水稻兩用核不育系繁殖的新突破

作物學報2011年37卷第5期發(fā)表了“水稻兩用核不育系繁殖基地計算機選擇系統(tǒng)研制與應(yīng)用”的文章，該文介紹的研究成果極具理論意義和實際經(jīng)濟價值。

我國耕地減少，人口增加，糧食安全問題始終是頭等大事。而種植兩系法雜交水稻是提高糧食作物單位面積產(chǎn)量的最有效方法。當前，我國兩系法雜交水稻的種植面積逐年增加，安徽、湖北、湖南等省的兩系法雜交水稻種植面積已超過三系法雜交水稻。隨著水稻兩系法雜種優(yōu)勢利用研究的不斷深入，兩系法種子生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善，兩系法雜交水稻對我國糧食安全將作出更為重大的貢獻。但在水稻兩系法雜種優(yōu)勢利用中，水稻兩用核不育系的繁殖卻成為兩系法雜交水稻發(fā)展的一大障礙。以往水稻兩用核不育系的繁殖主要有冷水串灌繁殖和海南冬季繁殖兩種。冷水串灌繁殖存在基地建設(shè)投入成本大；水資源浪費嚴重，且與大面積生產(chǎn)用水沖突；適宜冷灌水資源有限、保障率不高；繁種產(chǎn)量較低，效益不好。海南冬繁主要存在的問題是安全性差，產(chǎn)量不穩(wěn)和生產(chǎn)的不育系種子質(zhì)量差。因此，解決好水稻兩用核不育系的繁殖已成為兩系法雜交水稻健康發(fā)展必須攻克的難題。

以湖南農(nóng)業(yè)大學陳立云教授為首的研究團隊，利用來自中央氣象局全國870多個氣象站點50年的歷史氣象資料，根據(jù)水稻兩用核不育系育性敏感期可育和抽穗楊花期安全對溫度的要求，采用計算機處理技術(shù)，建立水稻兩用核不育系繁殖數(shù)據(jù)模型，研制出一套實用且操作性強的水稻兩用核不育系繁殖基地選擇系統(tǒng)，利用這套系統(tǒng)，篩選出最佳的水稻兩用核不育系繁殖基地和最適宜的育性敏感時段。用該系統(tǒng)對不育起點溫度不同的水稻兩用核不育系最佳繁殖基地篩選結(jié)果表明，不育起點溫度為22度的水稻兩用核不育系最佳的繁殖地是云南省的保山市，其繁殖成功的概率是海南三亞的2倍以上。2010年利用該系統(tǒng)篩選到的基地進行了水稻兩用核不育系的繁殖驗證。試驗在云南省保山市施甸縣水長鄉(xiāng)進行，面積為3.6公頃，所用不育系為C815S，4月10日播種，5月25日移栽，8月18日齊穗，9月28日成熟。2010年9月27日，湖南省科技廳組織國內(nèi)有關(guān)專家對繁殖現(xiàn)場進行了測產(chǎn)驗收，按13.5%含水量計算，繁殖產(chǎn)量達每公頃8437.5公斤，該產(chǎn)量創(chuàng)造了我國水稻兩用核不育系繁殖的最高記錄，且繁殖的不育系種子質(zhì)量很好。該研究結(jié)果報道以后，2011年水稻兩用核不育系在云南高海拔地區(qū)的繁殖面積迅速增加。這一繁殖方式將替代海南冬繁和冷水串灌繁殖。成為水稻兩用核不育系繁殖的最重要方式。并將對我國兩系法雜交水稻的健康發(fā)展和糧食安全作出重要貢獻。