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高粱稻与普通野生稻杂交获得成功

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野生稻是现代栽培稻的始祖。人类通过漫长的生产活动,逐步将野生稻培育成现代栽培稻。水稻生产要满足高产、优质、安全、高效的要求,野生稻可开发的潜力最大,是取之不尽、用之不竭的资源宝库。我们未来的粮食安全在很大程度上要依靠对野生稻资源的不断开发利用。我国野生稻资源十分丰富,是世界上开发利用野生稻资源最早、最成功的国家。如早在1930年丁颖教授培育成功的世界上第一个含有普通野生稻血缘的栽培稻“中山一号”和1973年以袁隆平院士为首的水稻专家利用花粉败育的野生稻成功培育出杂交水稻,均为解决当时我国人民吃饭问题作出了巨大贡献。

但据中国农业大学一项最新的联合对比研究结果表明,现代栽培稻相对普通野生稻,丢失了约1/3的等位基因,其中有抗病、虫、杂草及抗逆基因,也有高效营养基因和高产优质基因。为了解决这一问题,我国野生稻种质资源开发利用正朝着更深层次发展,采用现代生物技术和传统杂交育种技术并举齐上的办法,后者比前者来得更为现实、安全、可靠。2001年我在获得水稻与高粱远缘杂交成功的基础上,利用高粱稻与普通野生稻杂交也获得了意外的成功,克服了杂交稻后代疯狂而漫长分离的难题,为加速野生稻种质资源利用开创了一条新的途径。

一、亲本选择

1. 高粱稻。用水稻与墨西哥高粱杂交选育而成,株形紧束,茎秆粗壮,叶片厚直,青绿,穗大结实率高,属感温型籼稻。

2. 普通野生稻。产自玉林市福绵镇湿地野生环境,株形散生,茎紫褐色,节位有气生根,茎节部弯曲,叶中等偏大,叶脉近似紫褐色,穗长粒疏,柱头、花药大而黑,谷粒短扁形,有长芒,极易落粒。

二、杂交选育

1. 杂交。以高粱稻做母本,以普通野生稻做父本,用人工方法进行有性杂交,将未杂交的子粒一律剪除后套上纸袋,以防损防杂,成熟后收种。

2. 选育。25天后收得杂交种子5粒,第一代(F1)全播全收,第二代(F2)只播F1收上来的种子混合后的一部分,因场地有限只插了10行,每行20蔸。从第二代(F2)开始出现分离,在选育同时也进行定向留优汰劣选种。其间丢失了部分优良种质。随着定向留优汰劣加代选种栽培的开展,分离逐渐减少,为第五代(F5)开始进入株行圃选育创造了条件。原先出现过的如高大型(见图一)、披散型、紫茎型、短粒型、大叶型、节部弯曲型、长茎型、散枝型、易落粒型植株的生育期长短不一等分离现象也一代比一代减少,从第六代(F6)开始进入平稳行圃选育,第八代(F8)获得了两个定型株系——远杂233和远杂235。

远杂233(见图二)属感温型籼稻,株形紧束,茎秆粗壮,穗长粒多,属长粒型;穗中上部子粒有短芒,正在进行测试利用。远杂235属感温型籼稻,株形集散适中,茎秆粗壮,粒细长,外观米质优,缺点有长芒,穗形似小麦,有待探讨利用。

三、结果讨论

1. 野生稻与普通栽培稻杂交,后代会出现疯狂而漫长的分离,这是业内人士公认的事实,这一杂交成功对于加速野生稻种质资源开发利用具有十分重要的实用意义。

2. 若能采集更多不同种质的野生稻与高粱稻杂交,一旦获得同样的效果,那么,或许可以说墨西哥高粱的种质基因是打开普通野生稻基因宝库的金钥匙。

(作者联系地址:广西壮族自治区玉林市金旺路62号市农科所 邮编:537000)