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杂交水稻在越南安家落户已近20年。20世纪90年代初期,越南就在同中国接壤的一些乡村试种杂交水稻。随着试种取得初步成功,越南农业部门鼓励有条件的地方进一步推广。杂交水稻在越南平均每公顷产量约为6-6.3吨,比常规稻要高出1.81吨左右。这不但大幅提高了越南水稻总产量,还保证了国家粮食安全。
近年来,越南杂交水稻的种植面积不断增加,2009年杂交水稻种植面积迅速发展到70多万公顷。一些生长周期短的杂交稻种如TH3-3、VL20、HYT100、TH5--5、LC25等在越南北部地区大面积种植。随着越南国家工业化、现代化建设步伐的加快,越南农业面临新的挑战。由于建设用地规模扩大,农业用地面积呈减少趋势。尽管如此,得益于杂交水稻的大面积种植,水稻总产量并未随着农业用地减少而下降。仅以2004年为例,越南全年水稻种植面积较前一年减少了9000公顷,但2004年越南水稻总产量不但满足了国家粮食储备的需求,还向世界出口大米400多万吨。2009年受多个强热带风暴影响,越南西原地区和中南部沿海地区水稻歉收,但由于越南南北两大“粮仓”红河平原和九龙江平原大力推广种植高产的优质稻种,全年水稻产量不但并未减少。越南水稻的种植面积已从1990年的600万公顷增加到2009年的720万公顷。越南水稻单产和总产的提高是多个因素共同作用的结果,其中杂交水稻的推广种植是主要因素,无论是冬春季还是夏秋季,杂交水稻的单产都高于常规水稻20％以上,夏秋季增产幅度更大(40％以上)。杂交水稻平均增产22.51％。
以往大量关于杂交稻亲本的配合力分析虽有助于鉴别亲本的配合力高低和提出杂种优势的配对模式,但难于有效直接指导亲本的配合力改良。分子标记辅助选择已被广泛用于改良水稻目标性状,而利用分子标记辅助选择的前提是必须筛选到与性状基因紧密连锁的分子标记。配合力性状不同于普通的形态性状,必须通过杂合状态的F1群体才能测定。因此,筛选与配合力性状基因连锁的分子标记有其特殊性,必须与双列杂交相结合才能实现。在粳稻上尚无利用分子标记辅助改良亲本穗部性状配合力的研究报道。因此,本文开展了杂交粳稻亲本穗部性状优异配合力的标记基因型的筛选研究,为改良粳稻亲本配合力和选配优势组合奠定基础。本研究选用115对SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型。利用这6个不育系和12个恢复系按NCⅡ(North CarolinaⅡ)遗传设计组配72个F1组合。在随机区组3次重复的试验设计下,调查一次枝梗数、二次枝梗数和穗长3个穗部性状。分析18个亲本的一次枝梗数、二次枝梗数和穗长3个性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选了3个穗部性状的标记基因型。获得的主要结果如下。
一、在115对SSR引物中,有59对SSR引物在18个亲本间扩增出有差异的条带。59个多态位点在18个亲本间共检测到153等位变异,每个位点平均为2.59个,变异幅度为2-5个。
二、根据GCA效应总秩次排序与VSCA总秩次排序之和综合评价,6个不育系中,863A是最优不育系；12个恢复系中,R254和C418分别是最优和第2优恢复系。
三、发现23个标记基因型与亲本3个穗部性状配合力显著相关。其中1个标记基因型与亲本3个性状配合力都相关；7个标记基因型与亲本2个性状配合力都相关；15个标记基因型与亲本单个性状配合力相关。标记基因型RM8254-120/180对3个性状的配合力效应都是正的,可使目的每穗一次枝梗数、每穗二次枝梗数和穗长3个性状值分别增加21.63％、21.12％和16.12％。与亲本2个性状配合力相关的7个标记基因型中,有6个标记基因型对亲本的配合力效应是正值,1个标记基因型对亲本的配合力效应是负值。优异配合力的标记基因型可直接用于改良粳稻亲本3个穗部性状的亲本配合力。