CN101156546A - 特异性一系稻育种方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种特异性一系稻育种方法，它包括以下步骤：用广谱广亲和性水稻品种作父本或母本进行杂交，选育出广谱广亲和性新品种012；用品种012作父本与来源于II优多系一号单株作母本与国际水稻研究所的超级稻2号作父本杂交获得的C品系水稻品种进行杂交，获得品种012C；用品种012C作母本与非AA型异源多倍体野生稻进行杂交，获得杂交后代，在杂交后代中选取白绒毛种子突变株；用白绒毛种子作父本，与栽培稻做母本，进行杂交，或者用白绒毛种子作母本，与稻属的种，以及禾本科各属的种胚及胚乳发育正常的物种进行远缘人工杂交获得所需种子。用该育种方法获得的种子可直接用于大田栽培，不需要制种，可克服现有水稻育种方法制种环节带来的各种弊病。

Description

特异性一系稻育种方法
技术领域
本发明属于农作物育种方法，特别涉及一种水稻育种方法。
背景技术
目前，常规水稻育种方法仅局限在稻属的种间、籼粳亚种间或地理生态远缘品种间，其杂交后代育性偏低，农艺性状疯狂分离，一般需要7-8代；甚至10余代，才能得到育性正常，性状稳定的优良新品种。即使兼性无融合生殖育种，依然局限在稻属的种间，亚种间，杂交转移后代，多数株系长期分离，育性低，其中仅有少数株系呈现低频率早世代稳定。而世界育种的另一前沿，是生物工程，分子克隆和航天诱变，等离子束辐射诱变，化学诱变，结合组织培养技术，虽能获得少数有益突变基因，改良农艺性状且早世代稳定。但遗传基因组群容量狭窄，性状改良不多，增产水平较低，不能满足高效聚集大量有益基因组群，大幅度提高单产，改良综合农艺性状优势的需求。世界杂交水稻之父袁隆平院士，开创了水稻有性杂交育种技术，使水稻单产提高了15-20％，实现了水稻育种第二次绿色革命，为我国乃至世界的粮食安全做出了巨大的贡献。目前籼粳亚种间杂交为主流的杂交优势利用对有益基因的开发，仍然局限在AA型染色体组之间。基因型表现出较高程度的同源性，优势水平上升缓慢，况且水稻三系两系繁殖制种程序复杂、风险较大，繁殖制种所需的面积大，投入的人力、物力、财力多，成本较高。广大农民和育种界都期盼水稻育种，由三系两系走向一系，实现水稻育种的第三次绿色革命。
发明内容
本发明的目的是提供一种特异性一系稻育种方法，用该育种方法获得的种子可直接用于大田栽培，不需要制种，可克服现有水稻育种方法制种环节带来的各种弊病，是促进水稻杂交育种从三系、两系走向一系，加速实现水稻育种的第三次绿色革命。
实现本发明目的采用的技术方案包括以下步骤：
步骤一、用广谱广亲和性水稻品种作父本或母本进行杂交，选育出广谱广亲和性新品种012(自命名)；
步骤二、用品种012作父本与来源于II优多系一号单株作母本与国际水稻研究所的超级稻2号作父本杂交获得的C品系水稻品种进行杂交，获得品种012C(命名为紫32)，该品种具有滞后孤雌结实特性；
步骤三、用品种012C作母本与非AA型异源多倍体野生稻进行杂交，获得杂交后代，在杂交后代中选取白绒毛种子(简称AFG)突变株，这类白绒毛种子具有父母本种子都没有的特征；
步骤四、用白绒毛种子作父本，与栽培稻做母本，进行杂交，或者用白绒毛种子作母本，与稻属的种，以及禾本科各属的种胚及胚乳发育正常的物种进行远缘杂交，或者与禾亚科具有种胚及胚乳正常发育的物种进行远缘杂交获得所需种子，可以克服生殖隔离，且后代育性良好。
步骤一中所述广谱广亲和性水稻品种优选02428作母本，CPL0-17作父本。
所述杂交是将母本用43℃-46℃温水，温烫去雄3-5分钟，人工授粉；优选46℃温水，温烫去雄4分钟。
本发明方法，可以转移AFG特殊基因，实现高频率早世代稳定遗传重演，开创了一系稻育种新道路。
AFG基因性能分析
在AFG突变株中，表现白绒毛种子的频率分别为100％、50％、20％。至F3代相对应的早世代稳定株系频率，经校正后分别为97.14％、50％、20％，这两者的相关性分析结果，相关系数r＝0.9999***，经T测验，实验1t1＝72.541＞T0.01(63.65)。证明无相关的假设概率P＜0.01而被否定，应当接受两者相关性达到99.99％的高度极密切相关，且可靠性达到99.99％以上。这充分证明，白绒毛特征基因就是一个极端早世代稳定的奇妙新基因组。
本发明的特点及优越性
1、与当今各类诱变育种和分子克隆育种技术相比较，该白绒毛种子(AFG)特征新稻种，能够在禾本科、亚科、属、种间进行远缘人工杂交，高效集成丰富的异源有益基因组群，爆发式选育综合素质好的超级一系稻。
2、与杂交稻优势利用相比较：a、简化了杂交稻繁殖制种复杂的程序和方法；b、可以增加选育到优良基因组的机会；c、协同配合解决了某些杂交种结实不良的大难题；d、具有保持和改良综合农艺性状的特殊优越性。实践反复证明：利用白绒毛种子(AFG)特征稻种在禾本科植物中开辟了一系稻育种新道路，是最简单、实用、低耗、高效的高端育种技术。
具体实施方式
步骤一、用02428作母本，CPL0-17作父本进行杂交，选育出广谱广亲和性新品种012(自命名)；
步骤二、用品种012作父本与来源于II优多系一号单株作母本与国际水稻研究所的超级稻2号作父本杂交获得的C品系水稻品种进行杂交，获得品种012C(自命为紫32)；
步骤三、用品种012C作母本与非AA型异源多倍体野生稻中的BBCC型异源四集体小粒野生稻进行杂交，获得杂交后代，在杂交后代中选取白绒毛种子(AFG)突变株；
步骤四、用白绒毛种子(AFG)作父本，与栽培稻(包括籼稻、粳稻、地理生态远缘种及三系、两系杂交稻第一代单株)做母本，进行杂交，或者用白绒毛种子(AFG)作母本，与稻属的22个种，以及禾本科各属的种胚及胚乳发育正常的物种(如玉米、高梁、薏米、稗草等)进行远缘杂交，或者与禾亚科具有种胚及胚乳正常发育的物种(如竹节草、淡竹叶、求米草等)进行远缘杂交获得所需种子。
所述杂交是将母本用46℃温水，温烫去雄4分钟，人工授粉。采用本发明方法育种的应用实例
2007年试种了绿洲43、绿洲142、绿洲127等一系稻300余亩，大多数种植户反映绿洲一系稻穗大粒多、产量高、米质优、抗倒力强，一般亩产650-750公斤。例如：绥宁武阳镇六王村黄民金一家，在河边浅砂泥开荒田种植了绿洲127品种14亩，入库燥谷9643公斤，平均亩产688.8公斤，其它远缘杂交稻的特殊效果，见附表于后：
表一：用AFG品种作父本与超级杂交稻两优培九作母本，杂交后代经济性状比较
品种或组合 考测株数 平均每株有效穗 平均每穗总粒 平均每穗实粒 结实率％ 千粒重(g) 平均单株产量(g) 备注
两优培九 3 12.0 180.1 156.46 86.78 27.0 50.48  2002年
杂交后第四代 2 13.5 180.88 172.25 95.22 29.25 68.12  2006年
表一说明：1、将AFG特征基因转移到两系超级杂交稻两优培九植株中，至第三代所有株系已纯合稳定，早世代稳定株系频率为100％。2、从第4代优良株系(自命为绿洲131)中，取样考测，其结实率比两优培九提高了8.44％。单株产量提高了17.64克，增产34.94％。
表二：用AFG品种作母本与禾本科、亚科、属、种间远缘人工杂交，经济性状考测比较。
品种或组合 考测株数 平均每株有效穗 平均每穗总粒 平均每穗实粒 结实率％ 千粒重(g) 平均单株产量(g) 备注
玉米稻二代 2 8.5 335.3 321.0 95.74 26.55 72.57  2006年纯合
竹节稻一代 3 13.67 240.49 214.85 89.53 28.2 75.4  2006年
薏米稻二代 1 14.0 200.93 179.36 88.95 30.5 76.6  2006年
玉米稻5个品系 6 18.0 179.34 162.94 90.85 30.82 88.68  2007年
薏米稻5个品系 6 14.33 202.91 181.91 89.65 29.6 76.41  2007年
高梁稻2个品系 4 16.75 156.53 150.62 96.2 30.0 73.73  2007年
竹节稻4个品种 5 12.6 257.66 211.14 81.95 29.2 78.93  2007年
稗草稻系列 4 16.25 260.84 222.09 85.14 30.6 113.44  2007年
表2说明：1、2006年种植玉米稻第3代3个株系，第2代1个株系，已表现纯合一致，种植高梁稻第3代2个株系，也表现出纯合稳定。2、2007年种植第二代薏米稻9个株系，共有5个株系表现纯合稳定，种植第二代竹节稻11个株系，其中有6个株系纯合一致，经试验观测的远缘杂交后代其育性都表现良好。

Claims (4)

1.一种特异性一系稻育种方法，其特征是包括以下步骤：
步骤一、用广谱广亲和性水稻品种作父本或母本进行杂交，选育出广谱广亲和性新品种012；
步骤二、用品种012作父本与来源于II优多系一号单株作母本与国际水稻研究所的超级稻2号作父本杂交获得的C品系水稻品种进行杂交，获得品种012C；
步骤三、用品种012C作母本与非AA型异源多倍体野生稻进行杂交，获得杂交后代，在杂交后代中选取白绒毛种子突变株；
步骤四、用白绒毛种子作父本，与栽培稻做母本，进行杂交，或者用白绒毛种子作母本，与稻属的种，以及禾本科各属的种胚及胚乳发育正常的物种进行远缘杂交，或者与禾亚科具有种胚及胚乳正常发育的物种进行远缘杂交获得所需种子。
2.根据权利要求1所述的特异性一系稻育种方法，其特征是：步骤一中所述广谱广亲和性水稻品种选取02428作母本，CPL0-17作父本。
3.根据权利要求1或2所述的特异性一系稻育种方法，其特征是：所述杂交是将母本用43℃-46℃温水，温烫去雄3-5分钟，人工授粉。
4.根据权利要求3所述的特异性一系稻育种方法，其特征是：所述杂交是将母本用46℃温水，温烫去雄4分钟，人工授粉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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