水稻育种与栽培

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1、作物育种学各论第一章水稻育种第一节国内外水稻育种概况一、水稻生产的重要地位1、稻米在人们日常生活中的地位-水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一，其栽培面积和总产仅次于小麦。-种植水稻的国家和地区有112个之多，栽培面积集中在亚洲，占世界水稻总栽培面积的90%以上。-我国一半以上人口以稻米为主食。- 水稻产量高而稳，适应性强。-稻米食味和营养价值好，品质优于其它粮食。我国水稻生产在世界上的地位（1）我国是稻谷生产大国我国年均生产稻谷1.66亿吨，占世界稻谷总产的36.9%，为世界第一；水稻播种面积年均4.9亿亩， 占世界总播种面积的22.8%，仅次于印度；稻谷平均亩产338.5公斤，比世界平均高

2、38.3%，在主要产稻 国中名列前茅。（2）我国是稻作历史古国我国是水稻原产地之一，亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起海南三亚，北至江西东 乡，西起云南盈江，东至台湾桃园。水稻栽培历史极为悠久，新石器时代遗址有稻谷、米粒、稻秆等遗物出土者达73处，最早的是浙 江桐乡罗家角（7040+150BC）和余姚河姆渡（6950130BC）。古籍上有关水稻的记载非常丰富。（3）我国是稻种资源富国我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带；世界上种稻最北点在 我国（黑龙江漠河，53 27 N）。生态环境极为多样，稻种资源异常丰富。到1990年底为止，我国已编入国家稻种资源目录的

3、国内品种达54972份，其中古老的地方品种达 46887 份。（4）我国是水稻科技强国-水稻矮化育种源于我国，被誉为水稻的第一次绿色革命”。比国际水稻所育成IR8时间早十年。-杂交水稻更是举世闻名，被誉为水稻的第二次“绿色革命”。二、我国水稻育种简史与主要成就-我国有计划地开展水稻育种研究，大约始于20世纪20年代。-建国前水稻的生产和育种，技术力量对比薄弱，水平低，发展缓慢。-建国后，我国始终把育种和普及良种作为稻作增产的重要措施，其中最为突出的成就是水稻良种 矮杆化和杂交稻的兴起，为国际水稻育种界所瞩目。50年来，我国水稻育种经历了 3个重要发展时期：高杆良种的评选利用（40年代末期到50

4、年代后期）早籼南特号，中籼胜利籼，中粳黄壳早廿日，晚粳老来青矮化育种阶段（50年代后期到70年代初期）3个里程碑式的品种：矮脚南特，广场矮，台中在来1号杂种优势利用阶段（70年代初到80年代初）袁隆平，李必湖，谢华安南优系统，汕优系统，汕优63高产、多抗、优质新品种选育（80年代至今）桂朝2号，特青，直立穗粳稻分子育种（分子标记辅助选择，转基因）二、水稻育种的基本目标1、高产水稻的产量潜力究竟有多大？水稻的产量潜力是指在最理想的环境条件下栽培所能获得的最高产量， 据竺可桢（1964）估算，如果光能利用率达到3%，长江下游和华南地区的单季稻产量可以达到21.24t/hm2（1416kg/亩）。选

5、育高产品种，必须注意以下几方面的选择：营养生长势强（奠定生物产量的基础）株型好a、丛生快长型（丛化育种）b、直立穗型c、重穗型d、新株型育种与超级稻：袁隆平的超高产杂交稻株型穗粒结构协调叶粒比协调（源库协调）个体与群体的协调（1）（2）第二节水稻育种目标及主要性状遗传（3）（4）（5）2、优质-随着人民生活水平的提高，改良稻米品质已显得愈来愈重要，因此提出了品质育种。-泰国大米（籼）的品质在世界上具有较高的声誉。-国际上日本、韩国、美国都很重视优质粳米的生产与研究。-特别是日本喜食中短粒粳米的习惯与我国长江以北地区基本一致。由于长期重视品质改良的基础 及应用研究，日本粳稻素以品质优异著称于世。

6、-不同地域居民、不同民族对稻米品质要求各异少数民族：糯米、红米等南方：籼米北方：粳米-（1）外观品质 a、稻米的长度和形状稻米长度的分级标准：特长 7.5mm籼稻多为前两级长 6.61 7.50mm中等 5.56.60mm粳稻多为后两级短 3.0 中等：2.13.0粗：1.1 2.0 圆：W 1.0国标优质稻谷（籼）要求达到2.8 b.垩白质：是松散的淀粉，易碎，外观差垩白质又分心白、腹白和背白， 要求垩白小或无。 衡量指标有垩白粒率（%）和垩白度（%）。 国标优质稻谷1、2、3级 垩白粒率分别要求小于10%、20%、30%， 垩白度分别要求小于1%、3%、5%。 c.胚乳的半透明性根据稻米的

7、胚乳透明程度，可分为蜡质和非蜡质两类。蜡质稻米无直链淀粉或含量极少，外观不透明，即糯稻米（直链淀粉含量25.0%中20.1 25.0%低9.1 20.0% 极低2.19.0% 糯性20C。最适气温3032C，水温3234C。最高气温3840C， 水温4042Co 4、光照：秧田叶面积系数达3.5时，大田叶面积数系达4.0时，光照条件恶化，分蘖终 止。5、水分：分蘖期缺水受旱或灌水过深，降低分蘖节周围的温度，抑制分蘖。影响穗分化的因素1、温度，最适为30C左右。2、水分，减数分裂期对水分最敏感，受旱后颖花大 量退化，减产严重。3、光照4、土壤营养有效穗数（抽穗期）、穗粒数（穗分化期）、结实率与千

8、粒重（灌浆期）结实期生育特点：营养生长结束，并开始衰退，开花受精籽粒充实，决定粒数粒重。 主攻目标： 促使粒大粒饱，防止空瘪。调控措施：1、活水养稻2、酌施绿肥3、适时收获长穗期生育特点：叶面积迅速扩大，节间伸长，穗分化，营养生长于生殖生长并进，决定穗粒数。主 攻目标：培育壮秆大穗，防止颖花退花。 调控措施：1、施穗肥，小穗品种，重施促花肥，酌施保花 肥，大穗品种，主要施保花肥，中穗品种，施促保花2、灌好孕穗保胎水3、防治病虫害4、使用生长调节 剂1.营养生长期（1）幼苗期：从稻种萌动开始至3叶期；（2）返青期：秧苗移栽后根系损伤，地上部生长停滞和萌发新根，约需6d左右才恢复正常生长，这 段时

9、间称返青期；（3）分蘖期：从4叶长出开始萌发分蘖直至拔节时，分蘖数达到高峰。2.生殖生长期（1） 长穗期：从穗分化开始到抽穗止，一般需要30d左右，生产上也常称拔节长穗期。（2）结实期：从出穗开 花到谷粒成熟，又可分为开花期、乳熟期、蜡熟期和完熟期；搁田：晾田一排干田面水，田土出现蚂蚁粪。搁田的作用：a.控制无效分蘖b.调整株型，改善田间通风透光条件c.促根系发展，提高根系活力d. 增加土壤通气，排除有毒物质时间：分蘖末一幼穗分化初期。原则：够苗晒田；到时不等。重点感光性：因日照时间缩短生育期缩短粳稻 籼稻；晚稻 中稻 早稻；晚熟 中熟 早熟感温性：因高温生育期缩短粳稻籼稻；晚稻中稻早稻；晚熟

10、中熟早熟基本营养性（基本营养生长期）：不受短日照和高温影响而缩短的营养生长期早稻 中稻 晚稻种子一稻谷糙米一颖果果皮糙米4种皮胚乳幼苗生长的几个重要时期氮断奶期：1叶1心期胚乳内贮藏的氮用完。糖断奶期：3叶期胚乳内贮藏的淀粉用完，秧苗从异养转为自养，是重要的生理转折期。超重期：第3叶长到近1/2时，秧苗+剩余谷粒总干重原种子干重。有效分蘖临界叶龄期：水稻拔节在N-n+3叶龄期（N主茎总叶数、n伸长节间数），按叶根同伸关系，拔节时能长到3叶的分 蘖应该是N-n叶龄期同伸的分蘖。故：N-n叶龄期被称为有效分蘖临界叶龄期由于N-n叶龄期同伸分蘖为动摇分蘖，能否成穗取决于拔节时母茎的营养条件。对仅有4

11、个伸长节间 的品种，拔节时母茎的营养条件一般比较好。因此，有效分蘖临界叶龄期为N-n+1 生理拔节期： 生产上，50%茎秆第1伸长节间伸长2cm以上称为拔节期。叶叶同伸关系：种子胚中已分化形成3个幼叶（胚芽鞘、不完全叶、第1叶）和1个叶原基（第2叶），萌发后，外部长 1叶，内部分化1个叶原基。因此，每抽出1张新叶时，内部包裹着3个幼叶1个叶原基。n叶抽出=n叶的叶鞘伸长 =n+1叶的叶片伸长=n+3、n+2叶组织分化=n+4叶原基分化叶节间同伸关系：n叶抽出=（n-1）（n-2）节间伸长= （n-2）（n-3）节间充实= （n+1）n节间大维管束分化 叶蘖同伸关系：n叶抽出=n-3叶节分蘖抽出

12、第1叶=n-2叶节分蘖分化完成第3叶（3幼1基期）=n-1叶节分蘖分化完成第2叶（2幼1基期）=n叶节分蘖分化完成第1叶（1幼1基期）分蘖抽出第1叶后，主茎每长1叶，分蘖也长1叶按拔节与穗分化的先后关系，将所有品种划分为3种生育类型：重叠型：先穗分化后拔节，nW4的品种衔接型：穗分化与拔节同时，n=5的品种分离型：先拔节后穗分化，nN6的品种釉稻粳稻主要差异性状籼稻粳稻叶毛多少或无毛剑叶开度小大穗颈节抽出长度较短较长芒多数无芒或短芒长芒至无芒谷粒形状细长、稍扁平粗短、宽厚穗型较松散较紧密落粒性容易较难分蘖力较强较弱耐寒性弱强发芽速度快较慢胚乳胶稠度较硬较软胚乳酚反应一般染色一般不染色或染色浅糊

13、化温度中等至较高中等至较低直链淀粉含量较高较低至中等一个优良的三系杂交水稻雄性不育系应具备以下条件：（1）不育性稳定（2）可恢复性好3）异交结实率高：（4）配合力强， 易组配出强优势组合（5）米质好（6）抗性强三系杂交稻组合选育的基本步骤：确定用于组合测配的不育系和恢复系；不育系分期播种，以便在不同的时期都有不育系开花；在开花期进行大量的杂交，每个组合杂交种子量50粒左右；进行杂交组合的优势鉴定；对初选组合进行复测，复测的种子量要求达到500粒以上；对复测的组合进行小区比产试验；对复测中选的组合进行小面积隔离制种；进行多点比产试验，决选出优势组合；申报区域试验；在区域试验中表现优良，申报审定。-11 -