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稻属具有AA染色体组和非AA染色体组的20个野生稻种，其中8个非AA组的13个野生稻种具有许多优良性状，是栽培稻改良的重要物质基础。种间杂交是从非AA组野生稻向栽培稻转移有利基因的重要途径，然而由于栽野种间存在严重的生殖隔离，阻碍进一步工作的开展，因此弄清栽培稻与非AA组野生稻种间生殖隔离的机理是克服其不可交配性等的重要理论基础。本研究以籼稻品种广陆矮4号、粳稻品种辽粳944和爪哇稻品种L202为母本，以BB/BBCC、CC、CCDD、EE、FF和GG染色体组的野生稻种为父本进行杂交，研究栽培稻与非AA组野生稻种间生殖隔离的细胞学机理与克服办法，取得以下主要结果：
(1)栽培稻与非AA组野生稻种间杂交出现严重的不可交配性。共配制24个种间杂交组合，绝大多数组合不结籽，只有1个组合即辽粳944/药用野稻结1籽，结实率为0.2％。各组合的绝大多数杂种子房在授粉后14-16d出现不同程度的夭亡症状；授粉后17-19d，子房干瘪死亡，只有极少数子房继续发育；至授粉后26-30d，几乎所有子房都死亡。调查授粉后10-19d的小穗，平均子房膨大率为8.42％，变幅0.08％-55.75％。栽培稻不同亚种品种与野生稻种间的可交配性表现出差异。
(2)对以广陆矮4号为母本的7个栽野杂交组合的花粉萌发与受精情况进行观察，表明供试野生稻的花粉在栽培稻柱头上能够萌发、花粉管在柱头和花柱中能够伸长生长，不存在柱头不亲和及花柱不亲和现象。受精的情况却较为复杂，存在不同程度的受精障碍，包括不受精、受精停滞和单受精等异常现象，正常双受精率平均为56.32％，卵细胞单受精率为17.03％，栽野种间杂交存在一定程度的胚囊不亲和性。授粉后杂种胚胎和胚乳发育的特点表现为：授粉后1d，杂种原胚为多细胞团或球形结构，基本呈正常状态，而胚乳发育却出现异常现象，只有少数胚囊内游离胚乳核发育正常，大多数胚囊内游离胚乳核提早解体退化。授粉后3d，胚胎发育出现异常，平均79.33％的胚胎发育停滞，部分胚开始解体退化，只有7.43％的胚呈梨形胚结构，属于正常发育；大多数胚囊内游离胚乳核发育停滞或解体，不进行细胞化，少数进行细胞化的也严重异常。授粉后7d，多数胚胎仍停留在较小的球形胚阶段，少数胚胎发育至梨形胚，但未见器官分化；大多数胚囊内游离胚乳核解体退化，少数残留一些细胞化异常的胚乳细胞。胚胎和胚乳异常发育期间，杂种的胚囊结构也发生明显的变化。
(3)取授粉后12-14d(个别组合延长至19-20d)杂种子房进行幼胚拯救，22个杂交组合的平均出苗率为18.12％，组合之间差异较大，变幅0-39.47％。作为母本的栽培稻基因型对杂种幼胚出苗率有一定影响，不同野生稻种、同一野生稻种的不同编号与栽培稻配组的杂种幼胚出苗率也有差异，表明野生稻的基因型也影响杂种幼胚出苗率。栽野种间可交配性低，平均为1.01％。
利用SSR标记对杂种植株进行真伪性鉴定，其中引物RM186可鉴定杂种广陆矮4号/短花药野稻(IRW43)F1、广陆矮4号/宽叶野稻(IRW6)F1、辽粳944/斑点野稻(IRW88)F1、L202/斑点野稻(IRW31)F1的真伪性；引物RM253可鉴定杂种广陆矮4号/药用野稻F1、广陆矮4号/高秆野稻(IRW41)F1、广陆矮4号/高秆野稻(IRW2)F1、广陆矮4号/宽叶野稻(IRW7)F1、广陆矮4号/澳洲野稻(IRW45)F1，以及辽粳944/药用野稻F1的真伪性。对杂种植株主要性状调查的结果表明，杂种的高位分蘖及柱头大而外露、每穗总粒数增多、穗型散开、长芒和高的落粒性等多个性状表现出偏向于野生稻亲本的形态特点。DNA分子水平的鉴定和形态性状的调查表明，经幼胚拯救所得杂种均为真杂种。
(4)栽野杂种高度不育。杂种败育胚囊主要表现为胚囊高度退化。追踪观察杂种胚囊形成发育过程表明存在多种异常现象，主要有：大孢子母细胞异常，减数分裂过程异常，四分体异常，功能大孢子异常等，由于这些异常均为八核胚囊之前的异常，所以最终导致无正常结构胚囊形成或胚囊解体退化。极少数胚囊正常的发育过程与栽培稻广陆矮4号的一致，属于蓼型胚囊发育过程。
杂种败育花粉主要为典败类型。对杂种广陆矮4号/高秆野稻F1花粉母细胞减数分裂过程及其染色体行为的观察表明，减数分裂过程中出现多种异常现象，包括前期Ⅰ染色体无法配对，形成多种构型，平均染色体构型为31.08Ⅰ(12-36)+1.92Ⅱ(0-10)+0.25Ⅲ(0-3)+0.08ⅣV(0-1)；中期Ⅰ染色体拖曳；后期Ⅰ染色体落后与提前分离以及断裂碎片等；末期Ⅰ形成多种异常二分体等。减数分裂Ⅱ进一步异常，形成异常的四分体和多分体，最后形成败育的花粉粒。杂种同一小花内不同花药之间减数分裂行为还存在明显的不同步性。认为非AA组野生稻与栽培稻种间杂种花粉不育主要是由染色体性不育所导致。
综合认为，栽培稻与非AA组野生稻种间杂交存在明显的生殖隔离，主要表现为杂种不活和杂种不育。由于杂种不活，通过杂交难以在自然条件下得到正常种子，需要在杂种胚胎解体退化之前进行幼胚拯救。杂种不活的原因除胚胎本身可能异常外，主要是胚乳发育异常，无法正常供给胚胎发育的营养。栽野杂种一代的胚囊和花粉均高度不育，所以难以通过进一步回交对其性状进行改良，需要采用加倍或其它方法来克服杂种育性障碍。