水稻核心种质育种理论体系的创建与应用

doi:10.16819/j.1001-7216.2021.210801

中国水稻科学 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (6): 529-534.DOI: 10.16819/j.1001-7216.2021.210801

水稻核心种质育种理论体系的创建与应用

周少川, 柯苇, 缪若维, 李宏, 黄道强, 王重荣

广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室, 广州 510640

收稿日期:2021-08-03 修回日期:2021-09-17 出版日期:2021-11-10 发布日期:2021-11-10
基金资助:
国家科技攻关重点资助项目(852002201201, 96200220220123);国家863计划资助项目(2001AA241011, 2006AA1021F7, 2006-G-1, 2010AA101808, 2014AA10A604-19, 2014AA10A603-10);国家-广东省联合基金资助项目(U0631002, U0731007, U1031001, U1201211);国家公益性行业(农业)科研专项(200803028);转基因生物新品种培育科技重大专项(2009ZX08001-023B, 2009ZX08001-018B, 2009ZX08018-003B, 2009ZX08009-006B);农业部948计划资助项目(2001-101, 2001-102-03, 2003-Z29, 2009-Z35);国家农业科技跨越计划(1999-5, 2003-9, 2008-29);比尔和梅琳达·盖茨基金会资助项目(2008-2010, 2013-2015);广东省现代农业产业技术体系建设专项(2009-2019);广东省应用型科技专项(2015B020231001);广州市重大科技攻关计划资助项目(20022Z2045201);岭南现代农业实验室科研项目(NT2021001);广东省农业科学院农业优势产业学科团队建设项目(202111TD)

Creation and Application of the Breeding Theory Based on Rice Core Germplasm

Shaochuan ZHOU, Wei KE, Ruowei MIAO, Hong LI, Daoqiang HUANG, Chongrong WANG

Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Key Laboratory of Rice Breeding and New Technology, Guangzhou 510640, China

Received:2021-08-03 Revised:2021-09-17 Online:2021-11-10 Published:2021-11-10

摘要/Abstract

摘要：

为了实现水稻育种学和水稻种质资源学的无缝对接,常规育种技术与先进适用技术的有效融合,本团队创建了水稻核心种质育种理论和材料体系。水稻核心种质育种理论体系包括水稻核心种质概念、理想基因系统与突破性大品种对应假说、理想模型（模式）构建、前景选择与背景选择统筹、基因集的生物学意义、核心种质基因型和表现型云数据、先进适用综合育种方法研究和核心种质杂种优势利用八个部分。在此基础上培育了黄华占、美香占和华占核心种质育种材料体系等三套育种材料体系,育成了当前我国籼稻推广面积最大的品种黄华占、我国连续三届获得全国优质稻品种食味品质鉴评金奖唯一籼稻品种美香占2号和我国配组组合最多的恢复系华占等一大批优良品种（组合）。

关键词: 水稻, 核心种质, 育种

Abstract:

For the seamless connection between rice breeding and rice germplasm resources, and the integration of conventional breeding technology and advanced applicable technology, our team has established rice core germplasm breeding theory and material collections. The rice core germplasm breeding theory includes the conception of rice core germplasm, corresponding hypothesis of ideal gene system and groundbreaking rice varieties, creation of the ideal model, comprehensive planning of background selection and foreground selection, DNA block of biological significances, data cloud of genotypes and phenotypes of rice core germplasm, research on comprehensive rice breeding by advanced and applicable technology, heterosis utilization of rice core germplasm. Huanghuazhan, Meixiangzhan and Huazhan core germplasm breeding materials were created, as well as the variety of Huanghuazhan with the largest growing area as indica rice in China, and the variety of Meixiangzhan 2 with excellent eating quality in China, the restore line of Huazhan with excellent combining ability in rice breeding history on the basis of rice core germplasm breeding theory.

Key words: rice, core germplasm, breeding

周少川, 柯苇, 缪若维, 李宏, 黄道强, 王重荣. 水稻核心种质育种理论体系的创建与应用[J]. 中国水稻科学, 2021, 35(6): 529-534.

Shaochuan ZHOU, Wei KE, Ruowei MIAO, Hong LI, Daoqiang HUANG, Chongrong WANG. Creation and Application of the Breeding Theory Based on Rice Core Germplasm[J]. Chinese Journal OF Rice Science, 2021, 35(6): 529-534.

图/表 5

参考文献 13

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性状 Trait		丰八占Fengbazhan	黄华占 Huanghuazhan
有效穗数Effective panicles per 1 m²		307	297
株高Plant height/cm		>102.0	>102.2
穗长Panicle length/cm		<22.6	<21.3
每穗总粒数Spikelets per panicle		146	154
每穗实粒数Grains per panicle		≈116	≈125
着粒密度Grain density per 10 cm		≈64.5	≈72.2
千粒重1000-grain weight/g		≈21.3	≈21.5
倒3叶长Length of top 3 leaves/cm		>52.3	>54.6
长宽比Length/width ratio		>3.3	>3.3
垩白粒率Chalky grain rate/%		9.0	9.2
垩白度Chalkiness degree/%		<2.5	<1.0
直链淀粉含量Amylose content/%		15.0~17.0	16.9~21.0
胶稠度Gel consistency/mm	>71		≈79.4

性状 Trait		丰八占Fengbazhan	黄华占 Huanghuazhan
有效穗数Effective panicles per 1 m²		307	297
株高Plant height/cm		>102.0	>102.2
穗长Panicle length/cm		<22.6	<21.3
每穗总粒数Spikelets per panicle		146	154
每穗实粒数Grains per panicle		≈116	≈125
着粒密度Grain density per 10 cm		≈64.5	≈72.2
千粒重1000-grain weight/g		≈21.3	≈21.5
倒3叶长Length of top 3 leaves/cm		>52.3	>54.6
长宽比Length/width ratio		>3.3	>3.3
垩白粒率Chalky grain rate/%		9.0	9.2
垩白度Chalkiness degree/%		<2.5	<1.0
直链淀粉含量Amylose content/%		15.0~17.0	16.9~21.0
胶稠度Gel consistency/mm	>71		≈79.4

杂交时间 Crossing time	组合 Combination	育成品种 Variety	核心种质等级 Grade of core germplasm	育成时间 Registered time
1982L	三青矮2号//青油占/矮家伙 Sanqingai 2//Qingyouzhan/Aijiahuo	青六矮1号Qingliuai 1	1	1986L
1987E	青六矮1号/特青 Qingliuai 1/Teqing	丰青矮Fengqingai	2	1990L
1990L	长丝占/丰青矮 Changsizhan/Fengqingai	丰矮占1号Fengaizhan 1	3	1993E
1994E	丰矮占1号/28占 Fengaizhan 1/28 Zhan	丰八占Fengbazhan	4	1996L
1996L	丰八占/华丝占 Fengbazhan/Huasizhan	丰华占Fenghuazhan	5	1999E
2000E	黄新占/丰华占 Huangxinzhan/Fenghuazhan	黄华占Huanghuazhan	6	2002L
2002L	茉莉丝苗/黄华占 Molisimiao/Huanghuazhan	黄莉占Huanglizhan	7	2005L
2004L	黄莉占/粤广丝苗 Huanglizhan/Yueguangsimiao	黄广占Huangguangzhan	8	2008E
2006L	黄广占//黄华占/丰粤占 Huangguangzhan//Huanghuazhan/Fengyuezhan	黄广油占 Huangguangyouzhan	9	2009L
2010L	黄广油占/丰粤华占 Huangguangyouzhan/Fengyuehuazhan	黄广华占1号Huangguanghuazhan 1	10	2013L
2013L	黄广软占/黄广华占1号 Huangguangruanzhan/Huangguanghuazhan 1	双黄占 Shuanghuangzhan	11	2018L

杂交时间 Crossing time	组合 Combination	育成品种 Variety	核心种质等级 Grade of core germplasm	育成时间 Registered time
1982L	三青矮2号//青油占/矮家伙 Sanqingai 2//Qingyouzhan/Aijiahuo	青六矮1号Qingliuai 1	1	1986L
1987E	青六矮1号/特青 Qingliuai 1/Teqing	丰青矮Fengqingai	2	1990L
1990L	长丝占/丰青矮 Changsizhan/Fengqingai	丰矮占1号Fengaizhan 1	3	1993E
1994E	丰矮占1号/28占 Fengaizhan 1/28 Zhan	丰八占Fengbazhan	4	1996L
1996L	丰八占/华丝占 Fengbazhan/Huasizhan	丰华占Fenghuazhan	5	1999E
2000E	黄新占/丰华占 Huangxinzhan/Fenghuazhan	黄华占Huanghuazhan	6	2002L
2002L	茉莉丝苗/黄华占 Molisimiao/Huanghuazhan	黄莉占Huanglizhan	7	2005L
2004L	黄莉占/粤广丝苗 Huanglizhan/Yueguangsimiao	黄广占Huangguangzhan	8	2008E
2006L	黄广占//黄华占/丰粤占 Huangguangzhan//Huanghuazhan/Fengyuezhan	黄广油占 Huangguangyouzhan	9	2009L
2010L	黄广油占/丰粤华占 Huangguangyouzhan/Fengyuehuazhan	黄广华占1号Huangguanghuazhan 1	10	2013L
2013L	黄广软占/黄广华占1号 Huangguangruanzhan/Huangguanghuazhan 1	双黄占 Shuanghuangzhan	11	2018L

杂交时间 Crossing time	组合 Combination	育成品种 Variety	核心种质等级 Grade of core germplasm	育成时间 Registered time
1982L	三青矮2号//青油占/矮家伙 Sanqingai 2//Qingyouzhan/Aijiahuo	青六矮1号Qingliuai 1	1	1986L
1987E	青六矮1号/特青 Qingliuai 1/Teqing	丰青矮 Fengqingai	2	1990L
1990L	长丝占/丰青矮 Changsizhan/Fengqingai	丰矮占1号Fengaizhan 1	3	1993E
1994E	丰矮占1号/28占 Fengaizhan 1/28 Zhan	丰八占Fengbazhan	4	1996L
1996L	丰八占/粤新占5号 Fengbazhan/Yuexinzhan 5	五丰占2号 Wufengzhan 2	5	1999E
2000E	广青占/丰八占//五丰占2号 Guangqingzhan/Fengbazhan//Wufengzhan 2	五山油占（华占） Wushanyouzhan(Huazhan)	6	2002L
2002E	茉莉丝苗/五山油占 Molisimiao/Wushanyouzhan	五山丝苗 Wushansimiao	7	2006L
2006L	黄华占/丰粤占//五山丝苗 Huanghuazhan/Fengyuezhan//Wushansimiao	五山华占 Wushanhuazhan	8	2010L
2010L	五山华占/黄软秀占 Wushanhuazhan/Huangruanxiuzhan	五山软占 Wushanruanzhan	9	2014L
2015E	黄广丝苗/五山软占 Huangguangsimiao/Wushanruanzhan	五广丝苗 Wuguangsimiao	10	2018L

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Metrics

性状Trait	两年均检测到的QTL QTLs repeatedly detected	QTL总数 QTL number	QTL区间内已克隆总数 Cloned genes in QTL interval	区间长度 Interval length/ bp
剑叶长 Flag leaf length	1	17	4	1 278 729
剑叶宽 Flag leaf width	2	21	5	1 150 716
株高 Plant height	2	15	9	910 423
穗长 Panicle length	1	20	6	1 014 810
有效穗数 Effective panicle number	1	3	2	2 175 862
着粒密度 Panicle density	1	12	8	1 902 249
每穗实粒数 Grains per panicle	1	12	11	667 958
结实率 Seed-setting rate	0	15	10	1 453 819
千粒重 1000-grain weight	1	17	16	1 460 019
粒长 Grain length	1	12	7	690 156
长宽比 Length-width ratio	2	5	3	1 495 152
垩白粒率 Chalky grain rate	3	13	14	890 770
垩白度 Chalkiness degree	3	15	13	2 137 540
透明度 Transparency	1	12	10	959 365
食味值 Taste value	0	7	9	1 272 084

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