人瞠目结舌,成为中国水稻育种史上的一大“奇观”!作者把这一现象称为“华占现象”,直接以“华占”为父本的,称为“华占现象1.0”,以“华占”的衍生系为父本的,称为“华占现象2.0”。
核心恢复系的血缘及关系
作者研究发现,前4次品种换代虽然是“以恢复系为转移”,代际之间的界限也十分清晰,但是,若进一步追索IR24,测64-7,明恢63和扬稻6号(9311)这几个核心恢复系的亲本血缘,它们都是IR8号或/和IR30的衍生后代!
表1是1973年杂交水稻三系配套、1976年开始大面积推广以来至2016年,出现的18个年推广面积过千万亩的“超大品种”和12个年推广面积不足1000万亩但进入了年推广面积前3名的大品种其恢复系的来源。

五次更新换代,杂交水稻迎来“丝苗时代“?

五次更新换代,杂交水稻迎来“丝苗时代“?
表1 杂交水稻大品种恢复系的来源
根据国家水稻数据中心的公开信息,“华占”是中国水稻研究所以引自马来西亚的SC02-S6为基础材料,经过反复测交与系统选育而成的恢复系,品种权号CNA20080059.0。但是,华占系谱来源不详,无法追溯其血缘!尽管华占血缘不清楚,但作者推断大概率还是IR8号或IR30的衍生系,因为到目前为止,还没有关于野败不育系的恢复基因有第二个来源的报导。
下一个华占是什么?丝苗时代?
近两年杂交水稻育种在上演“华占”大戏的同时,也出现了一批类似于华占甚至优于华占、对三系两系不育系均恢、矮优丰抗的恢复系,比如五山丝苗(R534)、黄莉占、1377等。根据国家水稻数据中心的数据,至2017年8月3日,五山丝苗(R534)、黄莉占、1377等恢复系分别配制审了9、3、3个品种。除此之外,粤农丝苗、粤禾丝苗、鄂丰丝苗正在步其其后尘,都有若干品种审定或在区试中。
五山丝苗(R534)、黄莉占和1377、粤农丝苗、粤禾丝苗作为恢复系的独占许可权分别由荃银高科、隆平高科、金色农华、四川台沃独家所有,这些所有权人几乎不对外授权。
武汉金玉良种科技有限公司拥有“鄂丰丝苗”的全球独占许可权,现在已知“鄂丰丝苗”是三系、两系不育系的恢复系,且一般配合力高,与相当数量的不育系特殊配合力强,杂交种优势明显,是一个类似“华占”甚至可能优于“华占”的优秀恢复系。
新近恢复系的血缘及关系
最近几年内,优秀恢复系密集出现,大有成为骨干恢复系之势,这在中国杂交水稻育种史上特别是两系法杂交水稻育种期间,十分罕见!个中缘由,也值得深入研究。作者追溯了五山丝苗、黄莉占、粤禾丝苗、鄂丰丝苗等品种的血缘关系,发现IR系列品种如IR8号、IR24、IR36等是它们的共同祖先,一般是6-10代祖先。黄华占、粤农丝苗、粤禾丝苗、黄莉占、五山丝苗、鄂丰丝苗的主要血缘关系如表2所示。

五次更新换代,杂交水稻迎来“丝苗时代“?

五次更新换代,杂交水稻迎来“丝苗时代“?
表2 新近恢复系的主要血缘
从表2可见,它们祖代血缘中有清晰的“优良品种”印迹,一条线是矮仔占,一条线是IR系列。
这些恢复系的显著特征是:1、三系、两系共恢;2、高一般配合力;3、矮优丰抗;4、粤系品种或粤系品种血缘(鄂丰丝苗)。
从表2还可以看出,粤农丝苗、黄莉占、粤禾丝苗都是黄华占的后代,而五山丝苗、鄂丰丝苗与黄华占没有直接的血缘关系!
这些品种的选育,起初都是作为常规稻品种,并不是作为三系恢复系来选育,结果经历了6-10代祖先、20-30个世代的“随机”传递,三系恢复基因居然“大概率”地遗传下来,这种现象,也很值得研究!
作者推断,三系不育系“主效”恢复基因可能与“矮优丰抗”基因之一或之二甚至之三有紧密的连锁关系!否则,随着世代的推移,遗传交换不断发生,恢复基因就会分离,这些品种不可能个个都成为野败三系的恢复系。利用基因组分析,完全可以证实这一推断。
华占由于血缘关系不详,不利用分子手段,无法知晓是不是IR系列的衍生系,尽管作者推断是。但有一点可以肯定,华占与这些品种表现出完全相同或相似的特征,即矮优丰抗和对三系、两系“共恢”。
作者:刘定富;来源:金玉良种;农产品期货网转载本文仅为传播更多信息为目的,并不表示本网认可文中作者观点。若转载文章作者有认为本网有不妥之处,请致电本网010-51289506联系,本网将立即与您磋商并解决相关事宜。
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
广告