CN101960987A - 一种杂交水稻制种方法 - Google Patents

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武晓智
费震江
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Abstract

本发明公开了一种培育既携带除草剂抗性基因又携带苯达松敏感基因的水稻光温敏核不育系的培育方法，具体是将除草剂抗性基因bar或者G6导入携带有苯达松敏感基因的水稻光温敏核不育系的未成熟胚，或通过杂交和回交转育将除草剂抗性基因转移到上述不育系中，使该不育系既含除草剂抗性基因又含苯达松敏感基因，再将获得的不育系与杂种优势明显、播始历期一致的水稻恢复系进行杂交，获得杂交水稻种子。本发明提供的方法可以既获得高纯度杂交种子，又能减轻劳动强度，降低生产成本，同时还可以保证种植质量和产量，提高生产效益。

Description

一种杂交水稻制种方法
技术领域
涉及培育带特殊基因标记的光温敏核不育系，利用该不育系进行杂交水稻制种，特别是进行机械制种生产高纯度两系杂交水稻种子，然后利用该种子进行直播、抛秧或机插等简化栽培。
背景技术
水稻是我国最重要粮食主要作物之一，全国水稻种植面积约占粮食作物面积的30％，产量接近粮食总产量的一半。而杂交水稻种植面积占总水稻面积的57％，可见其杂种优势已被确信无疑，但杂交水稻被广泛利用还直接与制种技术和简化栽培技术紧密相关。
近些年以来，由于农业产业结构调整，农村农业从业人员减少，劳动力成本增加，而传统的杂交水稻种子生产工序繁琐，劳动强度大，造成水稻杂交种子生产比较经济效益下降，导致农民对生产水稻的积极性降低，严重影响我国粮食安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种培育对a类除草剂具有抗性，对b类除草剂敏感的水稻光温敏核不育系的方法。
该培育方法通过如下方式实现：将a类除草剂抗性基因导入到含b类除草剂敏感基因的水稻光温敏核不育系未成熟胚，或将携带a类除草剂抗性基因的水稻通过回交转育将抗性基因导入到对含b类除草剂敏感的水稻光温敏核不育系中。
其中，所述a类除草剂选自Basta或草甘膦，所述b类除草剂选自苯达松、草克星、农得时、威龙中的一种或几种。
其中，所述的a类除草剂抗性基因为bar或G6，所述的b类除草剂敏感基因为苯达松敏感基因bel.。
其中，所述含苯达松敏感基因的水稻光温敏核不育系选自佳丰68S、苯63S或苯64S。
本发明的另一个目的是提供一种杂交水稻制种方法：
按照上述方法培育的既携带除草剂抗性基因又携带苯达松敏感基因的水稻光温敏核不育系为母本，选取杂种优势较强且播始历期与该母本一致的水稻恢复系为父本，在制种时进行混播，授粉后，根据除草剂抗性基因不同选择Basta或草甘膦进行处理，杀死尚未正常成熟结实的父本植株，留下经异交的水稻母本，收获成熟后的异交母本种子(异常低温时可能含有少量母本自交的混合种子)；
其中父本与母本混播的比例为1∶12～16。
所述水稻恢复系选自3076、扬稻6号、蜀恢527。
将上述异交种子播种、育苗，在秧田生长期施以除草剂a和除草剂b，杀死母本自交种苗(异常低温时母本可能自交结实含有少量的自交种子)和没有被完全剔除干净的父本种苗，获得100％杂交水稻种苗；或将上述异交种子直播、抛秧或机插(指刚破胸露白的种子)，然后在5-7叶期施以除草剂a杀死可能没有被清除干净的父本自交种苗和田间所有杂草，然后施以除草剂b，杀死母本自交种苗(当异常低温母本少量自交结实时才用)，获得100％杂交水稻种苗。
本发明中，父、母本可以混合直播或进行机械插秧，减轻传统的杂交水稻种子生产劳动强度，降低杂交种子生产成本；收获前施除草剂杀死父本，然后机收水稻杂交种，同样可以减轻劳动强度，降低生产成本；利用收获的该杂交种子可直播或机插，而影响直播或机插(指刚露白的种子)最重要的因素之一就是杂草危害，通过施用灭生性大田除草剂(草甘膦或“basta”)确保大田生产无草害，同时还可利用感除草剂基因bel.，通过施苯达松或草克星杀死母本自交苗，保证两系杂交水稻种植的田间纯度。这样既可减轻劳动强度，降低生产成本，又可保证种植质量和产量，提高生产效益。
利用本发明对杂交种子生产企业而言，可以减少操作程序，减轻农民劳动强度，大大降低种子生产的风险和成本；对农民及商品粮生产商而言，同样可以减轻劳动强度，提高劳动效益，降低劳动成本，甚至可以利用杂草丛生的湿地、洼地直接进水稻生产。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
培育携带苯达松敏感基因bel.和抗除草剂基因的光温敏核不育系。下面是具体培育带上述基因的光温敏核不育系的实施过程：
2007年正季：在武汉利用已经选育成功且携带bel.基因的光温敏核不育系佳丰68S、苯63S、苯64S，与携带抗草甘膦基因G6的水稻品种秀水11进行杂交，获得F1种子。其中，携带抗草甘膦基因G6的水稻品种秀水11根据公开的G6基因和载体(CN200610052573.4)以及目前公开的水稻的转基因方法实施获得。
2007年冬季：在海南陵水种植上述F1种子，在五叶一心时进行细雾喷施稀释100倍的10％草甘膦水剂，均匀喷于叶片表面，确保成活单株含有G6，然后每个杂交组合各种植26株。
2008年春季：在海南用种植的F1，编号为08QC-1～3，其中08QC-1的母本为佳丰68S，08QC-2的母本为苯63S，08QC-3的母本为苯64S。上述F1分别与其母本进行回交，得到BC1F1。
2008年正季：播种回交的种子BC1F1，在苗期细雾喷施稀释100倍的10％草甘膦水剂，保留成活株，抽穗后，选取株叶型态与其轮回亲本较一致的单株，并用它的花粉(由于用光温敏核不育系回交，这时其花药在武汉正季变小)与光温敏核不育系佳丰68S、苯63S、苯64S进行回交，收获回交种子BC2F1。
2008年冬季：在海南陵水种植以上回交种子，在苗期用上述浓度的草甘膦进行喷施，保留成活株。
2009年春季：用成活株的花粉与其对应的母本进行回交，收获回交BC3F1种子。
2009年正季：播种回交的BC3F1种子，在苗期用草甘膦进行喷施，保留成活株，抽穗后发现转育的成活株基本败育，割兜再生，同年11月份，收获自交种子。
2009年冬季：在海南陵水种植以上自交种子，在苗期用上述浓度的草甘膦进行喷施，保留成活株。
2010年春季：成活株每株一穗用于收种，余下穗子混收用于制备杂交种子。
实施例2
2010年夏季：选取与母本播始历期(从播种到始穗这段时间)基本一致，综合性状好，特点突出，优势互补的水稻品种为父本，具体而言，父本的品种为3076、扬稻6号、蜀恢527。它们品质优，抗性强，产量高，适应性广，综合性状优良，杂交优势较强，而且不携带除草剂抗性基因。
将父本与实施例1获得的光温敏核不育系按1∶12的比例混播，开花异交授粉后，施以除草剂草甘膦，杀死父本和不含G6基因的母本，机械收获含G6基因母本上的杂交种子。
同年9月播种收获的自交母本、父本和杂交种子，在苗期喷施草甘膦，发现父本和杂草死亡，含G6基因的母本和杂交种存活，然后对存活株施以除草剂苯达松，结果仅杂交种存活，母本死亡。说明运用以上方法培育的同时携带抗性基因G6和敏感基因bel.的光温敏核不育系可以进行机械制种和苗期除杂除草。通过这样处理，既可以简化栽培，又可以获得100％纯度的杂交种苗。

Claims (10)

1.一种水稻光温敏核不育系的培育方法，其特征在于，培育对a类除草剂具有抗性，同时对b类除草剂敏感的水稻光温敏核不育系。
2.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，通过如下方式实现：将a类除草剂抗性基因导入到含b类除草剂敏感基因的水稻光温敏核不育系未成熟胚，或将携带a类除草剂抗性基因的水稻通过回交转育将抗性基因导入到对含b类除草剂敏感基因的水稻光温敏核不育系中。
3.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述a类除草剂选自Basta或草甘膦。
4.根据权利要求1所述的制种方法，其特征在于，所述b类除草剂选自苯达松、草克星、农得时、威龙中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述的a类除草剂抗性基因为bar或G6。
6.根据权利要求1所述的培育方法，其特征在于，所述的b类除草剂敏感基因为苯达松敏感基因bel.。
7.根据权利要求1或2所述的培育方法，其特征在于，所述水稻光温敏核不育系选自佳丰68S、苯63S或苯64S。
8.一种杂交水稻制种方法，包括如下步骤：
1)以权利要求1所述方法培育的水稻光温敏核不育系为母本，以水稻恢复系为父本进行混播，授粉后，对混播田用除草剂a进行处理，杀死不含除草剂a抗性基因的父本，收获父母本异交所得杂交种；
2)将步骤1)获得的杂交稻种子直播或育苗移栽，在大田施以a类除草剂和b类除草剂，杀死制种时混收的未被清除干净的自交父本、全部杂草和制种时遇异常低温时母本产生的自交种苗，将成活的异交稻苗培植成熟即得杂交水稻植株。
9.根据权利8所述的制种方法，其特征在于，所述水稻恢复系选自3076、扬稻6号、蜀恢527。
10.根据权利要求8所述的制种方法，其特征在于，所述父本与母本按1∶12～16进行混播。
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