谷子雄性核不育败育机理及应用研究

1、成果名称：谷子雄性核不育败育机理及应用研究

2、主要完成单位：河北省农林科学院谷子研究所

3、主要完成人：杜瑞恒 王天宇 刁现民 史兰波 籍贵苏  张玉宗  刘正理 智慧 程汝宏 郝  凤

4、获奖年份、奖种及等级：2000年河北省科技进步三等奖

5、成果简介（500-1000字）

成果简介模板：谷子雄性核不育败育机理及应用研究

主要内容简介：在研究内容中解决的技术关键和创新点

（1）该研究首次研究证明谷子核不育有三个败育时期（孢子形成期、花粉形成期和花粉成熟期），分三种败育类型（无花粉型、花粉败育型、花药不开裂型）。同时研究了各类型的细胞形态学特征和遗传特征，为确定不育系的繁种和制种技术路线奠定了基础。1066A属花粉败育型，败育发生在花粉形成期，部分花粉败育，具有高度雄性不育的特征，1066A适用于“两系法”制种。（2）研究证明花粉败育型的育性易受环境影响，1066A的育性受败育时期环境温度的影响，据此首次制定了“异地繁、制种”技术，既在高温夏谷区繁种，低温春谷区或冷凉山区制种，将冀谷16号的制种提高到应用阶段。（3）首次制定了根据差异、确定互补、结合群体表现预测鉴定杂种优势的方法。根据1066A矮秆大穗的特点，选择中秆优质父本，并通过酶谱鉴定和群体综合评价育成第一个优质高产夏谷两系杂交种冀谷16号。（4）分析了各种败育类型的败育原因，首次提出了“开裂腔”的概念和以其为基础的花药开裂机理，花药不开裂型不育系败育的原因是花药不能形成开裂腔。（5）用927A及其近等基因可育系首次证明核败育和过氧化物酶同功酶有关，生理败育时期开始于一级枝梗分化期，早于细胞形态学败育时期。败育和低水平的内源IAA有关系,外源IAA能提高927A的繁殖系数，为研究作物核不育的化学保持并实施提供了依据。

该研究不仅为核不育系繁殖和选配组合提供了技术路线，也为核不育系制种提供了新思路，对整个谷子杂优研究有指导和促进作用，属国际领先。根据该研究，育成我国第一个夏谷杂交种冀谷16号。在《植物学报》等学术刊物上发表论文10多篇。

根据该成果的研究育成了第一个优质高产夏谷两系杂交种冀谷16号，亩增产55公斤。在生产上已推广约100万亩，增产粮食5000多万公斤，新增产值6200多万元。