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                  水稻新品種研發

                    高產、優質、抗逆水稻的研發培育
                    稻米是人類主要的糧食作物,世界上有一半以上人口主食稻米。據估計,到2030年,要多產60%的稻米才能滿足全球增長人口的需要。因此保證糧食生產安全,是世界面臨的嚴峻挑戰。隨著工業化、城鎮化的快速發展,耕地面積的減少,稻米的供求矛盾日益越突出,提高產量仍是當今水稻育種工作者的首要目標。低溫、高溫、干旱等逆境因子在很大程度上降低水稻產量與品質。因而改進與提高現有水稻品種產量與耐逆性已成為育種工作者面前的重大課題。因此,開展高產、優質、抗逆性的相關研究、應用新的技術,創制出優良、高產穩產的作物新品種,對我國的糧食安全具有重要的戰略意義。

                    課題組主要開展高產、優質、抗逆水稻的研發,研發具有高產、優質、抗逆等綜合性狀優良的水稻新品種,提高現有水稻產量,且提高稻米質量。通過近年的艱辛努力,培育出數個高產優質水稻新種質材料與新型雜交稻品種,特別是湘巨1號巨型稻的研發成功,將對我國水稻的生產產生一定的影響。以湘巨1號水稻為親本材料研發生產出的水稻新型品種有望實現水稻產量的新突破。

                    (一) 高產優質水稻雜交制種親本材料的培育
                    (1) 湘巨1號巨型水稻
                    作物的產量受其生物量的制約,要想在現有稻谷產量上有較大的突破,就必須要培育出超大生物量的大個子新型水稻。我們通過突變體篩選、雜交選育、分子標記定性改良等多種技術手段與多年的努力,培育出的湘巨1號水稻株高達1.85米,莖桿粗壯抗倒伏、穂大粒多(每穗平均400粒以上,多的達700多粒),抗逆性強,是研發創制高產水稻品種的難得種質材料(圖1-2)。大田(非實驗田)種植畝產在1000公斤以上。以湘巨1號水稻為實驗與親本材料研發出的水稻新型品種將把水稻的產量提高到一個新的高度。由于個高莖粗、分蘗力強,耐淹澇,湘巨1號巨型水稻也是稻田養魚的好材料(圖3)。


                    圖1 湘巨1號巨型水稻(圖中人身高1.76米)

                    圖2湘巨1號水稻與普通雜交水稻田間對比

                    圖3湘巨1號魚塘種植生長良好

                    (1)惠農10號
                    惠農10號水稻莖桿粗壯,葉寬,穗早期直生,抗性強,是從實驗室變異材料中,經雜交選育培育而成的超級雜交稻高產親本材料。
                    (2)惠農12號
                    惠農12水稻是從惠農10號中選育出來的品系,但生育期較惠農10號短,抗性更強,是超級雜交稻優良高產親本材料。
                    (3) 太空稻
                    以超級雜交稻制種生產中用途較廣的水稻親本9311為實驗材料,通過搭載神州七號育成的太空稻TK7,谷粒形狀大小改變,穗粒數增加,是一個十分有價值的、具有廣泛應用前景的超級雜交稻制種新親本材料。以太空稻TK7為父本的雜種水稻惠農T1與惠農T2產量與表型均非常出色, 均超過原種9311配種的雜種水稻品種兩優培九等。

                    (一) 高產優質雜交稻新品種
                    (1) 豐超8號
                    巨型雜交稻豐超8號是湘巨1號與雄性不育系的雜交新品種,抗逆性強,是一個新型的高產新品種,畝產預測在1000公斤以上。

                    (2)豐超5號
                    巨型雜交稻豐超5號新品種,抗逆性強,穂大,但純度有待進一步改進。

                    (3)豐超63號
                    巨型雜交稻豐超63新品種,莖桿特別粗壯,抗逆性強,是又一個新型的高產新品種,畝產預測在1000公斤以上。

                    (4)洞豐Y5
                    兩系普通雜交稻洞豐Y5新品種,是一個高產雜交稻新品種,2015年在常德地區大田種植(非實驗田種植)畝產896公斤。今年參加2016年湖南省地區水稻品種測試。
                    1.洞豐C8:兩系普通雜交稻洞豐C8是惠農10號與雄性不育系C815的雜交新品種, 2015年常德地區大田種植畝產均在800公斤以上。今年參加2016年湖南省地區水稻品種測試。
                    2.洞豐P8:兩系普通雜交稻洞豐P8,2015年常德地區大田種植畝產在800公斤以上。今年參加2016年湖南省地區水稻品種測試。

                    水稻長粒專利技術
                    到目前為止已經申請獲得發明專利12項, 其中包括一項國際發明專利(PCT, Patent Cooperation Treaty)。

                    此發明專利技術能使任何水稻谷粒增長約四分之一,應用此專利技術研發的水稻惠農1號,生長更旺盛, 葉色變深,莖桿更粗壯, 谷粒增長24.3%,谷粒重增加25.1%,每穗粒數增加11.6%,堊白米率降低50%,米質提高一級(見下圖)。

                    應用此水稻長粒專利技術,可改進、改良任何現有高產優質水稻品種,使其更高產優質,改進變成為全新的水稻品種,其潛在商業經濟價值將很大。長粒也是優質稻米的指標之一。目前為止我們已成功改良了多個優良水稻雜交親本,包括超級雜交稻親本9311、明恢63等,谷粒均顯著增長(見下面)。

                    高產優質雜交稻新品種
                    (1)豐超8號
                    巨型雜交稻豐超8號是湘巨1號與雄性不育系的雜交新品種,抗逆性強,是一個新型的高產新品種,畝產預測在1000公斤以上。
                    課題組目前共計擁有各種水稻研發實驗材料600多份,包括長粒優質水稻恢復系、水稻不育系等,為高產、優質、抗逆水稻的新品種研發與生產打下了堅實的基礎。

                    1、有色營養稻
                    (1) 紫稻:紫稻從莖葉到米粒均為紫色,禾苗紫色靚麗,米質優良。
                    (2) 富硒紅米(稻惠農YH9):優質遲熟晚秈紅米品種
                    (3) 優質黑米(21H雜優3號):富含多種營養成分,米質優良、香醇優
                    2.優質香稻
                    香稻19,香稻17,香雜1號: 米質優良,禾苗飄香,畝產500-600公斤。
                    3、水稻實驗材料,(共計600多份)
                    (1)水稻恢復系篩選材料:(A)長粒HFA材料種植;(B)長粒MH63材料種植;(C)長粒9311材料種植;(D)長粒SR59材料種植。
                    (2)水稻不育系株系的篩選:(A) 改良Y58S不育系材料;:(B) 改良C815S材料;
                    (3)其它材料

                    (五)2016年金井基地水稻品種產量(斤/畝)
                    1.豐超8號:1650斤/畝,2.豐超6號:1860斤/畝,3.豐超5號:1920斤,4.洞豐C8:1650斤,5.洞豐Y5:1560斤,6.洞豐P8:1640斤,7.湘巨1號:1230斤,8.三個湘稻各:600斤,9.紅米 :800斤,10.黑米 :500斤,11.紫稻 :500斤。

                    (六)未來研發工作重點
                    (1)超高產巨型稻的研發
                    應用湘巨1號等巨型稻材料,在推廣應用的基礎上,應用多層次育種方法手段,包括分子育種,進一步對巨型稻進型改進:一是把穗變得更大,穂粒數達到800-1000粒;二是把莖桿進一步加粗,使抗倒伏性更強;三是提高抗旱能力,能象高梁一樣可在旱地生長;四是提高抗寒能力,使其能越冬,冬天禾蔸不會被凍死;五是進一步攺進稻米粒型與米質。
                    (2)長粒、優質高產水稻品種的研發
                    應用長粒專利技術,改進各種高產、優質稻種質,創制長粒、優質高產恢復系、不育系與常規品種,達到即長粒優質,又高產。
                    (3) 可控型不育系的研發
                    應用雄性不育專利技術,研發育性人為可控的兩系不育系,達到育性可人為調節,克服目前兩系不育系育性的不穩定性(“打擺子”現象)。
                    (4) 新型抗稻瘟病、抗蟲等水稻的研發
                    應用新的分子生物學技術,創制抗稻瘟病、抗蟲等新型抗性水稻。

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